هيكل التركيب الكيميائي لخلية Ege. مادة للتحضير لامتحان (GIA) في علم الأحياء (الصف 11) حول موضوع: التركيب الكيميائي للخلية (التحضير للامتحان)

ملاحظة توضيحية

أظهر تحليل نتائج الامتحان أن "التنظيم الكيميائي للخلية" للخريجين يمثل مشكلة. لحل هذه المشكلة ، من الضروري تطوير المهارات المستمرة لإكمال المهام المستخدمة في الامتحان. تحتوي الاختبارات المقترحة على أنه يمكن لمعلمي الأحياء استخدامها لممارسة هذه المهارات ، سواء في الفصل أو في الاستشارات الفردية استعدادًا للامتحان.

تعتمد الاختبارات على مواد KIM (تم تمييزها بعلامة النجمة) ومن الأدبيات الإضافية. تتميز المهام من الأدبيات الإضافية بقدرتها على المعلومات ، وبالتالي يمكن استخدامها كمصدر إضافي للمعرفة.

تم استخدام الأدبيات التالية لتجميع الاختبارات:

KIMs في علم الأحياء لعامي 2011 و 2011. ف.ن. فروزين ، ف.سيفوجلازوف "التحضير لامتحان الدولة الموحدة. علم الأحياء العام. الحبارى. موسكو. 2011

الموضوع 1:"المواد غير العضوية للخلية"

مهام الجزء أ.

1. * أجساد الطبيعة الحية وغير الحية متشابهة في المجموعة

2) العناصر الكيميائية

3) الأحماض النووية

4) الانزيمات

2. * المغنيسيوم عنصر أساسي في الجزيئات

2) الكلوروفيل

3) الهيموجلوبين

3. * ما هو الدور الذي تلعبه أيونات البوتاسيوم والصوديوم في الخلية؟

1) هي محفزات حيوية

2) المشاركة في الإثارة

3) توفير نقل الغازات

4) تعزيز حركة المواد عبر الغشاء

4. ما هي نسبة أيونات الصوديوم والبوتاسيوم في الخلايا الحيوانية وفي بيئتها - السائل بين الخلايا والدم؟

1) يوجد صوديوم في الخلية أكثر من الخارج ، والبوتاسيوم ، على العكس من ذلك ، في الخارج أكثر منه في الخلية

2) يوجد الكثير من الصوديوم في الخارج مثل البوتاسيوم داخل الخلية

3) يوجد صوديوم أقل في الخلية من الخارج ، وعلى العكس من ذلك ، يوجد بوتاسيوم في الخلية أكثر من الخارج

5. قم بتسمية العنصر الكيميائي الذي يكون على شكل أيون بكميات كبيرة جزءًا من سيتوبلازم الخلايا ، حيث يكون أكبر بكثير من السائل بين الخلايا ويشارك بشكل مباشر في تكوين فرق ثابت في الجهود الكهربائية على الجانب المقابل جوانب غشاء البلازما الخارجي

1) H 4) C 7) Ca 10) Na

2) س 5) ق 8) ملغ 11) زن

3) شمال 6) الحديد 9) ك 12) ص

6. اسم العنصر الكيميائي الذي هو جزء من المكون غير العضوي لأنسجة العظام وأصداف الرخويات ، ويشارك في تقلص العضلات وتخثر الدم ، وهو وسيط في نقل إشارة المعلومات من غشاء البلازما الخارجي إلى سيتوبلازم الخلية

1) H 4) C 7) Ca 10) Na

2) O 5) S Mg 11) Zn

3) شمال 6) الحديد 9) ك 12) ص

7. قم بتسمية العنصر الكيميائي الذي هو جزء من الكلوروفيل وهو ضروري لتجميع الوحدات الفرعية الصغيرة والكبيرة من الريبوسوم في بنية واحدة ، وينشط بعض الإنزيمات

1) H 4) C 7) Ca 10) Na

2) O 5) S Mg 11) Zn

3) شمال 6) الحديد 9) ك 12) ص

8. قم بتسمية العنصر الكيميائي الذي هو جزء من الهيموجلوبين والميوجلوبين ، حيث يشارك في إضافة الأكسجين ، وهو أيضًا جزء من بروتينات الميتوكوندريا في السلسلة التنفسية التي تحمل الإلكترونات أثناء التنفس الخلوي.

1) H 4) C 7) Ca 10) Na

2) O 5) S Mg 11) Zn

3) شمال 6) الحديد 9) ك 12) ص

9. حدد مجموعة العناصر الكيميائية التي يكون محتواها في الخلية 98٪ إجمالاً ،

10. اسم السائل الذي ، من حيث تكوين الملح ، هو الأقرب إلى بلازما الدم للفقاريات الأرضية

1) 0.9٪ محلول كلوريد الصوديوم

2) مياه البحر

3) المياه العذبة

11. قم بتسمية المركبات العضوية الموجودة في الخلية بأكبر كمية (٪ من الوزن الرطب)

1) الكربوهيدرات

4) الأحماض النووية

12. قم بتسمية المركبات العضوية الموجودة في الخلية بأقل كمية (٪ من الوزن الرطب)

1) الكربوهيدرات

4) الأحماض النووية

13. * جزء كبير من الخلية هو الماء الذي

1) يشكل مغزل الانقسام

2) تشكل كريات البروتين

3) يذوب الدهون

4) يعطي مرونة الخلية

14. ما هي السمة الرئيسية لبنية جزيء الماء ، والتي تحدد الخصائص المحددة والدور البيولوجي للمياه

1) صغر الحجم

2) قطبية الجزيء

3) حركية عالية

15. * الماء مذيب جيد لأنه

1) جزيئاتها لها جاذبية متبادلة

2) جزيئاتها قطبية

3) يسخن ويبرد ببطء

4) هي محفز

16. * الماء في الخلية يؤدي الوظيفة

1) محفز

2) مذيب

3) الهيكلية

4) المعلومات

1) التواصل مع الخلايا المجاورة

2) النمو والتنمية

3) القدرة على المشاركة

4) الحجم والمرونة

18. جميع الأنيونات المذكورة أعلاه ، باستثناء واحد ، هي جزء من الأملاح وهي أهم الأنيونات لحياة الخلية. أشر إلى الأنيون "الإضافي" بينهم.

الإجابات الصحيحة

مهام الجزء ب.

اختر ثلاث إجابات صحيحة من ستة.

1) ما هي وظائف الماء في الخلية؟

أ) يؤدي وظيفة الطاقة

ب) يوفر مرونة الخلية

ب) حماية محتويات الخلية

د) يشارك في التنظيم الحراري

د) يشارك في التحلل المائي للمواد

هـ) يوفر حركة العضيات.

الجواب: ب ، د ، د

2) * الماء في القفص يلعب الدور

أ) البيئة الداخلية

ب) الهيكلية

ب) التنظيمي

د) خلطية

د) مصدر عالمي للطاقة

ه) مذيب عالمي

الجواب: أ ، ب ، هـ.

الموضوع 2:"البوليمرات البيولوجية - البروتينات".

مهام الجزء أ.

اختر إجابة واحدة صحيحة.

واحد*. تصنف البروتينات على أنها بوليمرات حيوية لأنها

1) متنوعة للغاية

2) تلعب دورًا مهمًا في الخلية

3) تتكون من روابط متكررة بشكل متكرر

4) لها وزن جزيئي كبير

2 *. مونومرات جزيئات البروتين هي

1) النيوكليوتيدات

2) الأحماض الأمينية

3) السكريات الأحادية

3 *. تتشكل البولي ببتيدات نتيجة للتفاعل

1) 1) القواعد النيتروجينية

2) 2) الدهون

3) 3) الكربوهيدرات

4) 4) أحماض أمينية

أربعة *. يعتمد نوع وترتيب الأحماض الأمينية على

1) 1) تسلسل ثلاثة توائم من الحمض النووي الريبي

2) 2) التركيب الأساسي للبروتينات

3) 3) الكراهية للماء من جزيئات الدهون

4) 4) محبة الماء للسكريات الأحادية

5 *. تحتوي خلايا جميع الكائنات الحية

1) 1) الهيموجلوبين

2) 2) بروتين

3) 3) الكيتين

4) 4) الألياف

6 *. يتم تحديد تسلسل الأحماض الأمينية في جزيئات البروتين

1) 1) ترتيب ثلاثة توائم في جزيء الحمض النووي

2) 2) سمة هيكلية للريبوسوم

3) 3) مجموعة من الريبوسومات في polysome

4) 4) سمة من سمات هيكل T-RNA

7 *. يحدث تمسخ عكسي لجزيئات البروتين

1) 1) انتهاك هيكلها الأساسي

2) 2) تكوين روابط هيدروجينية

3) 3) انتهاك هيكلها الثالثي

4) 4) تكوين روابط الببتيد

ثمانية*. تحدد قدرة جزيئات البروتين على تكوين مركبات بمواد أخرى وظيفتها.

1) 1) النقل

2) 2) الطاقة

3) 3) مقلص

4) 4) مطرح

9 *. ما هي وظيفة البروتينات الانقباضية في الحيوانات؟

1) النقل

2) إشارة

3) المحرك

4) محفز

عشرة*. المواد العضوية التي تسرع عمليات التمثيل الغذائي -

1) الأحماض الأمينية

2) السكريات الأحادية

3) الانزيمات

أحد عشر*. ما هي وظيفة البروتينات في الخلية؟

1) وقائي

2) الأنزيمية

3) المعلومات

يمكن التعبير عن التركيب الكيميائي للكائنات الحية في شكلين - ذري وجزيئي.

التركيب الذري (الأولي)يميز نسبة ذرات العناصر المدرجة في الكائنات الحية.
التركيب الجزيئي (المادي)يعكس نسبة جزيئات المواد.

التكوين الأولي

وفقًا للمحتوى النسبي للعناصر التي تتكون منها الكائنات الحية ، يتم تقسيمها إلى ثلاث مجموعات.

مجموعات العناصر حسب محتواها في الكائنات الحية

تشكل المغذيات الكبيرة المقدار الجزء الأكبر من النسبة المئوية لتكوين الكائنات الحية.

محتوى بعض العناصر الكيميائية في الأشياء الطبيعية

تسمى العناصر الكيميائية التي هي جزء من الكائنات الحية وفي نفس الوقت تؤدي وظائف بيولوجية حيوي. حتى تلك الموجودة في الخلايا بكميات ضئيلة لا يمكن استبدالها بأي شيء وهي ضرورية للغاية للحياة. في الأساس ، هذه هي العناصر الكلية والصغرى. لم يتم الكشف عن الدور الفسيولوجي لمعظم العناصر النزرة.

