Химическая организация клетки презентация

веществ (белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, АТФ), входящих в состав клетки. Обоснование родства организмов на основе анализа химического состава их клеток

массы клеток и называются органогены

состав воды и обеспечивают выполнение её функций
С, О, Н, N – входят в состав БЖУи НК К, Nа, Сl – проводят нервные импульсы
Са – компонент костей,зубов,необходим для мышечного сокращения ,компонент свёртывания крови
Мg – структурный компонент хлорофилла, поддерживает работу митохондрий
Fe – структурный компонент гемоглобина
S – входит в состав серосодержащих аминокислот и белков
P – входит в состав НК, костной ткани
F – состав эмали зубов
I – состав тироксина (гормона щитовидки)

не встречаются
К ним относятся: вода и минеральные соли

объясняет их способность активно вступать во взаимодействие с различными веществами
2) Водородные связи легко рвутся – молекулы подвижны и легко проходят через мембрану клетки, а также разрыв водородных связей способствует испарению и охлаждению организма.

Физические свойства
1) Высокая теплопроводность - способствует равномерному распределению тепла в организме.
2) Высокая теплоемкость – способствует долгому удержанию тепла и созданию стабильной температурной среды.

объем клетки (тургор);
2) транспортная - передвижение веществ в клетке и из нее через мембрану совершается с током воды.
3) является растворителем. Растворимые вещества - гидрофильные, полярные (глюкоза), а нерастворимые – гидрофобные (жиры);
4) метаболическая - вода участвует в химических реакциях - гидролиз (расщепление), а также является средой, где происходят химические реакции;
5) терморегуляционная - вода, благодаря высокой теплоемкости (медленно нагревается – высокая температура кипения 100°С и медленно отдает тепло, сохраняя его) и теплопроводности, обеспечивает поддержание оптимального теплового режима клетки и организма. При разрыве водородных связей идет испарение воды и охлаждение организма;
6) вода - источник кислорода при фотосинтезе.

основном состоят из глицерина и жирных кислот)
Нуклеиновые кислоты (состоят из нуклеотидов)
АТФ
Витамины

являются полимерными веществами.
Полимер - длинная молекула с большой молекулярной массой, состоящая из повторяющихся блоков - мономеров.

Органические вещества

формула Сn (Н2О)m,

тем слаще его вкус.
При охлаждении полисахариды расщепляются до моносахаридов.
При взаимодействии крахмала с йодом возникает синий цвет

Крахмал – безвкусный, нерастворим

Глюкоза – сладкая, растворима

Гликоген– безвкусный, нерастворим

членистоногих)
Структурная (входит в состав нуклеиновых кислот, оболочки клетки)
Энергетическая 1г углеводов=17,6КДж
Запасающая (крахмал, гликоген – запасные источники энергии)

высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина

Жиры – наиболее простые и широко распространенные липиды. Элементный состав – С,Н,О

Глицерин

Жирные
кислоты

на коже и перьях
Теплоизоляционная (слой жира препятствует потере тепла)
Регуляторная – входят в состав некоторых гормонов (тестостерон)
Энергетическая (при расщеплении 1г жира выделяется 38,9КДж энергии)
Запасающая – жировые запасы помогают пережить отсутствие пищи
Метаболитическая – при окислении выделяется вода. Поэтому в пустынях животные запасают жир (верблюд, сурки)

состав – C, H, O, N (S, P, Fe)

Аминокислотная последовательность

Аминокислота

первичной, при этом белки теряют свои свойства. Денатурация происходит под воздействием: температуры, химических веществ, лучистой энергии и др.
Ренатурация – восстановление природной структуры белка, если первичная структура белка не разрушена.
При to 90-100oC происходит необратимая денатурация, т.к. разрушается первичная структура белка

коллагена, который содержится в хрящах)

Защитная
(иммуноглобулин участвует в иммунитете, фибриноген в свёртывании крови)
и запасающая (альбумин – запас энергии)

Сигнальная
(инсулин и др. гормоны, происходит передача сигналов внутри организма)

Транспортная
(гемоглобин переносит кислород)

Энергетическая
(1г - 17,6 кДж Е)

Двигательная
(актин и миозин входят в состав мышц)

Ф. Крик открыли структуру ДНК в 1953г.

