Опорный конспект № 1 «Химический состав клетки»
В состав живых организмов входит большая часть химических элементов Периодической системы Д. И. Менделеева. Для 24 известны функции, которые они выполняют, это биоэлементы.
Элементы по содержанию в клетке делятся на 2 группы:
I группа – макроэлементы (99,9% от массы) II группа – микроэлементы (0,1% от массы).
Элементы входят в состав неорганических и органических веществ клетки или содержаться в виде ионов.
Неорганические вещества клетки представлены водой и минеральными солями.
Вода – самое распространенное неорганическое соединение в клетках живых организмов и в среднем содержится до 60-80%.
Вода – растворитель для полярных, гидрофильных веществ: ионных соединений – солей, сахаров и спиртов. Гидратируют полярные молекулы. Гидрофобные вещества – нерастворимые в воде, неполярные.
Функции воды:
основа внутренней среды;
придает клетке объем и упругость;
- универсальный растворитель;
- терморегуляция;
- фотосинтез;
- гидролиз.
|
|
Минеральные соли необходимы для нормальной жизнедеятельности клеток.
Важнейшие катионы: Na+, K+,Ca2+ Важнейшие анионы: Cl-, SO42-, CO32-
Анионы слабых кислот и слабые щелочи связывают ионы водорода и гидроксид-ионы, вследствие чего в клетках и межклеточной жидкости на постоянном уровне поддерживается слабощелочная реакция. Это явление называется буферностью.
Органические вещества составляют 20 – 30 % массы клетки. К ним относятся белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, АТФ и другие вещества.
Опорный конспект № 2 «Углеводы»
Углеводы в животных клетках содержатся 1 - 5%, в растительных – до 70%.
Углеводы – соединения, в состав которых входят атомы углерода, кислорода и водорода, причем количество атомов водорода в большинстве случаев вдвое превышает число атомов кислорода. Общая формула: Cn(H2O)n - C6 H12 O6.
Все углеводы подразделяются на моно-, ди-, полисахариды.
Моносахариды образованы одной молекулой сахара и чаще содержат пять (рибоза, дезоксирибоза) или шесть (глюкоза, фруктоза, галактоза) атомов углерода, столько же кислорода и вдвое больше водорода. Пентозы входят в состав нуклеиновых кислот и АТФ. Гексозы сладкие на вкус и растворимы в воде. Служат источником энергии для клеток.
Дисахариды образованы двумя молекулами сахара:
сахароза (глюкоза + фруктоза), мальтоза (глюкоза + глюкоза), лактоза (глюкоза + галактоза)
Дисахариды сладкие на вкус и растворимы в воде. Служат источником энергии для клеток.
Полисахариды образуются в результате полимеризации моносахаридов. Мономером полисахаридов – целлюлозы, гликогена, крахмала является глюкоза. Полисахариды не имеют сладкого вкуса и нерастворимы в воде. Целлюлоза образует клеточные стенки растительных клеток, хитин - грибов и членистоногих, муреин – бактерий. Крахмал откладывается в запас в растительных клетках, гликоген – в животных клетках.
|
|
Растворимость и сладкий вкус от моносахаридов к полисахаридам уменьшаются.
Функции углеводов в клетке:
Энергетическая (при окислении 1 г углеводов высвобождается 17,2 кДЖ)
Структурная (клеточная стенка растений, бактерий, грибов, членистоногих)
Запасающая (крахмал, гликоген)
Защитная (слизь)
Сигнальная (гликокаликс)
Опорный конспект № 3 «Липиды»
Липиды – производные высших жирных кислот, спиртов или альдегидов.
Липиды: жиры, фосфолипиды, воски, гормоны, витамины.
Содержание липидов в клетках 1 – 5 %.
Липиды нерастворимы в воде (гидрофобны).
Жиры – сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот.Жиры являются источником энергии: при полном расщеплении 1г жира высвобождается 38,9 кДж энергии, поэтому жиры называют «энергетическими консервами». Они служат источником воды, выделяющейся при их окислении (100г жира – 107 мл воды). Накапливаясь в подкожной жировой клетчатке некоторых животных, жиры выполняют функцию терморегуляции. Жиры защищают органы от повреждений.