دور العناصر الحيوية في الكائنات الحية

التركيب الجزيئي

العناصر الكيميائية هي جزء من الخلايا على شكل أيونات وجزيئات من مواد عضوية وغير عضوية. من أهم المواد غير العضوية في الخلية الماء والأملاح المعدنية وأهم المواد العضوية هي الكربوهيدرات والدهون والبروتينات والأحماض النووية.

محتوى المواد الكيميائية في الخلية

مواد غير عضوية

ماء

ماء- المادة السائدة لجميع الكائنات الحية. لها خصائص فريدة بسبب السمات الهيكلية: جزيئات الماء لها شكل ثنائي القطب وتتشكل روابط هيدروجينية بينهما. يبلغ متوسط ​​محتوى الماء في خلايا معظم الكائنات الحية حوالي 70٪. يوجد الماء في الخلية في شكلين: مجانا(95٪ من مجموع المياه الخلوية) و ذات صلة(4-5٪ مرتبطة بالبروتينات). يتم عرض وظائف الماء في الجدول.

وظائف الماء

املاح معدنية

املاح معدنيةفي محلول مائي ، تنفصل الخلايا إلى الكاتيونات والأنيونات.
أهم الكاتيونات هي K +، Ca 2+، Mg 2+، Na +، NH 4+،
أهم الأنيونات هي Cl - ، SO 4 2- ، HPO 4 2- ، H 2 PO 4 - ، HCO 3 - ، NO 3 -.
لا يقتصر الأمر على التركيز فقط ، ولكن أيضًا نسبة الأيونات الفردية في الخلية.
يتم عرض وظائف المعادن في الجدول.

وظائف المعادن

بالإضافة إلى ذلك ، يعد حمض الهيدروكلوريك جزءًا من العصارة المعدية للحيوانات والبشر ، مما يسرع من عملية هضم البروتينات الغذائية. تساهم بقايا حامض الكبريتيك في إزالة المواد الغريبة من الجسم. أملاح الصوديوم والبوتاسيوم من أحماض النيتروز والفوسفوريك ، وملح الكالسيوم لحمض الكبريتيك هي مكونات مهمة في التغذية المعدنية للنباتات ، ويتم تطبيقها على التربة كأسمدة.

المواد العضوية

بوليمر- سلسلة متعددة الوصلات يكون فيها الرابط عبارة عن مادة بسيطة نسبيًا - مونومر. البوليمرات البوليمرات المتجانسة الخطية والمتفرعة(جميع المونومرات متشابهة - مخلفات الجلوكوز في النشا) و بوليمرات غير متجانسة(مونومرات مختلفة - بقايا الأحماض الأمينية في البروتينات) ، عادي(تتكرر مجموعة المونومرات في البوليمر بشكل دوري) و غير عادي(لا يوجد تكرار مرئي لوحدات المونومر في الجزيئات).
البوليمرات البيولوجية- هذه عبارة عن بوليمرات تشكل جزءًا من خلايا الكائنات الحية ومنتجاتها الأيضية. البوليمرات الحيوية هي البروتينات والأحماض النووية والسكريات. تعتمد خصائص البوليمرات الحيوية على عدد وتكوين وترتيب المونومرات المكونة لها. يؤدي تغيير تكوين وتسلسل المونومرات في بنية البوليمر إلى عدد كبير من المتغيرات للجزيئات الكبيرة البيولوجية.

الكربوهيدرات

الكربوهيدرات- مركبات عضوية تتكون من جزيء واحد أو أكثر من السكريات البسيطة. يبلغ محتوى الكربوهيدرات في الخلايا الحيوانية 1-5٪ وفي بعض الخلايا النباتية يصل إلى 70٪.
هناك ثلاث مجموعات من الكربوهيدرات: السكريات الأحادية ، السكريات القليلة(تتكون من 2-10 جزيئات من السكريات البسيطة) ، السكريات(تتكون من أكثر من 10 جزيئات سكر). جنبا إلى جنب مع الدهون والبروتينات ، تتشكل الكربوهيدرات الدهون السكرية والبروتينات السكرية.

توصيف الكربوهيدرات

يتم عرض وظائف الكربوهيدرات في الجدول.

وظائف الكربوهيدرات

الدهون

الدهون- الدهون والمركبات العضوية الشبيهة بالدهون ، غير قابلة للذوبان عمليا في الماء. يختلف محتواها في الخلايا المختلفة بشكل كبير من 2-3 (في خلايا بذور النبات) إلى 50-90٪ (في الأنسجة الدهنية للحيوانات). كيميائيًا ، تتكون الدهون عادة من استرات الأحماض الدهنية وعدد من الكحولات.

وهي مقسمة إلى عدة فصول. الأكثر شيوعًا في الطبيعة الدهون المحايدة ، الشموع ، الفوسفوليبيد ، المنشطات.تحتوي معظم الدهون على أحماض دهنية ، تحتوي جزيئاتها على "ذيل" هيدروكربوني طويل السلسلة كاره للماء ومجموعة كربوكسيل محبة للماء.
الدهون- إسترات الجلسرين كحول ثلاثي الهيدروجين وثلاثة جزيئات من الأحماض الدهنية. الشمعهي استرات الكحولات متعددة الهيدروكسيل والأحماض الدهنية. الفوسفوليبيدتحتوي على بقايا حمض الفوسفوريك بدلاً من بقايا الأحماض الدهنية في الجزيء. لا تحتوي الستيرويدات على أحماض دهنية ولها بنية خاصة. أيضا ، تتميز الكائنات الحية البروتينات الدهنية- مركبات الدهون مع البروتينات دون تكوين روابط تساهمية و جليكوليبيدات- الدهون التي تحتوي ، بالإضافة إلى بقايا الأحماض الدهنية ، على جزيء أو أكثر من جزيئات السكر.
يتم عرض وظائف الدهون في الجدول.

وظائف الدهون

السناجب

البروتينات هي أكثر فئات المركبات العضوية عددًا وتنوعًا في الخلية. السناجبهي بوليمرات غير متجانسة بيولوجية تكون مونومراتها أحماض أمينية.

عن طريق التركيب الكيميائي أحماض أمينية- هذه مركبات تحتوي على مجموعة كربوكسيل واحدة (-COOH) ومجموعة أمين واحدة (-NH 2) ، مرتبطة بذرة كربون واحدة ترتبط بها السلسلة الجانبية - بعض الجذور R. الخصائص.
يشارك فقط 20 من الأحماض الأمينية في تكوين البروتينات. انهم يسمى أساسي،أو رئيسي: ألانين ، ميثيونين ، فالين ، برولين ، ليسين ، آيزولوسين ، تريبتوفان ، فينيل ألانين ، أسباراجين ، جلوتامين ، سيرين ، جلايسين ، تيروسين ، ثريونين ، سيستين ، أرجينين ، هيستيدين ، ليسين ، أحماض الأسبارتيك والجلوتاميك. لا يتم تصنيع بعض الأحماض الأمينية في الكائنات الحية للحيوانات والبشر ويجب تزويدها بالأغذية النباتية. يطلق عليها ضرورية: أرجينين ، فالين ، هيستيدين ، إيزولوسين ، ليسين ، ليسين ، ميثيونين ، ثريونين ، تريبتوفان ، فينيل ألانين.
الأحماض الأمينية تترابط مع بعضها البعض تساهميًا السندات الببتيد، تشكل الببتيدات بأطوال مختلفة
الببتيد (الأميد) عبارة عن رابطة تساهمية تتكون من مجموعة الكربوكسيل لحمض أميني ومجموعة أمينية أخرى.
البروتينات عبارة عن بولي ببتيدات عالية الوزن الجزيئي ، والتي تشمل من مائة إلى عدة آلاف من الأحماض الأمينية.
هناك 4 مستويات من البروتين:

مستويات تنظيم البروتين

يعتمد تكوين البروتين على تسلسل الأحماض الأمينية ، ولكن يمكن أيضًا أن يتأثر بالظروف المحددة التي يوجد فيها البروتين.
يسمى فقدان جزيء البروتين من تنظيمه الهيكلي تمسخ.

قد يكون التمسخ تفريغو لا رجعة فيه. مع التمسخ القابل للانعكاس ، يتم تدمير الهياكل الرباعية والثالثية والثانوية ، ولكن بسبب الحفاظ على الهيكل الأساسي ، عندما تعود الظروف الطبيعية ، فمن الممكن إعادة التشبعالبروتين - استعادة التكوين الطبيعي (الأصلي). مع تمسخ لا رجعة فيه ، يتم تدمير الهيكل الأساسي للبروتين. يمكن أن يحدث التمسخ بسبب ارتفاع درجة الحرارة (فوق 45 درجة مئوية) والجفاف والإشعاع المؤين وعوامل أخرى. يكمن التغيير في التشكل (التركيب المكاني) لجزيء البروتين في عدد من وظائف البروتين (الإشارات ، وخصائص المستضدات ، وما إلى ذلك).
وفقًا للتركيب الكيميائي ، يتم تمييز البروتينات البسيطة والمعقدة. بروتينات بسيطةتتكون فقط من الأحماض الأمينية (البروتينات الليفية ، الأجسام المضادة - الغلوبولين المناعي). بروتينات معقدةتحتوي على جزء بروتين وجزء غير بروتيني مجموعات الأطراف الصناعية. يميز البروتينات الدهنية(تحتوي على دهون) البروتينات السكرية(كربوهيدرات) ، البروتينات الفوسفورية(مجموعة فوسفات واحدة أو أكثر) ، البروتينات المعدنية(معادن مختلفة) ، البروتينات النووية(احماض نووية). عادة ما تلعب المجموعات التعويضية دورًا مهمًا في أداء الوظيفة البيولوجية للبروتين.
يتم عرض وظائف البروتينات في الجدول.

وظائف البروتينات

الانزيمات. تحفز إنزيمات البروتين التفاعلات الكيميائية في الجسم. هذه التفاعلات ، لأسباب تتعلق بالطاقة ، إما لا تحدث في الجسم على الإطلاق ، أو تستمر ببطء شديد.
يمكن التعبير عن التفاعل الأنزيمي بالمعادلة العامة:
E + S → → E + P ،
حيث تتفاعل الركيزة (S) بشكل عكسي مع الإنزيم (E) لتكوين مركب ركيزة إنزيم (ES) ، والذي يتحلل بعد ذلك لتشكيل منتج التفاعل (P). الإنزيم ليس جزءًا من المنتجات النهائية للتفاعل.
جزيء الانزيم له مركز نشطتتكون من قسمين - امتصاص(مسؤول عن ارتباط الإنزيم بجزيء الركيزة) و المحفز(مسؤول عن تدفق الحفز نفسه). أثناء التفاعل ، يربط الإنزيم الركيزة ، ويغير تكوينها على التوالي ، ويشكل عددًا من الجزيئات الوسيطة التي تعطي في النهاية نواتج التفاعل.
الفرق بين الإنزيمات والمحفزات غير العضوية:
1. إنزيم واحد يحفز نوعًا واحدًا فقط من التفاعل.
2. نشاط الإنزيمات محدود بنطاق درجة حرارة ضيقة (عادة 35-45 درجة مئوية).
3. تنشط الإنزيمات عند بعض قيم الأس الهيدروجيني (معظمها في بيئة قلوية قليلاً).

