- Преподавателю
- Биология
- Презентация по биологии на тему клетка
Презентация по биологии на тему клетка
Раздел | Биология |
Класс | - |
Тип | Презентации |
Автор | Базарова Р.Д. |
Дата | 07.02.2016 |
Формат | docx |
Изображения | Есть |
Клетка - элементарная единица живой системы. Специфические функции в клетке распределены между органоидами - внутриклеточными структурами. Несмотря на многообразие форм, клетки разных типов обладают поразительным сходством в своих главных структурных особенностях.
Клеточная теория
Началом изучения клетки можно считать 1665 год, когда английский учёный Роберт Гук впервые увидел в микроскоп на тонком срезе пробки мелкие ячейки; он назвал их клетками.
По мере усовершенствования микроскопов появлялись все новые сведения о клеточном строении растительных и животных организмов.
С приходом в науку о клетке физических и химических методов исследования было выявлено удивительное единство в строении клеток разных организмов, доказана неразрывная связь между их структурой и функцией.
Основные положения клеточной теории
-
Клетка - основная единица строения и развития всех живых организмов.
-
Клетки всех одно- и многоклеточных организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлением жизнедеятельности и обмену веществ.
-
Размножаются клетки путём деления.
-
В многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым функциям и образуют ткани.
-
Из тканей состоят органы.
В качестве подтверждения некоторых из приведенных выше положений клеточной теории назовем общие черты, характерные для животной и растительной клеток.
Общие признаки растительной и животной клетки
-
Единство структурных систем - цитоплазмы и ядра.
-
Сходство процессов обмена веществ и энергии.
-
Единство принципа наследственного кода.
-
Универсальное мембранное строение.
-
Единство химического состава.
-
Сходство процесса деления клеток.
Таблица Отличительные признаки растительной и животной клетки
Признаки
^ Растительная клетка
Животная клетка
Пластиды
Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты
Отсутствует
Способ питания
Автотрофный (фототрофный, хемотрофный).
Гетеротрофный (сапротрофный, хемотрофный).
Синтез АТФ
В хлоропластах, митохондриях.
В митохондриях.
Расщепление АТФ
В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии.
В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии.
Клеточный центр
У низших растений.
Во всех клетках.
Целлюлозная клеточная стенка
Расположена снаружи от клеточной мембраны.
Отсутствует.
Включение
Запасные питательные вещества в виде зерен крахмала, белка, капель масла; в вакуоли с клеточным соком; кристаллы солей.
Запасные питательные вещества в виде зерен и капель (белки, жиры, углевод гликоген); конечные продукты обмена, кристаллы солей; пигменты.
Вакуоли
Крупные полости, заполненные клеточным соком - водным раствором различных веществ, являющихся запасными или конечными продуктами. Осмотические резервуары клетки.
Сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли. Обычно мелкие.
Значение теории: она доказывает единство происхождения всех живых организмов на Земле.
Клеточные структуры
Рисунок Схема строения животной и растительной клеток
Таблица Клеточные органеллы, их строение и функции
Органеллы
Строение
Функции
Цитоплазма
Находится между плазматической мембраной и ядром, включает различные органоиды. Пространство между органоидами заполнено цитозолем - вязким водным раствором разных солей и органических веществ, пронизанным системой белковых нитей - цитоскелетом.
Большинство химических и физиологических процессов клетки проходит в цитоплазме. Цитоплазма объединяет все клеточные структуры в единую систему, обеспечивает взаимосвязь по обмену веществами и энергией между органоидами клетки.
Наружная клеточная мембрана
Ультрамикроскопическая пленка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов. Цельность липидного слоя может прерываться белковыми молекулами- "порами".
Изолирует клетку от окружающей среды, обладает избирательной проницаемостью, регулирует процесс поступления веществ в клетку; обеспечивает обмен веществ и энергии с внешней средой, способствует соединению клеток в ткани, участвует в пиноцитозе и фагоцитозе; регулирует водный баланс клетки и выводит из нее конечные продукты жизнедеятельности.
