М олекулярный уровень : общая характеристика
Молекулярный уровень
Взаимодействие биологических макромолекул – основа любой биосистемы.
С молекулярного уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации.
Клеточный уровень
- Клетка –
- элементарная структурная и функциональная единица жизни.
-
На клеточном уровне происходит передача информации и превращение веществ и энергии.
Организменный уровень
- Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается в развитии – от момента зарождения до прекращения существования.
- Рассматриваются процессы и явления, происходящие в организме и механизмы согласованного функционирования его органов и систем.
Популяционно-видовой уровень
- Совокупность организмов одного вида, объединенная общим местом обитания с относительно однородными условиями, в котором создаётся популяция – надорганизменная система. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования. .
Экосистемный (биогеоценотический) уровень
- Биогеоценоз – совокупность организмов разных видов и различной сложности организации с факторами среды их обитания.
- В экосистемах осуществляется круговорот веществ и энергии.
Биосфера - совокупность всех биоценозов, система, охватывающая все явления жизни на нашей планете.
На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов на Земле
Биосферный уровень
Химические вещества клетки
Неорганические Органические
вода и минеральные
соли
ВОДА (Н 2 О)
Вода составляет 70–80% массы клетки
- 1. Придаёт клетке упругость и объём
- 2. Универсальный растворитель
- 3. Водные растворы образуют внутреннюю среду клетки
- 4. Средство транспорта для растворённых веществ в клетку и из неё
- 5. Служит средой, в которой протекают химические реакции
- 6. Является ускорителем многих химических процессов
- 7. Обеспечивает теплоёмкость
- 8. Обладает высокой теплопроводностью
- 9. Участвует в терморегуляции живых организмов
Минеральные соли составляют 1–1,5% общей массы клетки
- 1. Присутствуют в виде ионов или твёрдых нерастворимых солей
- 2. Создают кислую или щелочную реакцию среды
- Ca 2+ входит в состав костей и зубов, участвует в свёртывании крови
- K + и Na + обеспечивают раздражимость клеток
- Cl – входит в состав желудочного сока
- Mg 2+ содержится в хлорофилле
- I – компонент тироксина (гормона щитовидной железы)
- Fe 2+ входит в состав гемоглобина
- Cu, Mn, B участвуют в кроветворении, фотосинтезе, влияют на рост растений
- Каждый живой организм состоит из молекул органических веществ, находящихся в клетках и получивших название биологических молекул.
-
- Химические вещества клетки
-
- Неорганические Органические
- вода и минеральные
- соли
-
углеводы
липиды
белки
нуклеиновые кислоты
ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ КЛЕТКИ
Более 60 ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
УЛЬТРОмикроЭЛЕМЕНТЫ
A U , A G , H g
МАКРОЭЛЕМЕНТЫ
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ
- H, O, N, C, S, P, Fe,
- Na, Mg, Cl
Zn, Cu, I, F, Mn, B
УГЛЕРОД
Полимер (polymer) - высокомолекулярное вещество, образованное длинными цепями более мелких молекул, называемых мономерами .
Гликоген
МОНОМЕРЫ
ПОЛИМЕРЫ
- Типы макромолекул
-
-
- Полисахариды Белки Нуклеиновые кислоты
- Моносахариды Аминокислоты Нуклеотиды
- М-М-М-..М А1-А2-А3… Н1-Н2-Н3…
- Полимер, в молекуле которого группа мономеров периодически повторяется, называется регулярными.
- Например:
- …… ..АВАВАВАВАВАВАВА…..
- …… ААВВААВВААВВААВВ….
- …… АВВАВВАВВАВВА….
Полимеры, в которых нет видимой закономерности в повторяемости мономеров называются нерегулярными.
- Например:
- ААВВАВАВАВАВВАВВАА
- Сочетание и перестановка нескольких типов мономеров в длинных полимерных цепях обеспечивают построение множества вариантов и определяют различные свойства макромолекул, входящих в состав всех организмов. Этот принцип лежит в основе многообразия жизни на нашей планете.
- Типы макромолекул
-
-
- Полисахариды Белки Нуклеиновые кислоты
- Моносахариды Аминокислоты Нуклеотиды
- М-М-М-..М А1-А2-А3… Н1-Н2-Н3…
-
- Регулярные Нерегулярные
-
- «Все макромолекулы универсальны и уникальны, т. к. построены по одному плану независимо от их видовой принадлежности и их структура неповторима.
- Им присущи непрерывные превращения, которые обеспечиваются химическими реакциями, катализируемыми ферментами.
- Биологические молекулы обладают функциональной специфичностью.
- На молекулярном уровне осуществляется фиксация лучистой энергии и превращение этой энергии в химическую, запасаемую в клетках.
- На этом уровне происходит превращение энергии макроэргических фосфатных связей в работу — механическую, электрическую, химическую, осмотическую.
- Молекулярный уровень является «ареной» химических реакций, которые обеспечивают энергией клеточный уровень».