احماض نووية

أحادي النوكليوتيدات. يتكون أحادي النوكليوتيد من قاعدة نيتروجينية واحدة - البيورين(أدينين - أ ، جوانين - ز) أو بيريميدين(السيتوزين - C ، الثايمين - T ، اليوراسيل - U) ، السكريات البنتوز (الريبوز أو الديوكسيريبوز) و 1-3 بقايا حمض الفوسفوريك.
اعتمادًا على عدد مجموعات الفوسفات ، يتم تمييز أحادي وثنائي وثلاثي الفوسفات من النيوكليوتيدات ، على سبيل المثال ، أحادي فوسفات الأدينوزين - AMP ، ثنائي فوسفات الغوانوزين - الناتج المحلي الإجمالي ، يوريدين ثلاثي الفوسفات - UTP ، ثلاثي فوسفات الثيميدين - TTP ، إلخ.
يتم عرض وظائف أحاديات النوكليوتيدات في الجدول.

وظائف أحاديات النوكليوتيدات

عديد النوكليوتيدات. الأحماض النووية (عديد النوكليوتيدات)- البوليمرات ، ومونومراتها نيوكليوتيدات. هناك نوعان من الأحماض النووية: الحمض النووي (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين) والحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي).
تتكون نيوكليوتيدات DNA و RNA من المكونات التالية:

1. قاعدة نيتروجينية(في الحمض النووي: الأدينين والجوانين والسيتوزين والثيمين ؛ في الحمض النووي الريبي: الأدينين والجوانين والسيتوزين واليوراسيل).
2. سكر بنتوز(في DNA - deoxyribose ، في RNA - ribose).
3. باقي حامض الفوسفوريك.

DNA (حمض الديوكسي ريبونوكلييك)- بوليمر خطي يتكون من أربعة أنواع من المونومرات: نيوكليوتيدات A و T و G و C مرتبطة ببعضها البعض بواسطة رابطة تساهمية من خلال بقايا حمض الفوسفوريك.

يتكون جزيء الحمض النووي من سلسلتين ملتويتين حلزونيًا (حلزون مزدوج). في هذه الحالة ، يتم تكوين رابطتين هيدروجينيتين بين الأدينين والثايمين ، وثلاثة روابط بين الجوانين والسيتوزين. تسمى هذه الأزواج الأساسية مكمل. في جزيء الحمض النووي ، توجد دائمًا مقابل بعضها البعض. يتم توجيه الخيوط في جزيء الحمض النووي بشكل معاكس. تم إنشاء التركيب المكاني لجزيء الحمض النووي في عام 1953 بواسطة D. Watson و F. Crick.

من خلال الارتباط بالبروتينات ، يشكل جزيء الحمض النووي كروموسومًا. كروموسوم- مركب من جزيء DNA واحد مع البروتينات. جزيئات الحمض النووي للكائنات حقيقية النواة (الفطريات والنباتات والحيوانات) خطية ومفتوحة وترتبط بالبروتينات وتشكل الكروموسومات. في بدائيات النوى (البكتيريا) ، يتم إغلاق الحمض النووي في حلقة ، ولا يرتبط بالبروتينات ، ولا يشكل كروموسومًا خطيًا.

وظيفة الحمض النووي:تخزين ونقل واستنساخ في عدد من أجيال المعلومات الجينية. يحدد الحمض النووي البروتينات التي يجب تصنيعها وبأي كميات.
الحمض النووي الريبي (الأحماض النووية الريبية)على عكس الحمض النووي ، فهي تحتوي على الريبوز بدلاً من الديوكسيريبوز ، واليوراسيل بدلاً من الثايمين. عادةً ما يحتوي الحمض النووي الريبي (RNA) على خيط واحد فقط ، وهو أقصر من خيوط الحمض النووي. تم العثور على الحمض النووي الريبي مزدوج الشريطة في بعض الفيروسات.
هناك 3 أنواع من الحمض النووي الريبي.

أنواع الحمض النووي الريبي

وظائف RNA:المشاركة في التخليق الحيوي للبروتين.
التكاثر الذاتي للحمض النووي. تتمتع جزيئات الدنا بقدرة ليست متأصلة في أي جزيء آخر - القدرة على التكرار. تسمى عملية تكرار جزيئات الحمض النووي تكرار.

يعتمد النسخ المتماثل على مبدأ التكامل - تكوين روابط هيدروجينية بين النيوكليوتيدات A و T و G و C.
يتم إجراء النسخ المتماثل بواسطة إنزيمات DNA polymerase. تحت تأثيرها ، يتم فصل سلاسل جزيئات الحمض النووي في جزء صغير من الجزيء. يتم إكمال سلاسل الأطفال في سلسلة الجزيء الأصل. ثم يتم فك جزء جديد ، وتتكرر دورة النسخ المتماثل.
نتيجة لذلك ، تتشكل جزيئات DNA الابنة ، والتي لا تختلف عن بعضها البعض وعن الجزيء الأصل. في عملية الانقسام الخلوي ، يتم توزيع جزيئات DNA الابنة بين الخلايا الناتجة. هذه هي الطريقة التي تنتقل بها المعلومات من جيل إلى جيل.
تحت تأثير العوامل البيئية المختلفة (الأشعة فوق البنفسجية ، مواد كيميائية مختلفة) ، يمكن أن يتلف جزيء الحمض النووي. فواصل السلسلة ، والاستبدالات الخاطئة للقواعد النيتروجينية للنيوكليوتيدات ، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تحدث التغيرات في الحمض النووي تلقائيًا ، على سبيل المثال ، نتيجة إعادة التركيب- تبادل شظايا الحمض النووي. التغييرات التي حدثت في المعلومات الوراثية تنتقل أيضًا إلى النسل.
في بعض الحالات ، تكون جزيئات الدنا قادرة على "تصحيح" التغييرات التي تحدث في سلاسلها. هذه القدرة تسمى تعويضات. تشارك البروتينات في استعادة بنية الحمض النووي الأصلية ، والتي تتعرف على الأجزاء المتغيرة من الحمض النووي وتزيلها من السلسلة ، وبالتالي استعادة تسلسل النوكليوتيدات الصحيح ، وخياطة الجزء المستعاد مع بقية جزيء الحمض النووي.
يتم عرض الخصائص المقارنة للحمض النووي والحمض النووي الريبي في الجدول.

الخصائص المقارنة للحمض النووي والحمض النووي الريبي

نظرية الخلية تركيب الخلية

تشكيل نظرية الخلية:

• اكتشف روبرت هوك في عام 1665 خلايا في قسم من الفلين وكان أول من استخدم مصطلح الخلية.
• اكتشف أنتوني فان ليوينهوك كائنات وحيدة الخلية.
• صاغ ماتياس شلايدن عام 1838 وتوماس شوان عام 1839 الأحكام الرئيسية لنظرية الخلية. ومع ذلك ، فقد اعتقدوا خطأً أن الخلايا تنشأ من المادة الأولية غير الخلوية.
• أثبت رودولف فيرشو عام 1858 أن جميع الخلايا تتكون من خلايا أخرى عن طريق الانقسام الخلوي.

الأحكام الرئيسية لنظرية الخلية:

1. الخلية هي الوحدة الهيكليةكل الكائنات الحية. تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا (الفيروسات استثناء).
2. الخلية هي وحدة وظيفيةكل الكائنات الحية. تُظهر الخلية النطاق الكامل للوظائف الحيوية.
3. الخلية هي وحدة التطويركل الكائنات الحية. تتشكل الخلايا الجديدة فقط نتيجة لانقسام الخلية الأصلية (الأم).
4. الخلية هي الوحدة الجينيةكل الكائنات الحية. تحتوي كروموسومات الخلية على معلومات حول تطور الكائن الحي بأكمله.
5. تتشابه خلايا جميع الكائنات الحية في التركيب الكيميائي والبنية والوظيفة.

أنواع تنظيم الخلية

من بين الكائنات الحية ، الفيروسات فقط ليس لها بنية خلوية. يتم تمثيل جميع الكائنات الحية الأخرى بأشكال الحياة الخلوية. هناك نوعان من التنظيم الخلوي: بدائية النواة وحقيقية النواة. تشمل بدائيات النوى البكتيريا والبكتيريا الزرقاء (زرقاء وخضراء) ، بينما تشمل حقيقيات النوى النباتات والفطريات والحيوانات.

خلايا بدائية النواةبسيطة نسبيًا. ليس لديهم نواة ، ويطلق على موقع الحمض النووي في السيتوبلازم اسم نووي ، وجزيء الحمض النووي الوحيد دائري ولا يرتبط بالبروتينات ، والخلايا أصغر من الخلايا حقيقية النواة ، ويشتمل جدار الخلية على ببتيد سكري - مورين ، هناك لا توجد عضيات غشائية ، ويتم تنفيذ وظائفها عن طريق غزو غشاء البلازما (الميزوسومات) ، والريبوسومات صغيرة ، والأنابيب الدقيقة غائبة ، وبالتالي فإن السيتوبلازم غير متحرك ، والأهداب والسوط لهما هيكل خاص.