Эндоплазматическая сеть (ЭС)
Ультрамикроскопическая система мембран образующих трубочки, канальцы, цистерны, пузырьки. Строение мембран универсальное (как и наружной), вся сеть объединена в единое целое с наружной мембраной ядерной оболочки и наружной клеточной мембраной. Гранулярная ЭС несет рибосомы, гладкая лишена их.
Обеспечивает транспорт веществ, как в нутрии клетки, так и между соседними клетками. Делит клетку на отдельные секции, в которых одновременно происходят различные физиологические процессы и химические реакции. Гранулярная ЭС участвует в синтезе белка. В каналах ЭС образуются сложные молекулы белка, синтезируются жиры, транспортируются АТФ.
Рибосомы
Мелкие сферические органоиды, состоящие из рРНК и белка.
На рибосомах синтезируются белки.
Аппарат Гольджи
Микроскопические одномембранные органеллы, состоящие из стопочки плоских цистерн, по краям которых ответвляются трубочки, отделяющие мелкие пузырьки.
В общей системе мембран любых клеток - наиболее подвижная и изменяющаяся органелла. В цистернах накапливаются продукты синтеза распада и вещества, поступившие в клетку, а также вещества, которые выводятся из клетки. Упакованные в пузырьки, они поступают в цитоплазму: одни используются, а другие выводятся наружу.
Лизосомы
Микроскопические одномембранные органеллы округлой формы. Их число зависит от жизнедеятельности клетки и ее физиологического состояния. В лизосомах находятся лизирующие (растворяющие) ферменты, синтезированные на рибосомах.
Переваривание пищи, попавшей в животную клетку при фагоцитозе и пиноцитозе. Защитная функция. В клетках любых организмов осуществляют автолиз (саморастворение органелл) особенно в условиях пищевого или кислородного голодания у животных рассасывается хвост. У растений растворяются органеллы при образовании пробковой ткани сосудов древесины.
Выводы:
-
Важным достижением биологической науки является формирование представлений о строении и жизнедеятельности клетки как структурной и функциональной единице организма.
-
Наука, изучающая живую клетку во всех ее проявлениях, называется цитологией.
-
Первые этапы развития цитологии, как области научного знания, были связаны с трудами Р. Гука, А. Левенгука, Т. Шванна, М. Шлейдена, Р. Вирхова, К.Бэра. Итогом их деятельности явилось формулирование и развитие основных положений клеточной теории.
-
В процессах жизнедеятельности клетки принимают непосредственное участие разнообразные клеточные структуры.
-
Цитоплазма обеспечивает деятельность всех клеточных структур как единой системы.
-
Цитоплазматическая мембрана обеспечивает пропускную избирательность веществ в клетке и защищает ее от внешней среды.
-
ЭПС обеспечивает транспорт веществ как внутри клетки, так и между соседними клетками.
-
В цистернах Аппарата Гольджи накапливаются продукты синтеза и распада веществ, поступившие в клетку, а также вещества, которые выводятся из клетки.
-
В лизосомах происходит расщепление веществ, попавших в клетку.
Вопросы для самоконтроля
-
Используя знания о клеточной теории, докажите единство происхождения жизни на Земле.
-
В чем сходство и различие в строении растительной и животной клеток?
-
Как связано строение клеточной мембраны с ее функциями?
-
Как происходит активное поглощение веществ клеткой?
-
Какова связь между рибосомами и ЭПС?
-
Каковы строение и функции лизосом в клетке?
Клеточные структуры: митохондрии, пластиды, органоиды движения, включения. Ядро
Таблица Клеточные органеллы, их строение и функции
Органеллы
Строение
Функции
Митохондрии
Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя образует различной формы выросты - кристы. В матриксе митохондрии (полужидком веществе) находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК.
Универсальная органелла является дыхательным и энергетическим центром. В процессе кислородного (окислительного) этапа в матриксе с помощью ферментов происходит расщепление органических веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ на (кристах).
Лейкопласты
Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внутренняя мембрана образует 2-3 выроста. Форма - округлая. Бесцветны.
Характерны для растительных клеток. Служат местом отложения запасных питательных веществ, главным образом крахмальных зерен. На свету их строение усложняется, и они преобразуются в хлоропласты. Образуются из пропластид.
