Химический состав клетки. Роль воды и неорганических веществ в жизнедеятельности клетки.

Химический состав клетки. Роль воды и неорганических веществ в жизнедеятельности клетки.

1.Химические элементы клетки. Клетки могут существенно различаться по составу. Все элементы клетки встречаются в неживой природе, но не наоборот. В составе клетки обнаружено 80 элементов. 98% приходится на 4 элемента: C, N, H, O. 2% на 8 элементов: P, K, S, Fe, Mg, Na, Ca, Cl. 10-6 - Ультрамикроэлементы. Всего для элементов 27 выяснена функция. Водоросли – йод, лютики – литий, ряска – радий, диатомеи и злаки – кремний; бактерии - марганец.

Вода. 10-20% (кость) - 85% (мозг) - 92% (плазма) массы. Растворитель. Транспорт веществ в растворах. Терморегуляция (теплоемкость, высокая энергия испарения, высокая теплопроводность). Участник множества реакций, гидролиз. Тургор. Смазка суставов. Гидрофильные и гидрофобные вещества клетки. Поверхностное натяжение – капиллярные силы. Поддержание структуры органических веществ (белков и НК).

Фотосинтез, его значение. Космическая роль зелёных растений. Космическая роль зелёных растений.

2.Фотосинтез – процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды при участии энергии солнечного света. ( от греч. «фото» - свет, «синтез» - образование)

Зеленый цвет растений – это цвет химического вещества хлорофилла (от греч. «хлорос» - зеленый, «филос» - лист), который находится в пластидах клетки в хлоропластах. Это вещество играет в фотосинтезе главную роль. Процесс фотосинтеза многоступенчатый. Он запускается, когда на молекулу хлорофилла попадает частица света (фотон). В процессе фотосинтеза выделяют две фазы. Световая фаза идет только на свету и более длительная, темновая, в свете не нуждается. В световой фазе выделяется кислород, образуется энергия, в темновой фазе синтезируется углевод (глюкоза)

Особая роль в этом отношении принадлежит зеленым растениям, роль, которую К. А. Тимирязев назвал Космической. Она заключается в том, что «зеленое зерно хлорофилла является фокусом, точкой в мировом пространстве, в которую с одного конца притекает энергия солнца, а с другого берут начало все проявления жизни на Земле»
Ежегодно на Землю поступает огромное количество энергии солнца (1, 26- 1024 кал), 42% которой отражается в мировое пространство. Используя часть энергии солнечных лучей, зеленые растения утилизируют углекислый газ воздуха в качестве источника углерода в процессе синтеза органических веществ. Но зеленое растение не только получает для себя пищу из неорганической природы, оно, по словам Тимирязева, является посредником между небом и Землей. Энергия, полученная от солнечного луча, аккумулируется в растении и в этом виде вместе с накопленным в его теле органическим веществом поступает в организм других растений или животных, питающихся растительной пищей. Последние в свою очередь служат пищей для других гетеротрофных организмов.
Выделяемый в процессе фотосинтеза кислород оказывается необходимым для жизни всех аэробных организмов, которые в процессе дыхания поглощают его из воздуха, одновременно выделяя углекислый газ. Такое постоянное поступление углекислого газа в атмосферу имеет колоссальное значение в круговороте веществ. По приблизительным подсчетам, растительный покров земного шара ежегодно ассимилирует из углекислого газа свыше 140 млрд. т углерода, что примерно составляет 3 г на гектар. Всего в атмосфере содержится около двух тысяч биллионов килограммов углекислого газа, которого не хватило бы и на100 лет, если бы он не поступал в атмосферу и гидросферу в процессе жизнедеятельности организмов.

3.Вид, его критерии. Редкие и исчезающие виды растений и животных, меры их сохраненения.

Вид – совокупность особей, обладающих сходством внешнего и внутреннего строения, процессов жизнедеятельности, условий обитания, способных скрещиваться и давать плодовитое потомство, обитающих на определенной территории.

