5.Органические и неорганические вещества клетки и их значение.

В клетках организмов содержится около 70 химич элементов; значения 20 известны.

Химические элементы:

- основные (С, N, O, H) содержится около 95%

- макроэлементы (Ca, P, S, K, Cl, Na, Mg) вместе 4%

- микроэлементы (Fe, I, Cu, Mn, Mo, Co, B, Zn, F)

Обобщения:

- в состав клеток и организмов не входит ни одного химического элемента, который не встречался бы в неживой природе (единство живой и неживой природы)

- низкое % содержание некоторых химических элементов не указывает на их малую биологическую значимость.

Липиды – группа различных органических веществ нерастворимых в воде, но хорошо растворимых в неполярных растворителях (в эфире, ацетоне и т.д)

Функции:

- структурная (Фосфолипиды составляют основу бислоя клеточных мембран, холестерин - регуляторы текучести мембран.

- энергетическая (жировые отложения используются в качестве запасных источников питательных веществ)

- защитная и термоизоляционная (Толстый слой жира защищает внутренние органы многих животных от повреждений при ударах Жир - хороший теплоизолятор)

- водоотталкивающая

- регуляторная

Углево́ды (сахариды) 

Биологическое значение углеводов:

1. Углеводы выполняют пластическую функцию, то есть участвуют в построении костей, клеток, ферментов.

2. Углеводы являются основным энергетическим материалом. При окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды.

3. В крови содержится 100—110 мг/% глюкозы. От концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.

4. Пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК.

5. Углеводы выполняют защитную роль в растениях.

Белки́

Структура белков:

Первичная структура — последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

Вторичная – структура таких фрагментов полипептидной цепи в которой образуются регулярные водородные связи

Третичная – пространственная трёхмерная структура белка (водородные связи, ионные, ковалентные, дисульфидные связи, гидрофобно-гидрофильные взаимодействия)

Четвертичная – характерна для белков содержащих в своём составе несколько полипептидных цепей.

Функции белков

• Каталитическая функция

• Структурная функция (придают форму клеткам и многим органоидам и участвуют в изменении формы клеток)

• Защитная функция (к защитным белкам относят прежде всего белки, участвующие в иммунной защите организма.)

• Регуляторная функция (Многие процессы внутри клеток регулируются белковыми молекулами, которые не служат ни источником энергии, ни строительным материалом для клетки.)

• Сигнальная функция (способность белков служить сигнальными веществами, передавая сигналы между тканями, клетками или организмами)

• Транспортная функция (Растворимые белки, участвующие в транспорте малых молекул)

• Рецепторная функция

Нуклеи́новые кисло́ты

Биологическая роль нуклеиновых кислот

ДНК является носителем генетической информации, записанной в виде последовательности нуклеотидов с помощью генетического кода. С молекулами ДНК связаны два основополагающих свойства живых организмов — наследственность и изменчивость. В ходе процесса, называемого репликацией ДНК, образуются две копии исходной цепочки, наследуемые дочерними клетками при делении, таким образом образовавшиеся клетки оказываются генетически идентичны исходной.

РНК может хранить информацию о биологических процессах. РНК может использоваться в качестве генома вирусов и вирусоподобных частиц. РНК-геномы можно разделить на те, которые не имеют промежуточной стадии ДНК и те, которые для размножения копируются в ДНК-копию и обратно в РНК (ретровирусы).

6.Строение клеток прокариот и эукариот.

Прокариоты лишены ядра, более упрощённая система мембран, упрощенное строение клеток, более мелкие рибосомы. ДНК в виде кольцевых молекул. Отсутствуют мембранные органеллы.

Эукариоты: есть ядро

Клетка состоит из протопласта и оболочки. Протопласт состоит из цитоплазмы и плазмалеммы (мембрана окружающая клетку). Цитоплазма состоит из гиалоплазмы и клеточных органелл (мембранные и немембранные). К немембранным относятся: рибосомы и клеточный центр.

7.Генетический код и реализация наследственной информации.

Генетический код – совокупность триплетов информационной РНК (или его соответствующего фрагмента ДНК) однозначно кодирующих включение конкретной аминокислоты в растущую полипептидную цепь в процессе биосинтеза белка.

Свойства:

• Триплетность (каждую аминокислоту кодируют три нуклеотида)

• Вырожденность (множественность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.

• Однозначность, т.е. каждой аминокислоте соответствуют конкретные триплеты

• Непрерывность (информация считывается непрерывно)

• Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.

• Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности 

Наследственная информация, записанная с помощью генетического кода, хранится в молекуле ДНК. Процессы жизнедеятельности осуществляются в клетке на основе полученной информации, однако в этих процессах принимает участие не сама ДНК, а РНК, выполняющая роль посредника.

В связи с тем, что у прокариот геном организован в виде кольцевидной молекулы ДНК, расположенной непосредственно в цитоплазме клетки, различные этапы реализации наследственной информации практически не разобщены ни во времени, ни в пространстве. Транскрипция и сборка пептидной цепи - трансляция протекают практически одновременно. По мере освобождения начала молекулы иРНК от матрицы ДНК к ней присоединяются рибосомы и начинается синтез пептидных цепей.

ДНК→инф РНК→белок

Реплика́ция ДНК — это процесс синтеза дочерней молекулы ДНК, который происходит в процессе деления клетки на матрице родительской молекулы ДНК. При этом генетический материал, зашифрованный в ДНК, удваивается и делится между дочерними клетками. Репликацию ДНК осуществляет фермент ДНК-полимераза.

Транскрипция – процесс передачи генетической информации с последовательности нуклеотидов ДНК на последовательность нуклеотидов инф РНК.

Трансляция – процесс переноса наследственной информации в виде последовательности нуклеотидов инф РНК на аминокислотную последовательность растущей полипептидной цепи.

8.Общая характеристика энергетического и пластического обмена клетки.

Обмен веществ – совокупность реакций биосинтеза и распада веществ, сопровождающаяся накоплением энергии для клетки (образование АТФ)

Являются двумя сторонами единого процесса обмена веществ

Пластический обмен (анаболизм) – совокупность реакций биосинтезов в клетке (биосинтез белка, фотосинтез). Смысл этого процесса состоит в том, что поступающие в клетку из внешней среды пищевые вещества, резко отличающиеся от вещества клетки, в результате химических превращений становятся веществами клетки.

Энергетический обмен (катаболизм) – совокупность реакций распада органических веществ и извлечение при этом необходимой энергии (в виде АТФ) (гликолиз, дыхание, брожение). Катаболические реакции лежат в основе диссимиляции: утраты сложными веществами своей специфичности для данного организма в результате распада до более простых.

В процессе катаболизма клетка вырабатывает АТФ (значительная часть в митохондриях)