Хлоропласты
Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя мембрана образует систему двухслойных пластин - тилакоидов стромы и тилакоидов гран. В мембранах тилакоидов гран между слоями молекул белков и липидов сосредоточены пигменты - хлорофилл и каротиноиды. В белково-липидном матриксе находятся собственные рибосомы, ДНК, РНК.
Характерны для растительных клеток органеллы фотосинтеза, способные создавать из неорганических веществ (CO2 и H2O) при наличии световой энергии и пигмента хлорофилла органические вещества - углеводы и свободный кислород. Синтез собственных белков. Могут образовываться из пластид или лейкопластов, а осенью перейти в хлоропласты (красные и оранжевые плоды, красные и желтые листья).
Хромопласты
Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Собственно хромопласты имеют шаровидную форму, а образовавшиеся из хлоропластов, принимают форму кристаллов каратинондов, типичную для данного вида растения. Окраска красная, оранжевая, желтая.
Характерны для растительных клеток. Придают лепесткам цветков окраску, привлекательную для насекомых-опылителей. В осенних листьях и зрелых плодах отделяющихся от растений, содержатся кристаллические каротиноиды ?- конечные продукты обмена.
Клеточный центр
Ультрамикроскопическая органелла немембранного строения. Состоит из двух центриолей. Каждая имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами трубочек, а в середине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпендикулярно друг другу.
Принимает участие в делении клеток животных и низших растений. В начале деления (в профазе) центриоли расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей к центромерам хромосом отходят нити веретена деления. В анафазе эти нити притягивают хроматиды к полюсам. После окончания деления центриоли остаются в дочерних клетках. Удваиваются и образуют клеточный центр.
Клеточные включения (непостоянные структуры)
Плотные в виде гранул включения, имеющие мембрану (например, вакуоли).
Содержат запасные питательные вещества.
Органоиды движения
Реснички - многочисленные цитоплазмические выросты на поверхности мембраны.
Удаление частичек пыли (реснитчатые эпителии верхних дыхательных путей), передвижение (одноклеточные организмы).
Жгутики - единичные цитоплазматические выросты на поверхности клетки.
Передвижение (сперматозоиды, зооспоры, одноклеточные организмы).
Ложные ножки (псевдоподии) - амебовидные выступы цитоплазмы.
Образуются у животных в разных местах цитоплазмы для захвата пищи, для передвижения.
Миофибриллы - тонкие нити до 1 см. длиной и больше.
Служат для сокращения мышечных волокон, вдоль которых они расположены.
Цитоплазма, осуществляющая струйчатое и круговое движение.
Перемещение органелл клетки по отношению к источнику света (при фотосинтезе), тепла, химического раздражителя.
Схема состав и функции клеточных включений
Фагоцитоз - захват плазматической мембраной твёрдых частиц и втягивание их внутрь.
Плазматическая мембрана образует впячивание в виде тонкого канальца, в который попадает жидкость с растворёнными в ней веществами. Этот способ называют пиноценозом.
Ядро
Все организмы, имеющие клеточное строение без оформленного ядра называются прокариотами. Все организмы, имеющие клеточное строение с ядром называются эукариотами.
Таблица Ядерные структуры, их строение и функции
Структуры
Строение
Функции
Ядерная оболочка
Двухслойная пористая. Наружная мембрана переходит в мембраны ЭС. Свойственна всем клеткам животных и растений, кроме бактерий и сине-зеленых, которые не имеют ядра.
Отделяет ядро от цитоплазмы. Регулирует транспорт веществ из ядра в цитоплазму (РНК и субъединицы рибосом) и из цитоплазмы в ядро (белки, жир, углеводы, АТФ, вода, ионы).
Хромосомы (хроматин)
В интерфазной клетке хроматин имеет вид мелкозернистых нитевидных структур, состоящих из молекул ДНК и белковой обкладки. В делящихся клетках хроматиновые структуры спирализуются и образуют хромосомы. Хромосома состоит из двух хроматид, и после деления ядра становится однохроматидной. К началу следующего деления у каждой хромосомы достраивается вторая хроматида. Хромосомы имеют первичную перетяжку, на которой расположена центромера; перетяжка делит хромосому на два плеча одинаковой или разной длины. У ядрышковых хромосом есть вторичная перетяжка.