الخلايا حقيقية النواةلها نواة توجد فيها الكروموسومات - جزيئات الحمض النووي الخطية المرتبطة بالبروتينات ؛ توجد عضيات غشائية مختلفة في السيتوبلازم.
زرع الخلاياتختلف في وجود جدار خلوي سميك من السليلوز ، والبلاستيدات ، وفجوة مركزية كبيرة تنقل النواة إلى المحيط. لا يحتوي مركز الخلايا في النباتات العليا على مريكزات. الكربوهيدرات المخزنة هي النشا.
خلايا الفطرلها جدار خلوي يحتوي على الكيتين ، وهناك فجوة مركزية في السيتوبلازم ، ولا توجد بلاستيدات. فقط بعض الفطريات لها مريكز في مركز الخلية. الكربوهيدرات الاحتياطية الرئيسية هي الجليكوجين.
خلايا حيوانيةلا تحتوي على جدار خلوي ، ولا تحتوي على بلاستيدات وفجوة مركزية ، والمريكز هو سمة من سمات مركز الخلية. كربوهيدرات التخزين هي الجليكوجين.
اعتمادًا على عدد الخلايا التي تتكون منها الكائنات الحية ، يتم تقسيمها إلى خلايا أحادية الخلية ومتعددة الخلايا. الكائنات الحية وحيدة الخليةتتكون من خلية واحدة تؤدي وظائف كائن حي متكامل. جميع بدائيات النوى أحادية الخلية ، وكذلك البروتوزوا ، وبعض الطحالب الخضراء والفطريات. الجسم الكائنات متعددة الخلايايتكون من العديد من الخلايا مجتمعة في الأنسجة والأعضاء وأنظمة الأعضاء. خلايا الكائن الحي متعدد الخلايا متخصصة لأداء وظيفة معينة ويمكن أن توجد خارج الجسم فقط في بيئة مكروية قريبة من الفسيولوجية (على سبيل المثال ، في ظل ظروف زراعة الأنسجة). تختلف الخلايا في الكائن متعدد الخلايا من حيث الحجم والشكل والبنية والوظيفة. على الرغم من الخصائص الفردية ، يتم بناء جميع الخلايا وفقًا لخطة واحدة ولها العديد من الميزات المشتركة.

توصيف هياكل الخلايا حقيقية النواة

الاختلافات الرئيسية بين الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة

درس الفيديو 2: هيكل وخصائص ووظائف المركبات العضوية مفهوم البوليمرات الحيوية

محاضرة: التركيب الكيميائي للخلية. الكلي والعناصر الدقيقة. العلاقة بين بنية ووظائف المواد العضوية وغير العضوية

التركيب الكيميائي للخلية

لقد وجد أن حوالي 80 عنصرًا كيميائيًا موجودة باستمرار في خلايا الكائنات الحية في شكل مركبات وأيونات غير قابلة للذوبان. كلهم مقسمون إلى مجموعتين كبيرتين حسب تركيزهم:

المغذيات الكبيرة المقدار التي لا يقل محتواها عن 0.01٪ ؛

العناصر النزرة - تركيزها أقل من 0.01٪.

في أي خلية ، يكون محتوى العناصر الدقيقة أقل من 1٪ ، والعناصر الكبيرة ، على التوالي ، أكثر من 99٪.

المغذيات الكبيرة المقدار:

الصوديوم والبوتاسيوم والكلور - توفر العديد من العمليات البيولوجية - تورغ (الضغط الخلوي الداخلي) ، ظهور النبضات الكهربائية العصبية.

النيتروجين والأكسجين والهيدروجين والكربون. هذه هي المكونات الرئيسية للخلية.

يعتبر الفوسفور والكبريت من المكونات الهامة للببتيدات (البروتينات) والأحماض النووية.

الكالسيوم هو أساس أي تكوينات هيكلية - الأسنان والعظام والأصداف وجدران الخلايا. يشارك أيضًا في تقلص العضلات وتجلط الدم.

المغنيسيوم هو أحد مكونات الكلوروفيل. يشارك في تخليق البروتينات.

الحديد هو أحد مكونات الهيموجلوبين ، ويشارك في التمثيل الضوئي ، ويحدد أداء الإنزيمات.

أثر العناصرالواردة بتركيزات منخفضة للغاية ، مهمة للعمليات الفسيولوجية:

الزنك هو أحد مكونات الأنسولين.

النحاس - يشارك في التمثيل الضوئي والتنفس ؛

الكوبالت هو أحد مكونات فيتامين ب 12 ؛

يشارك اليود في تنظيم التمثيل الغذائي. وهو عنصر مهم في هرمونات الغدة الدرقية.

الفلور هو أحد مكونات مينا الأسنان.

يؤدي عدم التوازن في تركيز العناصر الدقيقة والكلي إلى اضطرابات التمثيل الغذائي ، وتطور الأمراض المزمنة. نقص الكالسيوم - سبب الكساح والحديد - فقر الدم والنيتروجين - نقص البروتينات واليود - انخفاض في شدة عمليات التمثيل الغذائي.

ضع في اعتبارك العلاقة بين المواد العضوية وغير العضوية في الخلية وهيكلها ووظائفها.

تحتوي الخلايا على عدد كبير من الجزيئات الدقيقة والكبيرة التي تنتمي إلى فئات كيميائية مختلفة.

المواد غير العضوية للخلية

ماء. من الكتلة الكلية للكائن الحي ، تشكل النسبة الأكبر - 50-90٪ وتشارك في جميع عمليات الحياة تقريبًا:

التنظيم الحراري.

تؤثر العمليات الشعرية ، باعتبارها مذيبًا قطبيًا عالميًا ، على خصائص السائل الخلالي ، وشدة التمثيل الغذائي. فيما يتعلق بالماء ، تنقسم جميع المركبات الكيميائية إلى ماء (قابل للذوبان) ودهون (قابل للذوبان في الدهون).

تعتمد شدة التمثيل الغذائي على تركيزه في الخلية - فكلما زاد الماء ، تحدث العمليات بشكل أسرع. فقدان 12٪ من الماء من قبل جسم الإنسان - يتطلب ترميمه تحت إشراف الطبيب ، مع خسارة 20٪ - الموت يحدث.

املاح معدنية. محتواة في أنظمة حية في صورة ذائبة (تنفصل إلى أيونات) وغير منحلة. تشارك الأملاح الذائبة في:

نقل المواد عبر الغشاء. توفر الكاتيونات المعدنية "مضخة بوتاسيوم صوديوم" عن طريق تغيير الضغط الأسموزي للخلية. وبسبب هذا ، فإن الماء الذي يحتوي على مواد مذابة يندفع إلى الخلية أو يتركها ، حاملاً المواد غير الضرورية ؛

تشكيل نبضات عصبية ذات طبيعة كهروكيميائية ؛

تقلص العضلات؛

جلطة دموية أو خثرة؛

جزء من البروتينات.

أيون الفوسفات هو أحد مكونات الأحماض النووية و ATP ؛

أيون الكربونات - يحافظ على درجة الدكتوراه في السيتوبلازم.

تشكل الأملاح غير القابلة للذوبان في شكل جزيئات كاملة هياكل الأصداف والأصداف والعظام والأسنان.

المادة العضوية للخلية

السمة المشتركة للمواد العضوية- وجود سلسلة هيكلية كربونية. هذه البوليمرات الحيوية والجزيئات الصغيرة ذات الهيكل البسيط.

الفئات الرئيسية الموجودة في الكائنات الحية:

الكربوهيدرات. هناك أنواع مختلفة منها في الخلايا - السكريات البسيطة والبوليمرات غير القابلة للذوبان (السليلوز). من حيث النسبة المئوية ، تصل حصتها في المادة الجافة للنباتات إلى 80٪ ، والحيوانات - 20٪. يلعبون دورًا مهمًا في دعم حياة الخلايا:

الفركتوز والجلوكوز (سكر أحادي) - يمتصهما الجسم بسرعة ويدخلان في عملية التمثيل الغذائي ويشكلان مصدرًا للطاقة.

ريبوز و ديوكسيريبوز (سكر أحادي) هما أحد المكونات الرئيسية الثلاثة للحمض النووي والحمض النووي الريبي.

اللاكتوز (يشير إلى السكريات الثنائية) - يتم تصنيعه بواسطة جسم الحيوان ، وهو جزء من حليب الثدييات.

السكروز (السكاريد) - مصدر للطاقة ، يتكون في النباتات.

المالتوز (ثنائي السكاريد) - يوفر إنبات البذور.

أيضًا ، تؤدي السكريات البسيطة وظائف أخرى: الإشارات ، والحماية ، والنقل.
الكربوهيدرات البوليمرية عبارة عن جليكوجين قابل للذوبان في الماء ، بالإضافة إلى السليلوز غير القابل للذوبان ، والكيتين ، والنشا. يلعبون دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي ، ويقومون بالوظائف الهيكلية والتخزينية والوقائية.

الدهون أو الدهون.إنها غير قابلة للذوبان في الماء ، ولكنها تختلط جيدًا مع بعضها البعض وتذوب في السوائل غير القطبية (لا تحتوي على الأكسجين ، على سبيل المثال ، الكيروسين أو الهيدروكربونات الحلقية عبارة عن مذيبات غير قطبية). هناك حاجة للدهون في الجسم لتزويده بالطاقة - عندما تتأكسد وتتكون الطاقة والمياه. الدهون ذات كفاءة عالية في استخدام الطاقة - بمساعدة 39 كيلو جول لكل جرام يتم إطلاقه أثناء الأكسدة ، يمكنك رفع حمولة تزن 4 أطنان إلى ارتفاع 1 متر.كما توفر الدهون وظيفة وقائية وعازلة للحرارة - في الحيوانات ، كثافتها طبقة تساعد على الدفء في موسم البرد. تحمي المواد الشبيهة بالدهون ريش الطيور المائية من البلل ، وتوفر مظهرًا صحيًا لامعًا ومرونة لفراء الحيوانات ، وتؤدي وظيفة تكاملية على أوراق النبات. بعض الهرمونات لها بنية دهنية. تشكل الدهون أساس بنية الأغشية.

البروتينات أو البروتينات هي بوليمرات غير متجانسة ذات بنية حيوية. تتكون من الأحماض الأمينية ، والوحدات الهيكلية منها هي: المجموعة الأمينية ، والجذرية ، ومجموعة الكربوكسيل. تحدد خصائص الأحماض الأمينية واختلافها عن بعضها البعض الجذور. بسبب الخصائص المتذبذبة ، يمكنهم تكوين روابط مع بعضهم البعض. يمكن أن يتكون البروتين من بضعة أو مئات من الأحماض الأمينية. في المجموع ، تشتمل بنية البروتينات على 20 من الأحماض الأمينية ، تحدد مجموعاتها مجموعة متنوعة من أشكال وخصائص البروتينات. حوالي عشرة من الأحماض الأمينية ضرورية - لا يتم تصنيعها في جسم الحيوان ويتم توفير تناولها عن طريق الأطعمة النباتية. في الجهاز الهضمي ، تنقسم البروتينات إلى مونومرات فردية تُستخدم لتخليق البروتينات الخاصة بها.

السمات الهيكلية للبروتينات:

الهيكل الأساسي - سلسلة الأحماض الأمينية.

ثانوي - سلسلة ملتوية في دوامة ، حيث تتشكل روابط هيدروجينية بين المنعطفات ؛

التعليم العالي - دوامة أو عدة منها ، مطوية في كرة ومتصلة بواسطة روابط ضعيفة ؛

الرباعي غير موجود في جميع البروتينات. هذه هي عدة كريات متصلة بواسطة روابط غير تساهمية.

