- •Тема 1. Сущность и субстрат жизни. Свойства живого. Уровни организации живой материи. Типы клеточной организации
- •Уровни организации, выделяемые в многоклеточном организме
- •Тема 2. Молекулярный и клеточный уровень
- •Химические вещества клетки
- •Функции белков
- •Липиды.
- •Образование полинуклеотида
- •Строение рнк и днк
- •Структура нуклеиновых кислот (ф- фосфатная группа)
- •Формы рнк
- •Строение клетки
- •Сравнение растительной и животной клетки
- •Обмен веществ и энергии
- •Анаболизм и катаболизм
- •Поступление веществ в клетки
- •Фотосинтез
- •Суммарная реакция фотосинтеза
- •Общий ход фотолиза воды.
- •Сравнение циклического и нециклического фотофосфорилирования
- •Темновая фаза
- •Фотодыхание
- •Значение фотосинтеза
- •Хемосинтез
- •Бактериальный фотосинтез
- •Размножение клеток
- •Митотический цикл и митоз
- •Тема 3. Организменный уровень организации жизни
- •Размножение
- •Половое размножение
- •Чередование поколений
- •Тема4. Наследственность и изменчивость организмов
- •Основные термины и понятия
- •Пример заболеваний, проявляющихся в более зрелом возрасте
- •Законы и закономерности генетики
- •Множественный аллелизм
- •Взаимодействие неаллельных генов
- •Сцепление генов
- •Хромосомный механизм определения пола
- •Наследование, сцепленное с полом
- •Основные типы наследования признаков
- •Изменчивость
- •Тема 5. Популяционно-видовой уровень организации жизни. Закономерности эволюции органического мира.
- •Критерии вида.
- •Экологические показатели популяции
- •Генетические показатели популяции
- •Микроэволюция.
- •Макроэволюция
Сравнение растительной и животной клетки
Общие признаки
Единство структурных систем — цитоплазмы и ядра.
Сходство процессов обмена веществ и энергии.
Единство принципа наследственного кода.
Универсальное мембранное строение,
Единство химического состава
Признаки |
Растительная клетка |
Животная клетка |
Пластиды |
Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты |
Отсутствуют |
Способ питания |
автотрофный (фототрофный, хемотрофный) |
Гетеротрофный (сапротрофный, паразитический) |
Синтез АТФ |
В хлоропластах, митохондриях |
В митохондриях |
Расщпление АТФ |
В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии |
Во всех частях клетки, где необходимы затраты энергии |
Клеточный центр |
У низших растений |
Во всех клетках |
Целлюлозная клеточная стенка |
Расположена снаружи от клеточной мембраны |
Отсутствует |
Включения |
Запасные питательные вещества в виде зерен крахмала, белка, капель масла: вакуоли с клеточным соком: кристаллы солей |
Запасные питательные вещества в виде зерен и капель (белки, жиры, углевод гликоген); конечные продукты обмена, кристаллы солей; пигменты |
Вакуоли |
Крупные полости, заполненные клеточным соком — водным раствором различных веществ, являющихся запасными или конечными продуктами. Осмотические резервуары клетки |
Сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли. Обычно мелкие |
Обмен веществ и энергии
Обмен веществ и энергии — это важнейшее свойство живого, проявляющееся на разных уровнях организации живого. Благодаря обмену веществ и энергии происходят рост и размножение, формируются другие важнейшие свойства клеток и организмов.
Обмен веществ и энергии (метаболизм) — совокупность химических реакций, протекающих в клетках или в целостном организме и заключающихся в синтезе сложных молекул и новой протоплазмы (анаболизм) и в распаде молекул с освобождением энергии (катаболизм).
Энергия необходима для:
биосинтеза (образования нового вещества),
осмотической работы (поглощения и секреции клетками разных веществ),
механической работы (при движении) и других реакций.
Энергетические процессы у всех живых существ сходны.
В основе регуляции метаболических путей лежат общие механизмы.
Анаболизм и катаболизм
Основные метаболические процессы:
анаболизм (ассимиляция)
катаболизм (диссимиляция).
Анаболизм (от греч. anabole — подъём), ассимиляция, совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей. Заключается в синтезе сложных молекул из более простых с накоплением энергии.
Процессы:
синтез белков
синтез нуклеиновых кислот
фотосинтез (частный случай анаболизма)
Катаболизм, или диссимиляция (от лат. dissimilis — расподобление), является экзотермическим процессом, при котором происходит распад веществ с освобождением энергии. Этот распад происходит в результате переваривания и дыхания.
Катаболизм (от греч. katabole — сбрасывание, разрушение), диссимиляция, совокупность ферментативных реакций в живом организме, направленных на расщепление сложных органич. веществ — белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов, поступающих с пищей или запасённых в самом организме (жиры, крахмал гликоген и др.).
Процессы:
клеточное дыхание
гликолиз
брожение
В процессе катаболизма энергия, заключённая в химических связях крупных органических молекул, освобождается и запасается в форме связей АТФ.
АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). Молекула представляет собой нуклеотид. АТФ — главный универсальный поставщик энергии в клетках всех живых организмов. Цикл АТФ-АДФ является основным механизмом обмена энергии в живых системах.
Строение:
азотистое основание – аденин
пятиуглеродный сахар – рибоза
три остатка фосфорной кислоты
Фосфатные группы в молекуле АТф соединены между собой высокоэнергетическими (макроэргическими) связями
В результате гидролитического отщепления от АТФ фосфатной группы образуется АДФ (аденозиндифосфорная кислота) и высвобождается порция энергии:
АТФ + Н2О АДФ +Н3РО4 + 40 кДж
АДФ также может подвергаться дальнейшему гидролизу с отщеплением еще одной фосфатной группы и выделением второй порции энергии; при этом АДФ преобразуется в аденозин-монофосфат (АМФ), который далее не гидролизуется:
АДФ + Н2О АМФ +Н3РО4 + 40 кДж
Фосфорилирование процесс образования АТФ из АДФ и неорганического фосфата за счет энергии, освобождающейся при окислении органических веществ и в процессе фотосинтеза. При этом должно быть затрачено не менее 40 кДж/моль энергии, которая аккумулируется в макроэргических связях:
АДФ+ Н3РО4+ 40 кДж АТФ + Н2О
АТФ быстро обновляется. Синтез АТФ осуществляется главным образом в митохондриях и хлоропластах Образовавшаяся здесь АТФ направляется в те участки клетки, где возникает потребность в энергии.
Пример:
У человека каждая молекула АТФ расщепляется и вновь восстанавливается 2 400 раз в сутки, так что ее средняя продолжительность жизни менее 1 мин.
АТФ не единственное биологически активное соединение, содержащее пирофосфатные связи. Некоторые фосфорилированные соединения по количеству энергии, заключенной в таких связях, не отличаются от АТФ. Однако дифосфаты таких соединений не могут заменить аденозиндифосфорную кислоту в тех процессах, которые ведут к синтезу АТФ, а их трифосфаты не могут заменить АТФ в последующих процессах энергетического обмена, в которых АТФ используется как донор энергии, необходимой для протекания биосинтетических реакций. Возможно, что такая высокая степень специфичности отражает не столько уникальность АТФ, сколько уникальные особенности биохимических процессов, приспособленных исключительно к АТФ.