Хроматиновые структуры - носители ДНК. ДНК состоит из участков - генов, несущих наследственную информацию и передающихся от предков к потомкам через половые клетки. Совокупность хромосом, а, следовательно, и генов половых клеток родителей передается детям, что обеспечивает устойчивость признаков, характерных для данной популяции, вида. В хромосомах синтезируется ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка.
Ядрышко
Шаровидное тело, напоминающее клубок нити. Состоит из белка и РНК. Образуется на вторичной перетяжке ядрышковой хромосомы. При делении клеток распадается.
Формирование половинок рибосом из рРНК и белка. Половинки (субъединицы) рибосом через поры в ядерной оболочке выходят в цитоплазму и объединяются в рибосомы.
Ядерный сок (кариолимфа)
Полужидкое вещество, представляющее коллоидный раствор белков, нуклеиновых кислот, углеводов, минеральных солей. Реакция кислая.
Участвует в транспорте веществ и ядерных структур, заполняет пространство между ядерными структурами; во время деления клеток смешивается с цитоплазмой.
Схема строения ядра клетки
Функции ядра клетки:
-
регуляция процессов обмена веществ в клетке;
-
хранение наследственной информации и ее воспроизводство;
-
синтез РНК;
-
сборка рибосом.
Выводы
-
В митохондриях происходит расщепление органических веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ.
-
Важную роль играют пластиды в обеспечении процессов жизнедеятельности растительной клетки.
-
К органоидам движения относят клеточные структуры: реснички, жгутики, миофибриллы.
-
Все клеточные организмы делятся на прокариоты (безъядерные) и эукариоты (с ядром).
-
Ядро представляет собой структурный и функциональный центр, координирующий ее обмен веществ, руководящий процессами самовоспроизведения и хранения наследственной информации.
Вопросы для самоконтроля
-
Почему митохондрии образно называют "силовыми станциями" клетки?
-
Какие структуры клетки способствуют ее движению?
-
Что относится к клеточным включениям? Какова их роль?
-
Каковы функции ядра в клетке?
Органические вещества в составе клетки (углеводы, белки, липиды, нуклеиновые кислоты, АТФ, витамины и др.)
Биологические полимеры - органические соединения, входящие в состав клеток живых организмов. Полимер - многозвенная цепь простых веществ - мономеров (n ÷ 10тыч. - 100тыс. моном.)
Пример
Свойства биополимеров зависят от строения их молекул, от числа и разнообразия мономерных звеньев.
Если мономеры разные, то повторяющиеся чередования их в цепи создают регулярный полимер.
Пример
…А - А - В - А - А - В… регулярный
…А - А - В - В - А - В - А… нерегулярный
Углеводы
Общая формула Сn(H2O)m
Углеводы в организме человека играют роль энергетических веществ. Самые важные из них -сахароза, глюкоза, фруктоза, а также крахмал. Они быстро усваиваются ("сгорают") в организме. Исключение составляет клетчатка (целлюлоза), которой особенно много в растительной пище. Она практически не усваивается организмом, но имеет большое значение: выступает в роли балласта и помогает пищеварению, механически очищая слизистые оболочки желудка и кишечника. Углеводов много в картофеле и овощах, крупах, макаронных изделиях, фруктах и хлебе.
Пример
Глюкоза, рибоза, фруктоза, дезоксирибоза - моносахариды;
Сахароза - дисахариды;
Крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин - полисахариды
Нахождение в природе: в растениях, фруктах, в цветочной пыльце, овощах (чеснок, свекла), картофеле, рисе, кукурузе, зерне пшеницы, древесине…
Их функции:
-
энергетическая: при окислении до СО2 и Н2О высвобождается энергия; избыток энергии запасается в клетках печени и мышц в виде гликогена;
-
строительная: в растительной клетке - прочная основа клеточных стенок (целлюлоза);
-
структурная: входят в состав межклеточного вещества кожи сухожилий хрящей;
-
узнавание клетками др.: в составе клеточных мембран, если разделённые клетки печени смешать с клетками почек, то они самостоятельно разойдутся на две группы благодаря взаимодействию однотипных клеток.
