Химический состав клетки. Белки, их строение и структура. Роль белков в клетке и живом организме.

Основные свойства и уровни организации жизни

Свойства живых организмов:

          а. Обмен веществ и энергии с окружающей средой (гл. признак живого)

б. Раздражимость (способность реагировать на возбудителя)

                    в. Размножение (воспроизведение себе подобных)

Уровни организации живой материи:

а. Молекулярный – происходят химические реакции обмена веществ (гликолиз кроссинговера и т.п.);

б. Клеточный – возникает жизнь, потому что клетка – минимальная единица, обладающая всеми свойствами живого;

в. Органно-тканевой – характерен только для многоклеточных организмов;

г. Организменный – осуществляется гомеостаз, т.е. сохранение постоянства внутренней среды организма

д. Популяционно-видовой – происходит эволюция, т.е. изменение организмов, связанное с приспособлением их к среде обитания под действием естественного отбора;

е. Биогеоцентический – происходит круговорот веществ и превращение энергии и саморегуляция ( за счет которой поддерживает устойчивость экосистем и биогеоценозов);

ж. Биосферный – происходит глобальный круговорот веществ и превращение энергии и взаимодействии живого и неживого вещества планеты

Клеточная теория строения организмов. Роль М. Шлейдени и Т. Шванна в открытии клеточной теории. Основные положения клеточной теории.

Основные положения клеточной теории Шванна – Шлейдена (1838 – 1839):

А. Клетка есть единица структуры. Все живое состоит из клеток и их производных. Клетки всех организмов гомологичны;

Б. Клетка есть единица функции

В. Клетка есть единица роста и развития. В основе роста и развития всех организмов лежит образование клеток.

Клеточные и неклеточные формы жизни. Вирусы, бактериофаги, их значения в медицине.

Вирусы – (яд) мельчайшие неклеточные частицы состоящие из нуклеиновой кислоты     ( ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсида), форма палочковидная, сферическая. Вирусы были открыты в 1892 году русским ученым Д.И Ивановским, при исследовании мозаичной болезни листьев табака.

Значение в медицине

Вирусы являются возбудителями многих опасных заболеваний человека, животных и растений. В то же время вирусы – возбудители заболеваний у нежелательных для человека организмов («враги наших врагов»). Они передаются при непосредственном физическом контакте, воздушно – капельным путем, половым путем и др. способами. Вирусы могут так же переносится и другими организмами (переносчиками) так вирус бешенства переносится собакой лисой или летучей мышью.

Бактериофаги (пожиратель, буквально – пожиратели бактерий) – фаги, бактериальные вирусы, вызывающие разрушения (лизис) бактерий и др. микроорганизмов. Бактериофаги размножаются в клетках лизируют их и переходят в др. как правило молодые растущие клетки. Впервые перевиваемый лизис бактерий (сибиреязвенной палочки) наблюдал в 1898 г. русский микробиолог Н.Ф. Гамалея. В 1915 г. английский ученый Ф. Туарт описал это же явление у гнойного стафилококка, а в 1917 г. французский ученый Ф. Д’Эрэлль назвал литический агент, проходящий через бактериальные фильтры.

Значение в медицине:

Одно из областей использования бактериофагов является антибактериальная терапия альтернативная приему антибиотиков. Например, применяются бактериофаги: стрептококковый, стафилококковый, клебсиеллезный, дизентерийный поливолентный, пиобактериофаг, коли, протейный и колипротеной и др.

Бактериофаги применяются так же в генной инженерии в качестве векторов, переносящих участки ДНК, возможна так же естественная передача генов между бактериями по средствам некоторых фагов (трансдукция).

Клеточные формы жизни. Сравнение эукариотический и прокариотических клеток.

Организмы, имеющие клеточное строение делятся на ПРОКАРИОТЫ и ЭУКАРИОТЫ.