Липиды – сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот и фосфорной кислоты. Фосфолипиды образуют клеточные мембраны и выполняют структурную функцию.
Гормоны выполняют регуляторную функцию (половые гормоны).
Жирорастворимые витамины А, Д, Е, К входят в состав ферментов и выполняют каталитическую функцию.
Опорный конспект № 4 «Белки»
Белков содержится 10 - 20 % от общей массы клетки.
В состав белков входят: C H N O, часть белков содержат: S Fe Zn Cu..
Белки – биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты (м акромолекула с большой молекулярной массой ).
Каждая аминокислота состоит из:
-аминогруппы: -NH2;
-карбоксильной группы – COOH;
-радикала (аминокислоты различаются радикалами).
В состав белков живых организмов входит 20 аминокислот. Аминокислоты связаны пептидными связями через остатки аминогрупп и карбоксильных групп.
Белки бываю твердые и жидкие, растворимые и нерастворимые, малоактивные и химически активные, глобулярные (шары) и фибриллярные (вытянутые).
Денатурация – утрата молекулой своей структуры (начиная со вторичной) под влиянием внешних факторов. Денатурация приводит к изменению свойств и выполняемых функций, бывает обратимой и необратимой.
Ренатурация – полное восстановление структуры белка.
Структуры:
Первичная – пептидная цепочка из аминокислотных остатков, соединенных пептидными связями.
Вторичная - спираль, витки которой соединены водородными связями.
Третичная – полипептидные цепи, свернутые в глобулы (упаковка), связи: -S-S-мостики, гидрофобное взаимодействие.
Четвертичная – образована несколькими молекулами третичной структуры (гемоглобин).
Ф каталитическая (ферменты - биокатализаторы)
У структурная (образуют плазматическую мембрану клеток)
Н регуляторная (гормоны - белки)
К защитная (антитела – иммунитет))
Ц двигательная (волокна)
И транспортная (гемоглобин переносит кислород)
И энергетическая (17,6 кДЖ)
Опорный конспект № 5 «Нуклеиновые кислоты»
Нуклеиновые кислоты впервые были обнаружены в ядрах клеток (нуклеус – ядро).
Содержат C, H, O, N, P.
Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).
ДНК – двойная спираль. ДНК входит в основном в хроматин ядра, небольшое количество содержится и в митохондриях и хлоропластах.
РНК - одна цепь. РНК содержится в ядрышках, рибосомах и цитоплазме клетки.
Нуклеиновые кислоты – сложные высокомолекулярные биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.
|
|
В состав нуклеотида входят:
- азотистое основание (аденин, гуанин, цитозин, тимин, урацил);
- углевод (дезоксирибоза, рибоза); - остаток фосфорной кислоты.
Нуклеотиды соединяются в цепочку путем образования ковалентных связей между углеводом одного и остатком фосфорной кислоты другого нуклеотида.
ДНК – две цепочки, соединяющиеся в одну молекулу водородными связями, возникающими между азотистыми основаниями: аденином и тимином – две связи, гуанином и цитозином – три связи.
Нуклеотиды двух цепочек образуют пары: А – Т, Г – Ц, это соответствие называется комплементарностью. Это свойство лежит в основе репликации (самоудвоения) молекул ДНК.
В состав ДНК входит углевод дезоксирибоза.
Функции ДНК: х ранение и передача наследственной информации, участие в ее реализации.
РНК – полимер, построенный из нуклеотидов. В состав нуклеотидов РНК вместо дезоксирибозы входит рибоза, а вместо азотистого основания тимин – урацил. В клетках существует три типа РНК: информационная (и-РНК), транспортная (т-РНК) и рибосомальная (р-РНК). И-РНК переносят информацию от ДНК к месту синтеза белка, т- РНК транспортируют аминокислоты из цитоплазмы в рибосомы, р-РНК входит в состав рибосомы. Рибосомы синтезируют белки.