Липиды (липоиды, жиры)
К липидам относятся разнообразные жиры, жироподобные вещества, фосфорлипиды… Все они нерастворимы в воде, но растворимы в хлороформе, эфире…
Нахождение в природе: в клетках животных и человека в клеточной мембране; между клетками - подкожный слой жира.
Функции:
-
теплоизоляционная (у китов, ластоногих …);
-
запасное питательное вещество;
-
энергетическая: при гидролизе жиров выделяется энергия;
-
структурная: некоторые липиды служат составной частью клеточных мембран.
Жиры тоже служат для человеческого организма источником энергии. Их организм откладывает "про запас" и они служат энергетическим источником долговременного пользования. Кроме того, жиры обладают низкой теплопроводностью и предохраняют организм от переохлаждения. Неудивительно, что в традиционном рационе северных народов так много животных жиров. Для людей, занятых тяжелым физическим трудом, затраченную энергию тоже проще всего (хотя и не всегда полезней) компенсировать жирной пищей. Жиры входят в состав клеточных стенок, внутриклеточных образований, в состав нервной ткани. Еще одна функция жиров - поставлять в ткани организма жирорастворимые витамины и другие биологически активные вещества.
Белки
Молекула белка
Если в R заменить ещё один Н на аминогруппу NH2, получим аминокислоту:
Белки - биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты.
Образование линейных молекул белков происходит в результате реакций аминокислот др. с др.
Источниками белков могут служить не только животные продукты (мясо, рыба, яйца, творог), но и растительные, например, плоды бобовых (фасоль, горох, соя, арахис, которые содержат до 22-23% белков по массе), орехи и грибы. Однако больше всего белка в сыре (до 25 %), мясных продуктах (в свинине 8-15 %, баранине 16-17 %, говядине 16-20 %), в птице (21 %), рыбе (13-21 %), яйцах (13 %), твороге(14 %). Молоко содержит 3 % белков, а хлеб 7-8 %. Среди круп чемпион по белкам - гречневая крупа (13 % белков в сухой крупе), поэтому именно ее рекомендуют для диетического питания. Чтобы избежать "излишеств" и в то же время обеспечить нормальную жизнедеятельность организма, надо, прежде всего, дать человеку с пищей полноценный по ассортименту набор белков. Если белков в питании недостает, взрослый человек ощущает упадок сил, у него снижается работоспособность, его организм хуже сопротивляется инфекции и простуде. Что касается детей, то они при неполноценном белковом питании сильно отстают в развитии: дети растут, а белки - основной "строительный материал" природы. Каждая клетка живого организма содержит белки. Мышцы, кожа, волосы, ногти человека состоят главным образом из белков. Более того, белки - основа жизни, они участвуют в обмене веществ и обеспечивают размножение живых организмов.
Строение
-
первичная структура - линейная, с чередованием аминокислот;
-
вторичная - в виде спирали со слабыми связями между витками (водородными);
-
третичная - спираль свёрнутая в клубок;
-
четвертичная - при объединении нескольких цепей, различных по первичной структуре.
При радиации, больших температурах, экстремальных значениях pH, в спирте, ацетоне белок разрушается - реакция денатурации.