يمكن كسر قوة الهياكل ثم استعادتها ، بينما يفقد البروتين مؤقتًا خصائصه المميزة ونشاطه البيولوجي. لا رجوع فيه هو تدمير الهيكل الأساسي فقط.

تؤدي البروتينات وظائف عديدة في الخلية:

تسريع التفاعلات الكيميائية (وظيفة إنزيمية أو تحفيزية ، كل منها مسؤول عن تفاعل فردي محدد) ؛
النقل - نقل الأيونات والأكسجين والأحماض الدهنية عبر أغشية الخلايا ؛

محمي- توجد بروتينات الدم مثل الفيبرين والفيبرينوجين في بلازما الدم بشكل غير نشط ، في موقع الجروح تحت تأثير الأكسجين تشكل جلطات الدم. توفر الأجسام المضادة المناعة.

الهيكلي- الببتيدات مدرجة جزئيًا أو هي أساس أغشية الخلايا والأوتار والأنسجة الضامة الأخرى والشعر والصوف والحوافر والأظافر والأجنحة والأغطية الخارجية. يوفر الأكتين والميوسين نشاطًا مقلصًا للعضلات ؛

تنظيمي- البروتينات والهرمونات توفر التنظيم الخلطي ؛
الطاقة - أثناء غياب العناصر الغذائية ، يبدأ الجسم في تكسير البروتينات الخاصة به ، مما يؤدي إلى تعطيل عملية نشاطه الحيوي. لهذا السبب ، بعد جوع طويل ، لا يمكن للجسم دائمًا التعافي دون مساعدة طبية.

احماض نووية. هناك 2 منهم - DNA و RNA. RNA هو من عدة أنواع - معلوماتية ، نقل ، ريبوسوم. افتتحه السويسري ف. فيشر في نهاية القرن التاسع عشر.

الحمض النووي هو حمض deoxyribonucleic. تحتوي على النواة والبلاستيدات والميتوكوندريا. من الناحية الهيكلية ، هو بوليمر خطي يشكل حلزونًا مزدوجًا من سلاسل النوكليوتيدات التكميلية. تم إنشاء فكرة هيكلها المكاني في عام 1953 من قبل الأمريكيين D. Watson و F. Crick.

وحداتها الأحادية هي نيوكليوتيدات ، والتي لها بنية مشتركة بشكل أساسي من:

مجموعات الفوسفات

ديوكسيريبوز.

القاعدة النيتروجينية (تنتمي إلى مجموعة البيورين - الأدينين ، الجوانين ، البيريميدين - الثايمين والسيتوزين.)

في بنية جزيء البوليمر ، يتم الجمع بين النيوكليوتيدات في أزواج ومتكاملة ، ويرجع ذلك إلى اختلاف عدد الروابط الهيدروجينية: الأدينين + الثايمين - اثنان ، الجوانين + السيتوزين - ثلاث روابط هيدروجينية.

يشفر ترتيب النيوكليوتيدات تسلسل الأحماض الأمينية الهيكلية لجزيئات البروتين. الطفرة هي تغيير في ترتيب النيوكليوتيدات ، حيث سيتم تشفير جزيئات البروتين ذات البنية المختلفة.

الحمض النووي الريبي هو حمض الريبونوكلييك. السمات الهيكلية لاختلافه عن الحمض النووي هي:

بدلا من نوكليوتيد الثايمين - اليوراسيل.

ريبوز بدلا من ديوكسيريبوز.

نقل الحمض النووي الريبي - هذه سلسلة بوليمر ، مطوية في المستوى على شكل ورقة برسيم ، وظيفتها الرئيسية هي توصيل الأحماض الأمينية إلى الريبوسومات.

مصفوفة (معلومات) RNA تتشكل باستمرار في النواة ، مكملة لأي جزء من الحمض النووي. هذه مصفوفة هيكلية ؛ على أساس هيكلها ، سيتم تجميع جزيء البروتين على الريبوسوم. من إجمالي محتوى جزيئات الحمض النووي الريبي ، هذا النوع هو 5٪.

الريبوسوم- مسؤول عن عملية تكوين جزيء البروتين. توليفها في النواة. 85٪ في القفص.

ATP هو أدينوسين ثلاثي الفوسفات. هذا نوكليوتيد يحتوي على:

3 بقايا حمض الفوسفوريك ؛

نتيجة للعمليات الكيميائية المتتالية ، يتم تصنيع التنفس في الميتوكوندريا. الوظيفة الرئيسية هي الطاقة ، حيث تحتوي رابطة كيميائية واحدة فيها على نفس القدر من الطاقة التي يتم الحصول عليها عن طريق أكسدة 1 غرام من الدهون.

الكربوهيدرات ، أو السكريات ، هي إحدى المجموعات الرئيسية للمركبات العضوية. هم جزء من خلايا جميع الكائنات الحية. الوظيفة الرئيسية للكربوهيدرات هي الطاقة (أثناء تفكك وأكسدة جزيئات الكربوهيدرات ، يتم إطلاق الطاقة ، مما يضمن النشاط الحيوي للجسم). مع وجود فائض من الكربوهيدرات ، تتراكم في الخلية كمواد احتياطية (النشا ، الجليكوجين) ، وإذا لزم الأمر ، يستخدمها الجسم كمصدر للطاقة. تستخدم الكربوهيدرات أيضًا كمواد بناء.

تحميل:

معاينة:

التركيب الكيميائي للخلية

(التحضير للامتحان)

الكربوهيدرات ، أو السكريات ، هي إحدى المجموعات الرئيسية للمركبات العضوية. هم جزء من خلايا جميع الكائنات الحية.

الوظيفة الرئيسية للكربوهيدرات هي الطاقة (أثناء تفكك وأكسدة جزيئات الكربوهيدرات ، يتم إطلاق الطاقة ، مما يضمن النشاط الحيوي للجسم). مع وجود فائض من الكربوهيدرات ، تتراكم في الخلية كمواد احتياطية (النشا ، الجليكوجين) ، وإذا لزم الأمر ، يستخدمها الجسم كمصدر للطاقة. تستخدم الكربوهيدرات أيضًا كمواد بناء.

صيغة الكربوهيدرات العامة

Cn (H 2 O) م

تتكون الكربوهيدرات من الكربون والهيدروجين والأكسجين.

يمكن أيضًا تضمين عناصر أخرى في تكوين مشتقات الكربوهيدرات.

الكربوهيدرات القابلة للذوبان في الماء.السكريات الأحادية والسكريات الأحادية

مثال:

من السكريات الأحادية ، الريبوز ، الديوكسيريبوز ، الجلوكوز ، الفركتوز ، والجالاكتوز لها أهمية قصوى للكائنات الحية.

الجلوكوز هو المصدر الرئيسي للطاقة للتنفس الخلوي.

الفركتوز جزء لا يتجزأ من رحيق الزهور وعصائر الفاكهة.

الريبوز و الديوكسيريبوز هما عنصران بنيويان للنيوكليوتيدات ، وهما مونومرات للأحماض النووية (RNA و DNA).
تتشكل السكريات الثنائية من خلال الجمع بين جزيئين من السكريات الأحادية وتكون قريبة في خصائصها من السكريات الأحادية. على سبيل المثال ، كلاهما قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء وله طعم حلو.

مثال:

السكروز (قصب السكر) ، المالتوز (سكر الشعير) ، اللاكتوز (سكر الحليب) هي عبارة عن ثنائيات سكريات تتكون نتيجة اندماج جزيئين أحادي السكاريد:

السكروز (الجلوكوز + الفركتوز) - المنتج الرئيسي لعملية التمثيل الضوئي المنقولة في النباتات.

اللاكتوز (جلوكوز + جالاكتوز) - جزء من حليب الثدييات.

مالتوز (جلوكوز + جلوكوز) - مصدر للطاقة في إنبات البذور.

وظائف الكربوهيدرات القابلة للذوبان: النقل ، الحماية ، الإشارة ، الطاقة.

السكريات غير القابلة للذوبان في الماء

تتكون السكريات من عدد كبير من السكريات الأحادية. مع زيادة كمية المونومرات ، تقل قابلية الذوبان في السكريات ويختفي الطعم الحلو.

مثال:

الكربوهيدرات البوليمرية: النشا ، الجليكوجين ، السليلوز ، الكيتين.

وظائف الكربوهيدرات البوليمرية: الهيكلية ، التخزين ، الطاقة ، الحماية.
نشاء يتكون من جزيئات حلزونية متفرعة تشكل مواد احتياطية في الأنسجة النباتية.

السليلوز هو مكون هيكلي مهم لجدران الخلايا من الفطريات والنباتات.

السليلوز غير قابل للذوبان في الماء وله قوة عالية.

الكيتين يتكون من مشتقات أمينية من الجلوكوز وهو جزء من جدران الخلايا لبعض الفطريات ويشكل الهيكل العظمي الخارجي لمفصليات الأرجل.
الجليكوجين - مادة تخزين لخلية حيوانية.

من المعروف أيضًا أن السكريات المعقدة تؤدي وظائف هيكلية في الأنسجة الداعمة للحيوانات (فهي جزء من المادة بين الخلايا في الجلد والأوتار والغضاريف ، مما يمنحها القوة والمرونة).

الدهون - مجموعة كبيرة من المواد الشبيهة بالدهون (استرات الأحماض الدهنية والجلسرين ثلاثي الهيدروجين) غير قابلة للذوبان في الماء. تشمل الدهون الدهون والشمع والفوسفوليبيد والمنشطات (الدهون التي لا تحتوي على الأحماض الدهنية).

تتكون الدهون من ذرات الهيدروجين والأكسجين والكربون.

توجد الدهون في جميع الخلايا دون استثناء ، لكن محتواها في الخلايا المختلفة يختلف اختلافًا كبيرًا (من 2-3 إلى 50-90٪).

يمكن أن تشكل الدهون مركبات معقدة مع فئات أخرى من المواد ، مثل البروتينات (البروتينات الدهنية) والكربوهيدرات (الدهون السكرية).

