Просмотр содержимого документа
«Структурная организация живых организмов»
Общие закономерности
Разработала Семканова А.С.
Наука
- Наука — сфера человеческой деятельности, направленная на выработку и теоретическую систематизацию объективных знаний о действительности
- Основой этой деятельности является сбор фактов, их постоянное обновление и систематизация, анализ и синтез новых знаний, которые не только описывают наблюдаемые природные или общественные явления, но и позволяют построить причинно-следственные связи с конечной целью прогнозирования.
Признаки науки
- Обьект исследования
- Методы : Наблюдение, Эксперимент, Сравнение
Методы науки
- Наблюдение
- Эксперимент
- Сравнение
- В чем отличие гуманитарных наук от естественных?
Эксперимент
Научное исследование
- Наблюдаем
- Выдвигаем гипотезу
- Проводим эксперимент
- Анализируем
- Доказываем гипотезу ЗАКОНОМ или ТЕОРИЕЙ
- Пример: почему после дождя много дождевых червей
Биология – наука о живой природе
- ботаника изучает растения,
- зоология — животных,
- микробиология — микроорганизмы.
- биохимия изучает химические основы жизни,
- цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки,
- гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей,
- физиологи я —функции органов и тканей,
- этология — поведение живых существ,
- экология — взаимозависимость различных организмов и их среды,
- генетика — передачу наследственной информации,
- палеобиология и эволюционная биология — зарождение и историческое развитие живой природы.
Основные свойства всего живого:
- - Все живые организмы состоят из клеток
- - Обладают обменом веществ
- - Растут
- - Размножаются
- - Обладают раздражимостью
- Д.з. Подготовится к тесту
Уровни организации живого вещества
- Молекулярный
- Клеточный
- Тканевый
- Органный
- Организменный
- Популяционно-видовой
- Экосистемный
- Биосферный
Что такое жизнь?
Молекулярный уровень. Химический состав клетки
Макроэлементы 2 гр
Макроэлементы 2 группы
Неорганические вещества. Вода, соли
Органические вещества клетки
- Содержат С, образованы живыми организмами(20-30% от общей массы клетки)
Белки (протеины)
Жиры (липиды)
Углеводы (сахара)
Нуклеиновые кислоты
Биополимеры
Белки. Строение и функции
- Белки – биополимеры. Состоят из цепи АМИНОКИСЛОТ.
- Общая формула аминокислоты
Строение белков
- Аминокислоты соединяются цепочкой ПЕПТИДНОЙ СВЯЗЬЮ
- Это ПЕРВИЧНАЯ структура белка
Вторичная структура белка
- Пептидная цепь закручивается в спираль и усиливается ВОДОРОДНЫМИ связями
Третичная и четвертичная структуры белка
- Третичная структура – скручивание спирали в ГЛОБУЛУ
- Четвертичная – несколько глобул ОБЪЕДИНЯЮТСЯ
Денатурация
- - это потеря четвертичной, третичной и вторичной структуры белка. Бывает обратимая и необратимая
Функции белков
- Строительная
- Ферментативная
- Двигательная
- Защитная
- Транспортная
- Энергетическая
- Привести примеры в чем заключается каждая функция
Углеводы
- Общая формула С m ( H 2 O )n
m, n – любые числа
Содержание от 2% в животной клетке до 95% растительной (от сухой массы)
Классификация углеводов
Функции углеводов
- Энергетическая Углеводы — основной источник энергии в клетке. При расщеплении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии.
- Структурная Из целлюлозы состоят клеточные стенки у растений, а из хитина — клеточные стенки грибов и покровы членистоногих.
- Запасающая (резервная) Резервным углеводом у растений является крахмал, а у животных и грибов — гликоген.
Липиды
- Липиды - группа органических веществ , растворимых в органических растворителях (эфире, бензоле, хлороформе и др.) и нерастворимых в воде . В общем виде они рассматриваются как `производные жирных кислот.
- Особенность строения липидов - присутствие в их молекулах одновременно полярных (гидрофильных) и неполярных (гидрофобных) структурных фрагментов.
Функции липидов
- Энергетическая. 1 гр жиров дает 38.9 кДж энергии
- Источник метаболической воды
- Строительная (мембраны клеток состоят из 2 слоев фосфолипидов)
- Защитная - Воск
- Регуляционная - Гормоны-стероиды состоят из липидов
Глицерин
- Хим. формула HOCH2-CH(OH)-CH2OH
- Рац. формула C3H5(OH)3
Нуклеиновые кислоты
Правило Чаргафа
- Эрвин Чаргафф - первый исследователь денатурации ДНК.
- Комплементарность
- Подготовить доклад темы: Нуклеиновые кислоты, ДНК, РНК, Чаргаф, Уотсон, Крик
- Продукты питания в сыром, варёном и консервированном виде хранятся длительное время, а в пищеварительной системе они расщепляются за 8 - 10 часов.