Строение белка
Первичная структура - определенная последовательность α-аминокислотных остатков в полипептидной цепи
^ Вторичная структура - конформация полипептидной цепи, закрепленная множеством водородных связей между группами N-H и С=О. Одна из моделей вторичной структуры - α-спираль, обусловленная кооперативными внутримолекулярными Н-связями. Другая модель - b-форма ("складчатый лист"), в которой преобладают межцепные (межмолекулярные) Н-связи
^ Третичная структура - форма закрученной спирали в пространстве, образованная главным образом за счет дисульфидных мостиков -S-S-, водородных связей, гидрофобных и ионных взаимодействий
^ Четвертичная структура - агрегаты нескольких белковых макромолекул (белковые комплексы), образованные за счет взаимодействия разных полипептидных цепей
Функции:
-
строительная: белки являются обязательным компонентом всех клеточных структур;
-
структурная: белки в соединении с ДНК составляют тело хромосом, а с РНК - тело рибосом;
-
ферментативная: катализатором хим. реакций выступает любой фермент - белок, но очень специфичный;
-
транспортная: перенос О2, гормонов в теле животных и человека;
-
регуляторная: белки могут выполнять регуляторную функцию, если они являются гормонами. Например инсулин (гормон, поддерживающий работу поджелудочной железы) активизирует захват клетками молекул глюкозы и расщепление или запасание их внутри клетки. При недостатке инсулина глюкоза накапливается в крови, развивая диабет;
-
защитная: при попадании инородных тел в организме вырабатываются защитные белки - антитела, которые связываются с чужеродными, соединяются и подавляют их жизнедеятельность. Такой механизм сопротивления организма называют иммунитетом;
-
энергетическая: при недостатке углевода и жиров могут окислиться молекулы аминокислот.
Гормоны органические соединения, которые могут иметь белковую природу (гормоны поджелудочной железы) и могут относиться к липидам (половые гормоны), могут быть производными аминокислот. Гормоны образуются как животными, так и растениями. Гормоны осуществляют разнообразные функции:
-
регулируют содержание ионов натрия, воды в организме;
-
обеспечивают половое созревание;
-
гормоны тревоги и стресса усиливают выход глюкозы в кровь и, следовательно, обуславливают активное использование энергии;
-
сигнальные гормоны сообщают о нахождении пищи, об опасности;
-
у растений свои гормоны, ускоряющие созревание плодов, привлекающие насекомых.
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) - универсальный переносчик и основной аккумулятор энергии в живых кленках, который необходим для синтеза органических веществ, движения, производства тепла, нервных импульсов, свечений. АТФ содержится во всех клетках растений и животных.
Представляет собой нуклеотид, образованный остатками азотистого основания (аденина), сахара (рибозы) и тремя остатками фосфорной кислоты.
АТФ - нестабильная молекула: при отщеплении концевого остатка фосфорной кислоты. АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту), при этом выделяется около 30,5 кДж.
Строение молекулы АТФ
Нуклеиновые кислоты - биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.
Схематическое строение ДНК (многоточием обозначены водородные связи)
Молекула ДНК представляет собой структуру, состоящую из двух нитей, которые по всей длине соединены друг с другом водородными связями.
Участок молекулы ДНК
Особенностью структуры ДНК является то, что против азотистого основания А в одной цепи лежит азотистое основание Т в другой цепи, а против азотистого основания Г всегда расположено азотистое основание Ц. Сказанное можно показать в виде схемы:
Эти пары оснований называют комплементарными основаниями (дополняющими друг друга). Нити ДНК, в которых основания расположены комплементарно друг другу, называют комплементарными нитями. На рис. 1.2.5 приведены две нити ДНК, которые соединены комплементарными участками.
Порядок расположения нуклеотидов в молекулах ДНК определяет порядок расположения аминокислот в линейных молекулах белков.
Сравнительная характеристика ДНК и РНК
^ Признаки сравнения
ДНК
РНК
Местонахождение в клетке
Ядро, митохондрии, хлоропласты
Ядро, рибосомы, цитоплазмы, митохондрии, хлоропласты
Местонахождение в ядре
Хромосомы
Ядрышко
Строение макромолекулы
Двойной неразветвленный линейный полимер, свернутый правозакрученной спиралью
Одинарная полинуклеотидная цепочка
Состав нукотидов
Азотистое основание (аденин, гуанин, тимин, цитозин); дезоксирибоза (углевод); остаток фосфорной кислоты
Азотистое основание (аденин, гуанин, урацил, цитозин); рибоза (углевод); остаток фосфорной кислоты
Функции
Химическая основа хромосомного генетического материала (гена); синтез ДНК и РНК, информация о структуре белков
Информационная (иРНК) передает код наследственной информации о первичной структуре белковой молекулы; рибосомальная (рРНК) входит в состав рибосом; транспортная (тРНК) переносит аминокислоты к рибосомам.