وظائف الدهون:

• احتياطي - الدهون هي الشكل الرئيسي لتخزين الدهون في الخلية.
• طاقة - نصف الطاقة التي تستهلكها خلايا الفقاريات في حالة الراحة تتكون نتيجة أكسدة الدهون (عندما تتأكسد ، فإنها توفر أكثر من ضعف الطاقة التي توفرها الكربوهيدرات).
• يتم استخدام الدهون وكيفمصدر المياه (عندما يتأكسد 1 جرام من الدهون ، يتكون أكثر من 1 جرام من الماء).
• محمي - طبقة دهنية تحت الجلد تحمي الجسم من التلف الميكانيكي.
• الهيكلي الفسفوليبيدات جزء من أغشية الخلايا.
• العزل الحراري- الدهون تحت الجلد تساعد على الدفء.
• عازل كهربائي- المايلين ، الذي تفرزه خلايا شوان (تشكل أغلفة من الألياف العصبية) ، يعزل بعض الخلايا العصبية ، مما يسرع في كثير من الأحيان من انتقال النبضات العصبية.
• هرموني (تنظيمي) ) - هرمون الغدة الكظرية - الكورتيزون والهرمونات الجنسية (البروجسترون والتستوستيرون) من المنشطات ().
• تشحيم الشموع تغطي الجلد والصوف والريش وتحميهم من الماء. أوراق العديد من النباتات مغطاة بطبقة من الشمع ، ويستخدم الشمع في بناء أقراص العسل.

البروتينات (البروتينات ، عديد الببتيدات ) هي البوليمرات الحيوية الأكثر عددًا والأكثر تنوعًا والأكثر أهمية. يشمل تكوين جزيئات البروتين ذرات الكربون والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين وأحيانًا الكبريت والفوسفور والحديد.

مونومرات البروتينالأحماض الأمينية (وجود مجموعات الكربوكسيل والأمينية في تكوينها)تمتلك خصائص حمض وقاعدة (مذبذب).

نتيجة لذلك ، يمكن أن تتحد الأحماض الأمينية مع بعضها البعض (يمكن أن يصل عددها في جزيء واحد إلى عدة مئات). في هذا الصدد ، جزيئات البروتين كبيرة وتسمىالجزيئات الكبيرة.

هيكل جزيء البروتين

يُفهم هيكل جزيء البروتين على أنه تكوينه من الأحماض الأمينية ، وتسلسل المونومرات ودرجة التواء جزيء البروتين.

في جزيئات البروتين ، يوجد 20 نوعًا فقط من الأحماض الأمينية المختلفة ، ويتم إنشاء مجموعة كبيرة ومتنوعة من البروتينات بسبب تركيباتها المختلفة.

• تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة البولي ببتيد هوالتركيب الأساسي للبروتين(إنه فريد لأي بروتين ويحدد شكله وخصائصه ووظائفه). الهيكل الأساسي للبروتين فريد من نوعه لأي نوع من البروتين ويحدد شكل جزيئه وخصائصه ووظائفه.
• ينثني جزيء بروتين طويل ويأخذ أولاً شكل حلزوني نتيجة تكوين روابط هيدروجينية بين مجموعتي -CO و -NH لبقايا الأحماض الأمينية المختلفة لسلسلة البولي ببتيد (بين كربون مجموعة الكربوكسيل لأمينو واحد حمض ونيتروجين المجموعة الأمينية لحمض أميني آخر). هذا هو دوامةهيكل البروتين الثانوي.
• البنية الثلاثية للبروتين- "تعبئة" مكانية ثلاثية الأبعاد لسلسلة البولي ببتيد في الشكلالكريات (كرة). يتم توفير قوة البنية الثلاثية من خلال مجموعة متنوعة من الروابط التي تنشأ بين جذور الأحماض الأمينية (الروابط الكارهة للماء والهيدروجين والأيوني وثاني كبريتيد S-S).
• بعض البروتينات (مثل الهيموجلوبين البشري) لهاهيكل رباعي.ينشأ نتيجة الجمع بين العديد من الجزيئات الكبيرة مع بنية من الدرجة الثالثة في مجمع معقد. يتم تثبيت الهيكل الرباعي معًا بواسطة روابط أيونية وهيدروجينية وكارهة للماء.

يمكن أن تتعطل بنية البروتينات (تخضع لتمسخ ) عند تسخينها ، ومعالجتها بمواد كيميائية معينة ، والإشعاع ، وما إلى ذلك. وبتأثير ضعيف ، يتفكك الهيكل الرباعي فقط ، مع تأثير أقوى ، الثالث ، ثم الثانوي ، ويبقى البروتين في شكل سلسلة بولي ببتيد. نتيجة للتمسخ ، يفقد البروتين قدرته على أداء وظيفته.

يمكن عكس انتهاك الهياكل الرباعية والثالثية والثانوية. هذه العملية تسمىإعادة التشبع.

تدمير الهيكل الأساسي لا رجوع فيه.

بالإضافة إلى البروتينات البسيطة ، التي تتكون فقط من الأحماض الأمينية ، هناك أيضًا بروتينات معقدة ، والتي قد تحتوي على الكربوهيدرات (البروتينات السكرية) ، الدهون (البروتينات الدهنية )، احماض نووية (البروتينات النووية) ، إلخ.

وظائف البروتينات

• وظيفة تحفيزية (إنزيمية).بروتينات خاصة -الانزيمات - قادرة على تسريع التفاعلات الكيميائية الحيوية في الخلية بعشرات ومئات الملايين من المرات. يسرع كل إنزيم رد فعل واحد فقط. تحتوي الإنزيمات على فيتامينات.

• الوظيفة الهيكلية (البناء)- إحدى الوظائف الرئيسية للبروتينات (البروتينات جزء من أغشية الخلايا ؛ بروتين الكيراتين يشكل الشعر والأظافر ؛ بروتينات الكولاجين والإيلاستين - الغضاريف والأوتار).

• وظيفة النقل- توفر البروتينات النقل النشط للأيونات عبر أغشية الخلايا (نقل البروتينات في الغشاء الخارجي للخلايا) ، ونقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون (الهيموجلوبين الدموي والميوغلوبين في العضلات) ، ونقل الأحماض الدهنية (تساهم بروتينات مصل الدم في نقل الدهون والأحماض الدهنية ، مختلف المواد النشطة بيولوجيا).

• وظيفة الإشارة. يحدث استقبال الإشارات من البيئة الخارجية ونقل المعلومات إلى الخلية بسبب بروتينات مدمجة في الغشاء يمكنها تغيير هيكلها الثالث استجابةً لتأثير العوامل البيئية.
• وظيفة مقلصة (المحرك)- يتم توفيره بواسطة بروتينات مقلصة - الأكتين والميوسين (بسبب تحرك البروتينات المقلصة والأهداب والسوط في البروتوزوا ، تتحرك الكروموسومات أثناء انقسام الخلايا ، وتنقبض العضلات في الكائنات متعددة الخلايا ، وتحسن الأنواع الأخرى من الحركة في الكائنات الحية.

• وظيفة الحماية- توفر الأجسام المضادة دفاعًا مناعيًا للجسم ؛ يحمي الفيبرينوجين والفيبرين الجسم من فقدان الدم عن طريق تكوين جلطة دموية.

• الوظيفة التنظيميةمتأصل في البروتيناتالهرمونات (ليست كل الهرمونات بروتينات!). يحافظون على تركيزات ثابتة من المواد في الدم والخلايا ، ويشاركون في النمو والتكاثر والعمليات الحيوية الأخرى (على سبيل المثال ، الأنسولين ينظم نسبة السكر في الدم).
• وظيفة الطاقة- أثناء الجوع لفترات طويلة ، يمكن استخدام البروتينات كمصدر إضافي للطاقة بعد استهلاك الكربوهيدرات والدهون (مع التحلل الكامل لـ 1 غرام من البروتين إلى المنتجات النهائية ، يتم إطلاق 17.6 كيلو جول من الطاقة). تستخدم الأحماض الأمينية التي يتم إطلاقها أثناء تكسير جزيئات البروتين لبناء بروتينات جديدة.

احماض نووية(من lat. nucleus - nucleus) تم اكتشافه لأول مرة في عام 1868 في نوى الكريات البيض بواسطة العالم السويسري F. Miescher. في وقت لاحق وجد أن الأحماض النووية موجودة في جميع الخلايا (في السيتوبلازم والنواة وفي جميع عضيات الخلية).

التركيب الأساسي لجزيئات الحمض النووي

الأحماض النووية هي أكبر الجزيئات التي تشكلها الكائنات الحية. إنها بوليمرات حيوية تتكون من مونومرات -النيوكليوتيدات.

انتبه!

يتكون كل نوكليوتيد منقاعدة نيتروجينية ، سكر خماسي الكربون (بنتوز)و مجموعة الفوسفات (بقايا حمض الفوسفوريك).

اعتمادًا على نوع السكر الخماسي الكربون (البنتوز) ، يتم تمييز نوعين من الأحماض النووية:

• أحماض ديوكسي ريبونوكلييك(DNA مختصر) - يحتوي جزيء DNA على سكر خماسي الكربون -ديوكسيريبوز.
• أحماض نووية(يُختصر باسم RNA) - يحتوي جزيء RNA على سكر خماسي الكربون -ريبوز.

هناك اختلافات في القواعد النيتروجينية التي تتكون منها نيوكليوتيدات الدنا والحمض النووي الريبي:

نيوكليوتيدات الحمض النووي T - الثايمين
نيوكليوتيدات الحمض النووي الريبي : أ - الأدينين ، G - الجوانين ، C - السيتوزين ،يو - اليوراسيل

التركيب الثانوي لجزيئات DNA و RNA

التركيب الثانوي هو شكل جزيئات الحمض النووي.

تم تصميم التركيب المكاني لجزيء الحمض النووي بواسطة العلماء الأمريكيين جيمس واتسون وفرانسيس كريك في عام 1953.

حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA)- يتكون من سلسلتين ملتويتين حلزونيًا ، متصلتين ببعضهما البعض بطول كامل بواسطة روابط هيدروجينية. يسمى هذا الهيكل (المتأصل فقط في جزيئات الحمض النووي)الحلزون المزدوج.

حمض الريبونوكليك (RNA)- بوليمر خطي يتكون منسلسلة واحدة من النيوكليوتيدات.

الاستثناء هو الفيروسات التي تحتوي على DNA أحادي السلسلة و RNA مزدوج الشريطة.

سيتم مناقشة المزيد من التفاصيل حول DNA و RNA في قسم "تخزين ونقل المعلومات الجينية. الشفرة الوراثية".

حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك - ATP

النيوكليوتيدات هي الأساس الهيكلي لعدد من المواد العضوية المهمة للحياة ، على سبيل المثال ، المركبات الكبيرة.
المصدر العالمي للطاقة في جميع الخلايا ATP - حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريكأو أدينوسين ثلاثي الفوسفات.
ATP يوجد في السيتوبلازم والميتوكوندريا والبلاستيدات ونواة الخلية وهو المصدر الأكثر شيوعًا والشامل للطاقة لمعظم التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث في الخلية.
ATP يوفر الطاقة لجميع وظائف الخلية: العمل الميكانيكي ، التخليق الحيوي للمواد ، الانقسام ، إلخ. متوسط ​​المحتوى ATP في الخلية حوالي 0.05٪ من كتلتها ، ولكن في تلك الخلايا حيث التكلفة ATP كبيرة (على سبيل المثال ، في خلايا الكبد والعضلات المخططة) ، يمكن أن يصل محتواها إلى 0.5٪.