дополнительно в рибосомах и на ЭПС)
Виды НК

Дезокси-рибонуклеиновая
кислота (ДНК)
Двуцепочечная структура (макромолекула)

Рибонуклеиновая
кислота (РНК)
Одноцепочечная

1) р-РНК -рибосомная РНК
2) и-РНК-информационная, или матричная РНК.
3) т-РНК -транспортная РНК

основания соединяются по принципу комплиментарности (дополнения).
Напротив Г≡Ц (3 валентных связи)
В ДНК напротив А=Т (2 валентных связи)
В РНК напротив А=У (2 валентных связи).

(А+Т)+(Г+Ц)=100%

связи.
Свободные нуклеотиды по принципу комплементарности находят себе соответствующую пару и восстанавливают вторую спираль новой молекулы ДНК.
Формируются две копии ДНК. Редупликация идет при делении клетки.

наследственной информации

Принцип переписи информации

АМФ + фосфат + 40КДж/моль

АТФ - универсальный биоаккумулятор энергии

АТФ – нуклеотид, состоящий из азотистого основания аденина, углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты. АТФ нестабильна и способна к превращениям

Д, Е, К

Свойства: разрушаются при температуре и на свету

Функции: являются коферментами. Недостаток или избыток витаминов в организме нарушает физиологические функции

Витамины

водоросли

природа, роль в метаболизме. Стадии энергетического обмена. Брожение и дыхание. Фотосинтез, его значение, космическая роль. Фазы фотосинтеза. Световые и темновые реакции фотосинтеза, их взаимосвязь. Хемосинтез. Роль хемосинтезирующих бактерий на Земле

–температура, давление, реакция среды, концентрация фермента и вещества.

Ферменты – ускорители химических реакций или биокатализаторы

На заключительном этапе реакции комплекс “фермент-вещество” распадается с образованием конечных продуктов и свободного фермента

низкомолекулярных (происходит в пищ. тракте, а на клеточном уровне — в лизосомах). Реакции гидролиза с участием ферментов. Вся энергия подготовительного этапа рассеивается в виде тепла.
Белки + Н20 → аминокислоты + Q
Жиры + Н20 → глицерин + жирные высшие кислоты + Q
Полисахариды (крахмал) + Н20 → глюкоза + Q
II этап. Гликолиз — бескислородный этап (идёт в цитоплазме) С6Н1206 (глюкоза)→ 2 С3 Н6 03 (молочная кислота)+ 2 АТФ. Процесс неэффективный
III этап. Кислородный - биологическое окисление, дыхание (идет в митохондриях). В матриксе — образование С02. На кристах — окисление водорода, образование воды, синтез АТФ
2С3Н603 + 602 →6С02 + 6Н20 + 36АТФ. Эффективный процесс
Общее уравнение: С6Н1206 + 602 →6С02 + 6Н20 + 38АТФ

и только на свету из углекислого газа и воды.
2. Условия фотосинтеза: свет, пигменты (хлорофилл), вода и мин. соли, углекислый газ
3. Этапы фотосинтеза:
1.Начало: луч света ударяет в хлорофилловое зерно, возбуждённый электрон отделяется от молекул хлорофилла и запускает процесс фотосинтеза.
Фотосинтез – многоступенчатый процесс.
1 этап фотосинтеза: световая фаза (на мембранах хлоропласта).
3 процесса, 3 результата.
1)Фотолиз (разложение) воды с выделением свободного кислорода:
2) Синтез АТФ при участии ферментов:
3) Присоединение водорода к переносчику:
НАДФ - кофермент никотинамидадениндинуклеотидфосфат
НАДФ·Н - восстановленный НАДФ
2 этап фотосинтеза: темновая фаза (между мембранами внутри хлоропласта).
24Н+6С02 = С6Н1206 + 6Н20
Происходит синтез органических веществ (глюкозы) из С02 (поступившего из воздуха) и водорода (отсоединяется от НАДФ·Н + Н+) с использованием энергии АТФ (образовавшейся в световой фазе).
Суммарное уравнение: 6С02 + 6Н20 = С6Н1206 + 602
4. Результаты фотосинтеза: 1) Создаются орг. вещества, т.е. растения – автотрофы (для питания всего живого). 2) Выделяется кислород (для дыхания живого и для образования озонового экрана, защищающего от радиации). 3) Связывается углерод (для поддержания постоянства газового состава воздуха)
Фотосинтез можно ускорить с помощью: света, температуры, угл. газа и воды, фитогормонов.
Вывод: фотосинтез – единственный на планете процесс, при котором энергия солнечного света превращается в энергию химических связей органических веществ, а затем используется всеми живыми организмами по цепям питания. В этом заключается космическая роль растений.