Ферменты
- Ферменты— обычно белковые молекулы или их комплексы, ускоряющие химические реакции в живых системах. Белок+небелковый компонент
- Термин фермент предложен в XVII веке химиком ван Гельмонтом при обсуждении механизмов пищеварения.
Лабораторная работа «Определение содержания фермента каталаза»
- Ферменты—белковые молекулы, ускоряющие химические реакции в живых системах .
- Цель работы: Выявить действие фермента каталаза на пероксид водорода (Н 2 О 2 ) и условия, в которых он функционирует
- Информация для учащихся – пероксид (устар. перикись) водорода – ядовитое вещество, образующееся в клетке в процессе жизнедеятельности. Фермент каталаза, расщепляя Н 2 О 2 на воду и кислород, играет защитную роль в клетке
- Ход работы
- 1. Поместите на чашку Петри (или пробирку) кусочек сырого картофеля, кусочек вареного картофеля и кусочек сырого мяса
- 2. Прилейте на препарат по 2 мл 3% раствора Н2О2
- 3. Запишите наблюдения и сделайте вывод
Витамины
- Витамины – это органические соединения , которые непосредственным образом участвуют в обмене веществ .
- Поступая, в основном с пищей, эти вещества становятся составляющими активных центров катализаторов
АТФ и ее роль в клетке
- В цитоплазме каждой клетки, а также в митохондриях, хлоропластах и ядрах содержится аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Она поставляет энергию для большинства реакций , происходящих в клетке. С помощью АТФ клетка синтезирует новые молекулы белков, углеводов, жиров, избавляется от отходов, осуществляет активный транспорт веществ, биение жгутиков и ресничек и т. д.
- Молекула АТФ представляет собой нуклеотид , образованный азотистым основанием аденином, пятиуглеродным сахаром рибозой и тремя остатками фосфорной кислоты . Фосфатные группы в молекуле АТФ соединены между собой высокоэнергетическими (макроэргическими) связями
Определить мономер-полимер
- Глюкоза
- рибоза
- Глицерин
- Нуклеотид
- Аминокислота
- Фруктоза
- Жирные кислоты
- белок
Обмен веществ и энергии
- Пластический обмен или Ассимиляция (накопление)
- Из простых веществ в организме образуются сложные.
- Пример: Из аминокислот образуются БЕЛКИ. Благодаря процессу БИОСИНТЕЗ
Биосинтез белков
- Известно, что каждый белок имеет свою уникальную характеристику. Она определяется сочетанием аминокислот. Каким же образом воспроизводится аминокислотная последовательность белка из клетки в клетку?
Строение белка инсулина, состоящего и 51 остатка аминокислот
- Каждой аминокислоте в молекуле белка соответствует комбинация из трех нуклеотидов ДНК.
- Эта зависимость называется ГЕНЕТИЧЕСКИМ КОДОМ
- Сочетание 3 из 4 нуклеотидов дает 64 триплета
Свойства генетического кода
- 1. Избыточность - некоторые аминокислоты кодируются несколькими триплетами
- 2. Специфичность – 1 триплет=1 аминокислота
- 3. Универсальность – все живые организмы имеют одинаковую кодировку
Энергетический обмен. Способы питания.
- Диссимиляция – процесс распада крупных веществ до простых с выделением энергии.
- 180 гр Глюкозы присоединяет кислород и распадается до СО 2 и Н 2 О, выделяется 2800кДж
- Часть энергии тратится на тепло, а часть накапливается в виде АТФ
Этапы энергетического обмена
1. Подготовительный :
- Крупные молекулы распадаются на мелкие: белки на аминокислоты ,
- полисахариды на моносахариды ,
- жиры на глицерин и жирные кислоты .
- Небольшое количество энергии в виде тепла
Этапы энергетического обмена
- 2. Бескислородный (гликолиз или брожение)
- У грибов глюкоза превращается в спирт и углекислый газ
- У животных глюкоза распадается на 2 молекулы молочной кислоты
- При этом этапе энергия распада запасается в 2 молекулах АТФ
Этапы энергетического обмена
- 3. Аэробное дыхание (кислородное расщепление)
- Вещества второго этапа полностью расщепляются до СО 2 и Н 2 О
- 40% выделенной энергиии уходит в запас 36 молекул АТФ. Остальное тратится на тепло
Энергетический обмен
Этап
Что происходит
Подготовительный
Бескислородный (ГЛИКОЛИЗ)
Где происходит
Белки – аминокислоты
Жиры – жирные кислоты и глицерин
Желудочно-кишечный тракт
C 6 H 12 O 6 2C 3 H 6 O 3 + 2 АТФ
Аэробный (Кислородный)
Углеводы – ГЛЮКОЗА
В цитоплазме
2C 3 H 6 O 3 +О 2 СО 2 +Н 2 О+ 36 АТФ
Все энергия рассеивается в виде тепла
В Митохондриях