هيكل ATP

ATP هو نيوكليوتيد يتكون من قاعدة نيتروجينية - الأدينين ، كربوهيدرات الريبوز وثلاث بقايا حمض الفوسفوريك ، اثنان منها يخزنان كمية كبيرة من الطاقة.

تسمى الرابطة بين بقايا حمض الفوسفوريكماكرو(يُرمز إليه بالرمز ~) ، لأنه عندما ينكسر ، يتم إطلاق 4 مرات أكثر من الطاقة عند انقسام الروابط الكيميائية الأخرى.

ATP - هيكل غير مستقر وعند فصل بقايا حمض الفوسفوريك ، ATP تم تحويله إلى ثنائي فوسفات الأدينوزين ( ADP ) يطلق 40 كيلو جول من الطاقة.

مشتقات النوكليوتيدات الأخرى

تشكل ناقلات الهيدروجين مجموعة خاصة من مشتقات النيوكليوتيدات. يمتلك الهيدروجين الجزيئي والذري نشاطًا كيميائيًا عاليًا ويتم إطلاقه أو امتصاصه خلال عمليات كيميائية حيوية مختلفة. واحدة من ناقلات الهيدروجين الأكثر استخدامًا هينيكوتيناميد فوسفات ثنائي النوكليوتيدات(NADP).

جزيء NADP قادرة على ربط ذرتين أو جزيء واحد من الهيدروجين الحر ، وتحويله إلى شكل مختزل NADP ⋅ H2 . في هذا الشكل ، يمكن استخدام الهيدروجين في تفاعلات كيميائية حيوية مختلفة.
يمكن أن تشارك النيوكليوتيدات أيضًا في تنظيم عمليات الأكسدة في الخلية.

الفيتامينات

الفيتامينات (من اللات.فيتا - الحياة) - مركبات عضوية حيوية معقدة ، ضرورية للغاية بكميات صغيرة للتشغيل الطبيعي للكائنات الحية. تختلف الفيتامينات عن المواد العضوية الأخرى من حيث أنها لا تستخدم كمصدر للطاقة أو كمواد بناء. يمكن لبعض الفيتامينات أن تصنع نفسها (على سبيل المثال ، البكتيريا قادرة على تصنيع جميع الفيتامينات تقريبًا) ، وفيتامينات أخرى تدخل الجسم مع الطعام.
عادة ما يتم الإشارة إلى الفيتامينات بأحرف الأبجدية اللاتينية. يعتمد التصنيف الحديث للفيتامينات على قدرتها على الذوبان في الماء والدهون (تنقسم إلى مجموعتين:ذوبان في الماء(ب 1 ، ب 2 ، ب 5 ، ب 6 ، ب 12 ، ب ، ج) و قابل للذوبان في الدهون(أ ، د ، ه ، ك )).
تشارك الفيتامينات في جميع العمليات الكيميائية الحيوية والفسيولوجية التي تشكل معًا عملية التمثيل الغذائي. يمكن أن يؤدي كل من نقص الفيتامينات وفائضها إلى انتهاكات خطيرة للعديد من الوظائف الفسيولوجية في الجسم.

المعادن في الخلية تكون في شكل أملاح في الحالة الصلبة ، أو مفككة في أيونات.
أيونات غير عضويةممثلة بالكاتيونات والأنيونات املاح معدنية.

مثال:

الكاتيونات: K +، Na +، Ca 2+، Mg 2+، NH +4

الأنيونات: Cl -، H 2 PO -4، HPO 2-4، HCO -3، NO -3، SO -4، PO 3-4، CO 2-3

توفر الأيونات غير العضوية ، جنبًا إلى جنب مع المركبات العضوية القابلة للذوبان ، أداءً مستقرًاالضغط الاسموزي.

يختلف تركيز الكاتيونات والأنيونات في الخلية وفي بيئتها. تسود الكاتيونات داخل الخليةك + والأيونات العضوية السالبة الكبيرة ، هناك دائمًا المزيد من الأيونات في السوائل المحيطة بالخلايا Na + و Cl -. نتيجة لذلك ، أالتباينات المحتملةبين محتويات الخلية وبيئتها ، مما يوفر عمليات مهمة مثل التهيج وانتقال الإثارة على طول العصب أو العضلات.

كمكونات للأنظمة العازلة للجسم ، تحدد الأيونات خصائصها - القدرة على الحفاظ على الرقم الهيدروجيني عند مستوى ثابت (قريب من المحايد) ، على الرغم من حقيقة أن المنتجات الحمضية والقلوية تتشكل باستمرار في عملية التمثيل الغذائي.

مثال:

الأنيونات حمض الفسفوريك(HPO 2-4 و H 2 PO -4) إنشاء نظام عازل للفوسفات في الثدييات يحافظ على الرقم الهيدروجيني للسائل داخل الخلايا في حدود 6.9 - 7.4.
حمض الكربونيك وأنيوناته(H 2 CO 3 و NO −3) إنشاء نظام عازلة للبيكربونات والحفاظ على الرقم الهيدروجيني للوسط خارج الخلية (بلازما الدم) عند مستوى 7.4.

تُستخدم مركبات النيتروجين والفوسفور والكالسيوم والمواد غير العضوية الأخرى في تركيب الجزيئات العضوية (الأحماض الأمينية والبروتينات والأحماض النووية ، إلخ).

مثال:

بعض أيونات المعادن (Mg ، Ca ، Fe ، Zn ، Cu ، Mn ، Mo ، Br ، Co) هي مكونات للعديد من الإنزيمات والهرمونات والفيتامينات أو تنشطها.

البوتاسيوم - يضمن عمل أغشية الخلايا ويحافظ على التوازن الحمضي القاعدي ويؤثر على نشاط وتركيز المغنيسيوم.

أيونات Na + و K. + تساهم في توصيل النبضات العصبية واستثارة الخلايا. هذه الأيونات هي أيضًا جزء من مضخة الصوديوم والبوتاسيوم (النقل النشط) وتخلق إمكانات عبر الغشاء للخلايا (توفر نفاذية انتقائية لغشاء الخلية ، والتي تتحقق بسبب الاختلاف في تركيزات الأيونات Na + و K. +: المزيد داخل الخليةك + ، خارج أكثرنا +).

تلعب الأيونات دورًا رئيسيًا في تنظيم تقلص العضلاتالكالسيوم (Ca 2+). تتمتع اللييفات العضلية بالقدرة على التفاعل مع ATP والتقلص فقط إذا كانت هناك تركيزات معينة من أيونات الكالسيوم في الوسط. أيونات الكالسيوم ضرورية أيضًا لعملية تخثر الدم.

حديد هو جزء من الهيموجلوبين في الدم.

نتروجين المدرجة في البروتينات. جميع أجزاء الخلايا الأكثر أهمية (السيتوبلازم ، النواة ، القشرة ، إلخ) مبنية من جزيئات البروتين.

الفوسفور هو جزء من الأحماض النووية. ضمان النمو الطبيعي للعظام وأنسجة الأسنان.

مع نقص المعادن ، تتعطل أهم عمليات النشاط الحيوي للخلية.

اختبار

1. حدد أمثلة على وظائف البروتينات التي تقوم بها على المستوى الخلوي للحياة.

1) توفير نقل الأيونات عبر الغشاء

2) جزء من الشعر والريش

3) تشكيل الجلد

4) الأجسام المضادة تربط المستضدات

5) تخزين الأكسجين في العضلات

6) ضمان عمل قسمة المغزل

2. حدد ميزات RNA.

1) الموجودة في الريبوسومات والنواة

2) قادرة على التكرار

3) يتكون من سلسلة واحدة

4) موجود في الكروموسومات

5) مجموعة النيوكليوتيدات ATHC

6) مجموعة النيوكليوتيدات AGCU

3. ما هي وظائف الدهون في جسم الحيوانات؟

1) الأنزيمية

2) التخزين

3) الطاقة

4) الهيكلية

5) مقلص

6) مستقبلات

4. ما هي وظائف الكربوهيدرات في جسم الحيوانات؟

1) محفز

2) الهيكلية

3) التخزين

4) هرموني

5) مقلص

6) الطاقة

5. البروتينات ، على عكس الأحماض النووية ،

1) المشاركة في تكوين غشاء البلازما

2) جزء من الكروموسومات

3) المشاركة في التنظيم الخلطي

4) القيام بوظيفة النقل

5) أداء وظيفة الحماية

6) نقل المعلومات الوراثية من النواة إلى الريبوسوم

6 أي من البروتينات التالية لا يمكن العثور عليه داخل خلية عضلية؟

1) أكتين

2) الهيموجلوبين

3) الفيبرينوجين

4) ATPase

5) بوليميراز الحمض النووي الريبي

6) التربسين

7. حدد ميزات بنية جزيئات البروتين.

1) تتكون من الأحماض الدهنية

2) تتكون من أحماض أمينية

3) يتم الاحتفاظ بمونومرات الجزيء بواسطة روابط الببتيد

4) تتكون من مونومرات من نفس الهيكل

5) هي كحول متعدد الهيدروكسيل

6) يتكون التركيب الرباعي للجزيئات من عدة كريات

8. اختر ثلاث وظائف فريدة للبروتينات.

1) الطاقة

2) محفز

3) المحرك

4) النقل

5) الهيكلية

6) التخزين

9. جميع العناصر الكيميائية التالية ، باستثناء عنصرين ، هي من الكائنات العضوية. حدد سمتين "تندرجان" من القائمة العامة ، واكتب ردًا على الأرقام التي يشار إليها تحتها.