ПРОКАРИОТЫ  (доядерные) – доядерные организмы. Они не имеют типичного ядра, заключенного в ядерную мембрану.
Генетический материал находится у них в нуклеоиде и представлен единственной нитью ДНК, образующей замкнутое кольцо. К ним относятся бактерии, синезеленые водоросли.

ЭУКАРИОТЫ (ядерные) – ядерные организмы, имеющие ядро, окруженное ядерной мембраной.
Генетический материал сосредоточен преимущественно в хромосомах, имеющих сложное строение и состоящих из нитей ДНК и белковых молекул.
Деление клеток митотические.. К ним относятся все остальные растения и животные.

Химический состав клетки. Неорганические вещества клетки. Роль воды и минеральных солей в жизнедеятельности клетки и организма.

1) Минеральные соли, их роль в клетке. Уравновешенность содержания катионов и анионов в клетке, обеспечивающая постоянство внутренней среды организма. Участие минеральных солей в обмене в-в.

2) Вода. Содержание воды в клетке – от 40 до 98% ее массы. Роль воды в клетке:

- Обеспечение упругости клетки;

- Ускорение химических реакций за счет растворения веществ в воде;

- Обеспечение перемещения в-в : поступление большинства в-в в клетку и удаление их из клетки в виде растворов;

- Обеспечение растворения многих химических в-в (ряда солей, сахаров);

- Участие в ряду химических реакций;

Химический состав клетки. Органические в-ва: углеводы и липиды. Их роль в обмене в-в в клетки и в организме человека.

Углеводы - это класс органических соединений, имеющих характер сахаров по строению и химическим свойствам. Роль углевода в обмене веществ клетке – входят в состав растительных, животных и бактериальных организмов составляют абсолютное большинство органических природных соединений. Углеводы играют важнейшую роль как основной строительный материал растений, скелета насекомых.

Липиды – это класс органических соединений, включающих жирные кислоты, а так же их производные, как по радикалу, так и по карбоксильной группе. Роль липидов в обмене в-в в клетке – входят в состав клеточной мембран и в значительной мере определяют их св-ва.

Биополимеры в клетке. Особенности строения и значение в жизни клетки.

Биологические полимеры – это высокомолекулярные органические соединения, макромалекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев – мономеров. К биополимерам относятся белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза, пектиновое в-во, хитин и др.). Мономерами для них служат соответственно аминокислоты, нуклеотиды и моносахариды.

Химический состав клетки. Белки, их строение и структура. Роль белков в клетке и живом организме.

Белки – это полимеры мономер, при котором является аминокислота.

Структура белка:

 А. Первичная – последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

Б. Вторичная структура – полипептидная цепь, стабилизированная водородными связями.

В. Третичная структура – полипептидной цепи в результате пространственной укладки образуется глобула.

Г. Четвертичная структура – пространственное расположение полипептидной цепи, обусловленное ее связями с соседними цепями.

Роль белков в клетке:

А) Структурная (строительная) – входит в состав всех мембранных структур;

Б) Ферментативная (католическая) – ферменты организма

В) Защитная – выработка белковых тел и антител

Г) Двигательная – сократительные белки вызывают высокое движение

Д) Транспортная – белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит его по всем тканям

Биосинтез белка в клетке – это сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислот, происходящий на рибосомах с участием молекул мРНК и тРНК . Биосинтез белка происходит в 2 этапа:

1) Транскрипция – передача последовательной информации из последовательных кодов ДНК в последовательных кодов иРНК.

2) Трансляция – перевод последовательных нуклеотидов в иРНК в послед. Аминокислоты в полипептидной цепочке, происходит на рибосомах при участии тРНК

Роль белков в живом организме:

Белки-ферменты катализируют протекание биохимических реакций и играют важную роль в обмене веществ. Некоторые белки выполняют структурную или механическую функции, образуя цитоскелет, поддерживающий форму клеток. Также белки играют важную роль в сигнальных системах клеток, при иммунном ответе и в клеточном цикле.