Міністерство освіти та науки україни

ОДЕСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ

ЗАТВЕРДЖУЮ

заст. директора з НР

____________ В.І.Уманська

"___" ___________2010р.

Методичні вказівки та запитання

для підготовки студентів І курсу

до семінарських заннять з предмету:

“Біологія”

Викладач Дьякова Т.В.

РОЗГЛЯНУТО

предметною комісією

протокол №

від “ ” 2010р.

Голова комісії Швець Л.І.

2010р.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ

ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Методичні вказівки та запитання

Для підготовки студентів I курсу до семінарських занять з предмету: «Біологія»

м. Одеса - 2010

Автор: Дьякова Т.В., викладач коледжу

Рецензент: Швець Л.І., викладач коледжу, голова циклової комісії хімічних дисціплін

Відповідальний за випуск: Стрельнікова І.А., методист коледжу

Оператор: Янчук Л.В.

ВСТУП

При вивченні біології студенти І курсу зустрічаються з проблемою при підготовці до семінарських занятть в зв’язку з переходом до лекціонно-семінарського методу навчання. Семінарські заняття включають об’ємні теми, які частично вивчаються студентами самостійно.

Методичні вказівки містять основну інформацію з вивчаємих тем, що дає можливість студентам І курсу більш досконало підготуватися до семінарського заняття, а перелік питань дає можливість студентам перевірити свої знання з вивчаємої теми.

Методичні вказівки також містять ряд запитань для розвитку логічного мислення студентів та вміння розв’язувати проблемні питання.

Семінар № 1.

Тема: Єдність хімічного складу живих організмів.

Мета.Опанувавши цю тему, студенти дізнаються про: хімічний склад живих істот і молекулярний рівень організації живої матерії, властивості й функції основних класів хімічних сполук живих систем.

Методичні вказівки.

Живі організми, на відміну від неживої природи, мають відносно стале співвідношення хімічних елементів, які поділяють за процентним вмістом у клітині на органогенні, макро-, мікро- та ультрамікроелементи.Всі хімічні елементи, виявлені в живих клітинах, присутні й у неживій природі.

Серед неорганічних сполук живих організмів особливе місце належить воді, яка становить у середньому 60 – 70% їхньої маси. Вода є універсальним розчинником, бере участь у біохімічних процесах, регулює тепловий режим, забезпечує транспорт речовин крізь мембрани, а також сталість фізико-хімічних властивостей цитоплазми клітини та позаклітинних рідин.

З неорганічних сполук до складу організмів входять також розчинні у воді солі у вигляді катіонів (калію, кальцію, натрію тощо) та аніонів (переважно залишки соляної, сірчаної, фосфатної та вугільної кислот).

Органічні сполуки – це основні хімічні речовини живих організмів. Вони утворюються завдяки здатності атомів вуглецю з’єднуватись між собою ковалентними зв’язками в ланцюги та приєднувати атоми кисню, водню й азоту.

Основні класи органічних сполук живих організмів – білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи та ліпіди. Органічні сполуки можуть бути мономерними, якщо вони складаються з невеликої кількості атомів вуглецю та інших елементів і деталі їхноьї будови не повторюються в межах молекули. Сполучаючись між собою, мономери утворюють біополімери.

Вуглеводи – це сполуки, переважна більшість яких складається з вуглецю, водню та кисню. Деякі з вуглеводів мають у своєму складі ще атоми азоту, фосфору чи сірки. Серед вуглеводів розрізняють моносахариди, олігосахариди та полісахариди.

Вуглеводи виконують переважно енергетичну та будівельну (структурну) функції.

Ліпіди – нерозчинні у воді (гідрофобні), але добре розчинні в неполярних розчинниках (ефіри, хлороформи, ацетони тощо) органічні сполуки. Найпоширенішими сполуками серед ліпідів є жири. Жири відіграють теплоізоляційну функцію; при їх окисненні вивільняється значна кількість енергії (енергетична функція) й цтворюється вода, що дає можливість деяким тваринам певний час не споживати воду. Будівельна функція ліпідів полягає у тому, що вони входять до складу біологічних мембран та інших структур.

До ліпідів належать також стероїди і воски, які, на відміну від жирів, не містять залишків жирних кислот. Стероїди є основою деяких гормонів, входять до складу вітаміну D.

Тонкий шар восків вкриває поверхні литків наземних рослин і тіла суходільних членистоногих, запобігаючи надмірному випаровуванню води.

Амінокислоти – це окремий клас органічних сполук. Лише 20 з великої кількості відомих амінокислот входять до складу білків (основні амінокислоти).

Білки мають різні рівні структурної організації. Нервинна структура утворюється завдяки сполученню амінокислот залишків петидними зв’язками з утворенням поліпептидного ланцюга. Вторинна структура білка являє собою закручений у спіраль поліпептидний лацюг, який підтримується за допомогою водневих зв’язків. Третинна структура формується внаслідок укладання поліпептидної спіралі певним чином у специфічну для кожного білка конфігурацію (глобулу). Четвертинна структура білків виникає тоді, коли кілька глобул поеднується в єдине функціональне утворення.

Білки поділяють на прості (протеїни), які складають лише із залишків амінокислот, і складні (протеїди), що крім амінокислотних залишків, містять речовини небілкової природи.

Білки виконують в організмі багато різноманітних функцій: будівельну (входять до складу різноманітних структурних утворень); захисну (спеціалізовані білки – антитіла – здатні зв’язувати та знешкоджувати мікроорганізми й сторонні білки) тощо. Крім того, білки беруть участь у зсіданні крові, чим запобігають значним крововвтратам, виконують регуляторну, сигнальну, скорочувальну, енергетичну, транспортну функції (перенесення деяких речовин в організмі).

Каталітичну функцію здійснюють біокаталізатори білкової природи – ферменти.

Вітаміни – біологічно активні органічні речовини різноманітної будови, які здебільшого входять до складу багатьох ферментів. Відсутність (авітаміноз) чи нестача (гіповітаміноз) вітамінів в організмі так само, як і їхній надлишок (гіпервітаміноз), призводять до тяжких захворювань.

Гомони – біологічно активні органічні речовини різної хімічної будови. Їх виділяють у кров клітини залоз внутрішньої секреції або нервові клітини (нейрогормони).

У грибів і вищих рослин знайдено фітогормони, що утворюється в певних клітинах і діють подібно до гормонів тварин. У клітинах рослин (зокрема, у складі клітинного соку вакуолей) та деяких інших організмів виявлено алкалоїди. Ці речовини отруйні для тварин.

Нуклеїнові кислоти – це біополімери, які складаються із залишків азотистої основи, вуглеводу пентози та фосфорної кислоти. Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) містить залишок вуглеводу дезоксирибози, а рибонуклеїнові кислоти (РНК) – рибози.

Молекула ДНК несе інформацію про будову білків і молекул РНК. Ділянку молекули ДНК, у який закодована інформація про структуру одного поліпептидного ланцюга або білка, називають геном.