Витамины
Еще в конце 19 века ученые обнаружили, что страшная болезнь бери- бери, при которой происходит поражение нервной системы, вызвана нехваткой какого-то особого вещества в пище. В 1912 г. польский исследователь Казимеж Функ (1884-1967) выделил вещество из рисовых отрубей и назвал его витамином (от лат.vita - "жизнь"). Так называют химические соединения, которые требуются для нормальной жизнедеятельности организма в очень незначительных количествах. Организм "не умеет" самостоятельно синтезировать витамины. Поэтому очень важно пополнять организм витаминосодержащими продуктами питания. Недостаток витаминов в организме является причиной тяжелого заболевания - авитаминоза.
Здоровый человек в нормальных жизненных условиях должен стараться полностью покрывать свою потребность в витаминах за счет разнообразного и полноценного питания. Обращаться к аптечным препаратам, содержащим витамины, следует в тех случаях, когда вы испытываете постоянный или сезонный (осенью, весной) дефицит витаминов, а также при тяжелых стрессах. Бессистемное самодеятельное "поедание" витаминных пилюль может вызвать неприятные последствия в виде гипервитаминоза, когда даже необходимое количество витаминов не усваивается, а выводится организмом.
Витамины
Еще в конце 19 века ученые обнаружили, что страшная болезнь бери-бери, при которой происходит поражение нервной системы, вызвана нехваткой какого-то особого вещества в пище. В 1912 г. польский исследователь Казимеж Функ (1884-1967) выделил такое вещество из рисовых отрубей и назвал его витамином (от лат.vita - "жизнь"). Сейчас хорошо изучены около 25 витаминов. Химический состав и названия их очень сложны, поэтому им присвоили буквенные символы. Принято все витамины разделять на две большие группы: водорастворимые и жирорастворимые.
Среди водорастворимых витаминов главные:
-
В1 - тиамин, впервые найденный в белокочанной капусте; потом его обнаружили также в некоторых крупах, сырой рыбе, дрожжах и проросшей пшенице. Этот витамин регулирует обмен веществ, нервную деятельность и ответствен за состояние сердечно-сосудистой системы. Отсутствие В1 в пище вызывает бери-бери - тяжелейшую болезнь суставов, сопряженную с поражением нервной системы, сердца и сосудов. Бери-бери распространена в тех регионах Юго-Восточной Азии, где население питается скудно и однообразно, в основном лишь очищенным рисом, в котором витамина В1 почти нет. Суточная потребность организма в витамине В1 - 1,5-2,0 мг.
-
В2 - рибофлавин. Регулирует обмен веществ, повышает остроту зрения, улучшает функцию печени и нервной системы, а также состояние кожи. Источники витамина В2 - дрожжи, мясо, рыба, печень и другие субпродукты (почки, сердце, язык), яичный желток, молочные продукты, бобовые и многие крупы. Суточная потребность организма в витамине В2 - 2,0-2,5 мг;
-
РР - никотиновая кислота (ниацин) регулирует клеточное дыхание и сердечную деятельность. Источником витамина РР служат дрожжи, мясные и молочные продукты, зерновые культуры. Кроме того, это один из немногих витаминов, которые могут образовываться в организме человека. Витамин РР образуется из триптофана - аминокислоты, входящей в состав поступающих с пищей белков. Суточная потребность организма в витамине РР - 15-20 мг;
-
В6 - пиридоксин, участвует в обменных процессах, необходим для усвоения аминокислот и для синтеза из триптофана витамина РР. Суточная потребность организма в витамине В6 - 2 мг;
-
ВC - фолацин, фолиевая кислота и ее производные, регулируют кроветворение и жировой обмен. Содержится в печени, дрожжах, многих овощах (зелени петрушки, шпината, в листовом салате). Суточная потребность организма в витамине ВC - 2,0-2,5 мг.
-
В12 - цианкобаламин. Предупреждает малокровие. Присутствует в говяжьей и свиной печени, мясе кроликов и кур, яйцах, рыбе, молоке. Суточная потребность организма в витамине В12 - 3 мг.
