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

• Теории
• Законы

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

• Мономер
• Полимер

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.

• А-Т
• Г-Ц

• 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.

• Что на них действует?

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