информация в клетке. Гены, генетический код и его свойства

гена ДНК на иРНК. (Предварительно молекула ДНК раскручивается, синтез идет только на одной цепи). Реакция идёт по типу матричного синтеза. Матрица – образец, по которому формируются копии. Матрицей для иРНК является ДНК. Знать код ДНК, ген.
II этап. Перенос информации (из ядра в цитоплазму). Идёт с помощью иРНК, которая через поры ядра выходит в цитоплазму к рибосомам. тРНК соединяется с АК (по принципу комплементарности: антикодон и кодон) и переносит её к месту синтеза на рибосомы. Для каждой тРНК своя АК. Кодон – триплет нуклеотидов в иРНК. Антикодон – триплет нуклеотидов в тРНК
III этап. Трансляция (идёт в в рибосомах). Считывание генетической информации с иРНК на белок. Реакции идут по типу матричного синтеза. Матрицей для белка является иРНК. Рибосомы шагают по иРНК и собирают белок. Сборка белка из 200-300 АК идёт 1-2 мин.

размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Особенности соматических и половых клеток. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз – деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Сходство и отличие митоза и мейоза, их значение. Деление клетки – основа роста, развития и размножения организмов. Роль мейоза в обеспечении постоянства числа хромосом в поколениях

(46 хромосом и 46 ДНК у человека)
2) Половые – гаметы, имеют половинный набор, гаплоидные - 1n1с (23 хромосомы и 23 ДНК)
При оплодотворении 1n (яйцеклетка) + 1n (сперматозоид) = 2n (зигота) – зародыш

организмов каждая хромосома имеет пару – вторую хромосому – гомологичную, которая отвечает за те же признаки. Удвоенная хромосома (этот процесс происходит в интерфазу) состоит из двух половинок – хроматид, соединённых в центре ценромерой.

1 – центромера
2 – плечи хромосомы
3 – хроматиды
4 – ДНК
5 - белок

деления или до смерти.

Деление ядра

Деление цитоплазмы

между 2-мя делениями клеток.

События стадии: синтез и накопление веществ и энергии, удвоение ДНК, подготовка клетки к делению.

S G2

Периоды интерфазы

последующим полным отделением.

У растений формируется клеточная стенка.

ограниченное
распространение, в основном у одноклеточных организмов. Это деление ядра путём простой перетяжки (у простейших)

Мейоз
связан с
процессом размножения и происходит при образовании
половых клеток
и спор

Образуются соматические клетки

Образуются половые клетки

действием повреждающих факторов. Причинами некроза может быть воздействие высоких и низких температур, ионизирующих излучений, различных химических веществ. Некротическая гибель клеток наблюдается также в результате их механического повреждения, нарушения кровоснабжения и иннервации тканей, при аллергических реакциях.
Апоптоз — запрограммированная гибель клеток, регулируемая организмом. В ходе развития и функционирования организма часть его клеток погибает без непосредственного повреждения. Этот процесс протекает на всех стадиях жизни организма, даже в эмбриональный период.

молекул ДНК нужно помнить
1) До начала мейоза в интерфазе происходит удвоение ДНК, поэтому
число хромосом 2п, число ДНК-4с.
2) В профазе, метафазе 1, анафазе 1 - 2п 4с - так как деления клетки не происходит.
3) в телофазе - остается п2с, так как после расхождения гомологичных хромосом в клетках остается гаплоидный набор, но хромосомы двухроматидные.
4) В профазе 2, метафазе 2 так же как и телофазе1 - п2с.
5) Особое внимание обратить на анафазу 2, так как после расхождения хроматид число хромосом увеличивается в 2 раза (хроматиды становятся самостоятельными хромосомами, но пока они все в одной клетке) 2n 2с
6) в телофазе 2 - пс (в клетках остаются однохроматидные хромосомы).