-
С - аскорбиновая кислота, предохраняет от цинги, повышает иммунитет. Источники этого витамина в питании - свежие и консервированные овощи, фрукты, ягоды. Особенно богаты "аскорбинкой" плоды шиповника, смородина, петрушка, укроп, а среди дикорастущих - крапива, кислица, черемша. Аскорбиновая кислота неустойчива: на воздухе она легко окисляется до дегидроаскорбиновой кислоты, не имеющей витаминных свойств. Это надо учитывать при кулинарной обработке овощей и фруктов. Суточная потребность организма в витамине С - 75-100 мг.
-
Р - рутин (биофлавоноид) сосудоукрепляющее средство, проявляет активность вместе с витамином С. Особенно много его в смородине, шиповнике, черноплодной рябине (аронии), цитрусовых и зеленом чае. Суточная потребность организма в витамине Р - 25-50 мг.
Среди жирорастворимых витаминов наиболее важны:
-
А - ретинол и его производные, улучшает состояние кожи и слизистых оболочек глаз, повышает иммунитет, а главное, обеспечивает остроту зрения в сумерках. При недостатке витамина А возникает "куриная слепота" (человек плохо видит в вечернее время). Ретинол содержится в молоке, сливочном масле, сыре, рыбьем жире, а также может синтезироваться в печени человека из провитамина А - каротина, источником которого являются морковь, томаты и облепиха. Суточная потребность организма в витамине А - 1,5 - 2,0 мг (или 6 мг каротина);
-
D - эргокальциферол, оказывает противорахитное действие и помогает усвоению кальция. Он совершенно необходим растущему организму в период формирования и развития костей и зубов. Витамин D содержится в рыбьем жире, икре, сливочном масле, яйцах, молоке. Помимо этого, он образуется в организме под влиянием солнечных лучей. Суточная потребность организма в витамине D - 0,01 мг.
-
Е - токоферол, влияет на функции половых желез и способствует нормальному протеканию беременности, способствует усвоению жирорастворимых витаминов, участвует в обмене веществ. Содержится в растительном масле, гречневой крупе, бобовых. Суточная потребность организма в витамине Е - 12-15 мг.
-
К - антигеморрагический фактор, регулирует свертываемость крови, предотвращает возникновение кровотечений. Источниками этого витамина служат картофель, капуста, тыква, шпинат, щавель, печень. Суточная потребность организма в витамине К - 0,2-0,3 мг.
Выводы
К основным органическим веществам в составе клетки относят белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты и АТФ.
-
Углеводы в жизни растений, животных, грибов и микроорганизмов играют роль энергетических веществ.
-
Жиры - основной структурный компонент клеточных мембран и источник энергии. Они претерпевают в клетке сложные превращения.
-
Белки - биологические полимеры, мономерами которых являются 20 важнейших аминокислот, выполняют ряд важнейших функций в клетке. Строительная: белки являются обязательным компонентом всех клеточных структур; структурная: белки в соединении с ДНК составляют тело хромосом, а с РНК - тело рибосом; ферментативная: катализатор хим. реакций - специфичный фермент - белок; транспортная: перенос О2, гормонов в теле животных и человека; регуляторная: (гормоны) часть гормонов - белки, например инсулин, - гормон, поддерживающий железы, активизирует захват клетками молекул глюкозы и расщепление или запасание их внутри клетки. При недостатке инсулина глюкоза накапливается в крови, развивая диабет; защитная: при попадании инородных тел в организм вырабатываются защитные белки - антитела, которые связываются с чужеродными, соединяются и подавляют их жизнедеятельность. Такой механизм сопротивления организма называют иммунитетом; энергетическая: при недостатке углевода и жиров могут окислится молекулы аминокислот.
-
ДНК - молекулы наследственности, состоят из мономеров - нуклеотидов. Нуклеотиды ДНК и РНК имеют черты сходства и различия в строении и выполняют разные функции.
-
Выявлено большое значение витаминов для организмов.
Вопросы
-
Какие углеводы характерны для растительной клетки, для животной клетки? Укажите функции углеводов.
-
Охарактеризуйте строение молекул белков в связи с их функциями в клетке.
-
Что собой представляет первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белковой молекулы?
-
В чем особенность строения молекулы ДНК? Какие компоненты входят в состав нуклеотидов?
-
Какие функции выполняют ДНК и РНК?