Критерии вида: Морфологический- сходство внешнего и внутреннего строения особей бурого медведя, отличия бурого и белого медведей, относящихся к разным видам

Биохимический и физиологический - замедление обмена веществ во время зимнего сна у всех особей бурого медведя;

Экологический - обитание всех особей лютика кашубского в смешанных и лиственных лесах, а лютика едкого.- на увлажненных лугах

Генетический - нескрещиваемость особей разных видов, отсутствие у них потомства при скрещивании или появление бесплодного потомства. Определенный набор хромосом; их форма и размеры в клетках организмов каждого вида. Пример: наличие в клетках человека 46 хромосом, дрозофилы – 8

Географический - обитание белого медведя в Арктике, а бурого медведя - в лесотаежной зоне

Сокращение числа видов растений и животных под влиянием деятельности человека. Редкие и исчезающие виды растений: гусиный лук, орхидея ятрышник, венерин башмачок, купена золотистая, пролеска голубая, безвременник и др. Редкие и исчезающие виды животных: розовая чайка, дрофа, белый журавль, амурский тигр, пятнистый олень и др.
Сохранение существующих видов растений и животных, предотвращение их исчезновения в результате деятельности человека. Защита природной среды от загрязнения. Красная книга — перечень редких и исчезающих видов, программа практических мер по их спасению. Заповедники, заказники, ботанические сады, зоопарки, их роль в сохранении видов растений и животных.

Редкие виды, нуждающиеся в особой охране, заносятся в Красную книгу. Для их охраны организуются охраняемые природные территории: заповедники, заказники, национальные парки. Применяется искусственное разведение с последующим расселением в дикой природе.

Билет 3.

Белки - Это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном они состоят из углерода, водорода, кислорода и азота.В составе большинства исследованных белков всех живых организмов было выявлено 20 аминокислот, участвующих в их построении.

Белки и их строение. Среди органических компонентов клетки самыми важными являются белки. Они очень разнообразны и по строению, и по функциям. Содержание белков в различных клетках может колебаться от 50 до 80%.Белки представляют собой высокомолекулярные (молекулярная масса до 1, 5 млн углеродных единиц) органические соединения. Кроме С, О, Н, N, в состав белков могут входить S, Р, Fe. Белки построены из мономеров, которыми являются аминокислоты. Поскольку в состав молекул белков может входить большое число аминокислот, то их молекулярная масса бывает очень большой.

В клетках разных живых организмов встречается свыше 170 различных аминокислот, но бесконечное разнообразие белков создается за счет различного сочетания всего 20 аминокислот. Из них может быть образовано 2 432 902 008 176 640 000 комбинаций, т. е. различных белков, которые будут обладать совершенно одинаковым составом, но различным строением. Но и это огромное число не предел — белок может состоять и из большего числа аминокислотных остатков, и, кроме того, каждая аминокислота может встречаться в белке несколько раз.

Функции белков:

1) защитная (интерферон усиленно синтезируется в организме при вирусной инфекции); 2) структурная (коллаген входит в состав тканей, участвует в образовании рубца); 3) двигательная (миозин участвует в сокращении мышц); 4) запасная (альбумины яйца); 5) транспортная (гемоглобин эритроцитов переносит питательные вещества и продукты обмена); 6) рецепторная (белки-рецепторы обеспечивают узнавание клеткой веществ и других клеток); 7) регуляторная (регуляторные белки определяют активность генов); 8) белки-гормоны участвуют в гуморальной регуляции (инсулин регулирует уровень сахара в крови); 9)белки-ферменты катализируют все химические реакции в организме; 10) энергетическая (при распаде 1 г белка выделяется 17 кдж энергии).

Билет 4

Строение вирусов

Вирусы нельзя увидеть в оптический микроскоп, так как их размеры меньше длины световой волны. Разглядеть их можно лишь с помощью электронного микроскопа.

Вирусы состоят из следующих основных компонентов:

1. Сердцевина - генетический материал (ДНК либо РНК), который несет информацию о нескольких типах белков, необходимых для образования нового вируса.

2. Белковая оболочка, которую называют капсидом (от латинского слова капса - ящик). Она часто построена из идентичных повторяющихся субъединиц - капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии.

3. Дополнительная липопротеидная оболочка. Она образована из плазматической мембраны клетки-хозяина и встречается только у сравнительно больших вирусов (грипп, герпес).

Химический состав клетки. Роль воды и неорганических веществ в жизнедеятельности клетки.

12 Следующая ⇒