1) الهيدروجين

2) النيتروجين

3) المغنيسيوم

4) الكلور

5) الأكسجين

10 . اختر ثلاث وظائف للحمض النووي في الخلية

1) وسيط في نقل المعلومات الوراثية

2) تخزين المعلومات الوراثية

3) ترميز الأحماض الأمينية

4) قالب لتوليف mRNA

5) التنظيمي

6) هيكلة الكروموسوم

11 جزيء DNA

1) بوليمر يكون مونومره نيوكليوتيد

2) بوليمر يكون مونومره حمض أميني

3) بوليمر مزدوج السلسلة

4) بوليمر سلسلة واحدة

5) يحتوي على معلومات وراثية

6) يؤدي وظيفة طاقة في الخلية

12. ما هي خصائص جزيء الحمض النووي؟

1) يتكون من حبلا عديد الببتيد

2) يتكون من اثنين من خيوط البولينوكليوتيد الملتوية في دوامة

3) يحتوي على نوكليوتيد يحتوي على اليوراسيل

4) يحتوي على نوكليوتيد يحتوي على الثايمين

5) يحافظ على المعلومات الوراثية

6) ينقل المعلومات حول بنية البروتين من النواة إلى الريبوسوم

13 . كيف يختلف جزيء mRNA عن DNA؟

1) ينقل المعلومات الوراثية من النواة إلى الريبوسوم

2) تشتمل تركيبة النيوكليوتيدات على بقايا القواعد النيتروجينية والكربوهيدرات وحمض الفوسفوريك

3) يتكون من حبلا عديد النوكليوتيد

4) يتكون من خيطين مترابطين من عديد النوكليوتيدات

5) يحتوي على الكربوهيدرات الريبوز والقاعدة النيتروجينية اليوراسيل

6) يحتوي على الكربوهيدرات ديوكسيريبوز وقاعدة النيتروجين الثايمين

14. جميع الميزات أدناه ، باستثناء اثنين ، هي وظائف الدهون. حدد علامتين "تسقطان" من القائمة العامة ، واكتب الأرقام التي تحتها في الجدول.

1) التخزين

2) هرموني

3) الأنزيمية

4) حاملة المعلومات الوراثية

5) الطاقة

15. يمكن استخدام جميع الميزات التالية ، باستثناء ميزتين ، لوصف أهمية البروتينات في جسم الإنسان والحيوان. حدد سمتين "تندرجان" من القائمة العامة ، واكتب ردًا على الأرقام التي يشار إليها تحتها.

1) بمثابة مادة البناء الرئيسية

2) يتم تكسيرها في الأمعاء إلى الجلسرين والأحماض الدهنية

3) تتكون من الأحماض الأمينية

4) تحويلها إلى الجليكوجين في الكبد

5) حيث تسرع الإنزيمات التفاعلات الكيميائية

16 يمكن استخدام جميع الميزات المذكورة أدناه ، باستثناء اثنين ، لوصف جزيء الحمض النووي. حدد علامتين "تسقطان" من القائمة العامة ، واكتب الأرقام التي تحتها في الجدول.

1) يتكون من سلسلتين من عديد النوكليوتيدات ملتوية في دوامة

2) ينقل المعلومات إلى موقع تخليق البروتين

3) مركب مع البروتينات يبني جسم الريبوسوم

4) قادرة على المضاعفة الذاتية

5) في شكل مركب مع البروتينات الكروموسومات

17 . يمكن استخدام جميع الميزات المذكورة أدناه باستثناء اثنتين لوصف جزيء الأنسولين. حدد علامتين "تسقطان" من القائمة العامة ، واكتب الأرقام التي تحتها في الجدول

1) يتكون من أحماض أمينية

2) هرمون الغدة الكظرية

3) عامل مساعد للعديد من التفاعلات الكيميائية

4) هرمون البنكرياس

5) مادة بروتينية طبيعية

18 يمكن استخدام جميع الميزات التالية ما عدا اثنتين لوصف ألبومين بياض البيض. حدد علامتين "تسقطان" من القائمة العامة ، واكتب الأرقام التي تحتها في الجدول.

1) يتكون من أحماض أمينية

2) إنزيم هضمي

3) تبدّل بشكل عكسي عند غليان البيضة

4) ترتبط المونومرات بروابط الببتيد

5) يشكل الجزيء الهياكل الأولية والثانوية والثالثية

19 يمكن استخدام جميع الميزات المذكورة أدناه باستثناء اثنتين لوصف جزيء النشا. حدد علامتين "تسقطان" من القائمة العامة ، واكتب الأرقام التي تحتها في الجدول.

1) يتكون من سلسلة واحدة

2) عالي الذوبان في الماء

3) في شكل مركب مع البروتينات جدار الخلية

4) يخضع للتحلل المائي

5) مادة احتياطي في خلايا العضلات

20. حدد عضيات الخلية التي تحتوي على معلومات وراثية.

1) جوهر

2) الجسيمات الحالة

3) جهاز جولجي

4) الريبوسومات

5) الميتوكوندريا

6) البلاستيدات الخضراء

21 المهمة 4 اختر الهياكل المميزة لخلية نباتية فقط.

1) الميتوكوندريا

2) البلاستيدات الخضراء

3) جدار الخلية

4) الريبوسومات

5) فجوات مع عصارة الخلية

6) جهاز جولجي

22 الفيروسات ، على عكس البكتيريا ،

1) لديك جدار خلوي

2) التكيف مع البيئة

3) تتكون فقط من الحمض النووي والبروتين

4) تكاثر نباتيا

5) ليس لديهم التمثيل الغذائي الخاص بهم

23. إن التركيب المماثل للخلايا النباتية والحيوانية دليل على ذلك

1) علاقتهم

2) أصل مشترك لكائنات جميع الممالك

3) أصل النباتات من الحيوانات

4) مضاعفات الكائنات الحية في عملية التطور

5) وحدة العالم العضوي

6) تنوع الكائنات الحية

24 ما هي وظائف مجمع جولجي؟

1) يصنع المواد العضوية من المواد غير العضوية

2) يكسر البوليمرات الحيوية إلى مونومرات

3) تتراكم البروتينات والدهون والكربوهيدرات المركبة في الخلية

4) يوفر تغليف وإزالة المواد من الخلية

5) يؤكسد المواد العضوية إلى غير عضوية

6) يشارك في تكوين الجسيمات الحالة

25 إن autotrophs هي

1) نباتات البوغ

2) فطريات العفن

3) الطحالب وحيدة الخلية

4) بكتيريا كيميائية

5) الفيروسات

6) معظم البروتوزوا

26 أي من العضيات التالية غشائية؟

1) الجسيمات الحالة

2) المريكز

3) الريبوسومات

4) الأنابيب الدقيقة

5) فجوات

6) خلايا الدم البيضاء

27 حدد أحكام نظرية التطور التركيبية.

1) الأنواع موجودة بالفعل في الطبيعة وتتكون لفترة طويلة.

2) تعمل الطفرات ومجموعات الجينات كمواد للتطور.

3) القوى الدافعة للتطور هي عملية الطفرة ، موجات السكان ، التباين التوليفي.

4) في الطبيعة ، هناك أنواع مختلفة من الصراع من أجل الوجود بين الكائنات الحية.

5) الانتقاء الطبيعي هو العامل الموجه للتطور.

6) الانتقاء الطبيعي يحفظ بعض الأفراد ويدمر البعض الآخر.

28 ما هي المواد التي يتكون منها غشاء الخلية؟

1) الدهون

2) الكلوروفيل

3) الحمض النووي الريبي

4) الكربوهيدرات

5) البروتينات

6) DNA

29. في أي من عضيات الخلية التالية تحدث تفاعلات تركيب المصفوفة؟

1) المريكزات

2) الجسيمات الحالة

3) جهاز جولجي

4) الريبوسومات

5) الميتوكوندريا

6) البلاستيدات الخضراء

30. حقيقيات النوى وتشمل

1) الأميبا المشتركة

2) الخميرة

4) ضمة الكوليرا

5) الإشريكية القولونية

6) فيروس نقص المناعة البشرية

31. تختلف الخلايا بدائية النواة عن الخلايا حقيقية النواة

1) وجود نواة في السيتوبلازم

2) وجود الريبوسومات في السيتوبلازم

3) تخليق ATP في الميتوكوندريا

4) وجود الشبكة الإندوبلازمية

5) عدم وجود نواة متميزة شكليا

6) وجود غزوات غشاء البلازما تؤدي وظيفة عضيات الغشاء

32. ما هي ملامح هيكل ووظائف الميتوكوندريا

1) يشكل الغشاء الداخلي جرانا

2) جزء من النواة

3) توليف البروتينات الخاصة بهم

4) المشاركة في أكسدة المواد العضوية لو

5) توفير تخليق الجلوكوز

6) هي موقع تخليق ATP

33. أي من الوظائف التالية يؤديها غشاء البلازما للخلية؟ اكتب الأرقام بترتيب تصاعدي.

1) يشارك في تخليق الدهون

2) يقوم بالنقل النشط للمواد

3) يشارك في عملية البلعمة

4) يشارك في عملية كثرة الخلايا

5) هو موقع لتخليق البروتينات الغشائية

6) ينسق عملية انقسام الخلية

34. ما هي ملامح هيكل ووظائف الريبوسومات؟ اكتب الأرقام بترتيب تصاعدي.

1) لها غشاء واحد

2) تتكون من جزيئات DNA

3) تكسير المواد العضوية

4) تتكون من جسيمات كبيرة وصغيرة

5) المشاركة في عملية التخليق الحيوي للبروتين

6) تتكون من RNA والبروتين

35. أي من العضيات المدرجة غشائية؟ اكتب الأرقام بترتيب تصاعدي.

1) الجسيمات الحالة

2) المريكز

3) الريبوسومات

4) فجوات

5) ليوكوبلاستس

6) الأنابيب الدقيقة

36. جميع العلامات أدناه ، باستثناء اثنتين ، يمكن استخدامها لوصف وظائف السيتوبلازم. حدد سمتين "تندرجان" من القائمة العامة ، واكتب ردًا على الأرقام التي يشار إليها تحتها.

1) البيئة الداخلية التي توجد فيها العضيات

2) تخليق الجلوكوز

3) علاقة عمليات التمثيل الغذائي

4) أكسدة المواد العضوية إلى غير عضوية

5) التواصل بين عضيات الخلية

37. يمكن استخدام جميع الميزات التالية ، باستثناء ميزتين ، لوصف الخصائص العامة للميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. حدد علامتين "تسقطان" من القائمة العامة ، واكتب الأرقام التي تحتها في الجدول.

1) تشكل الجسيمات الحالة

2) غشاءان

3) عضيات شبه مستقلة

4) المشاركة في تركيب ATP

5) تشكيل مغزل الانقسام

يمكن استخدام جميع الميزات المدرجة أدناه ، باستثناء اثنين ، لوصف عضوي الخلية الموضح في الشكل. حدد علامتين "تسقطان" من القائمة العامة ، واكتب الأرقام التي تحتها في الجدول في الجدول.

1) موجود في الخلايا النباتية والحيوانية

2) خاصية الخلايا بدائية النواة

3) يشارك في تكوين الجسيمات الحالة

4) تشكل حويصلات إفرازية

5) عضوي الغشاء ثنائي

39 يمكن استخدام جميع الميزات المذكورة أدناه ، باستثناء اثنين ، لوصف عضوي الخلية الموضح في الشكل. حدد علامتين "تسقطان" من القائمة العامة ، واكتب الأرقام التي تحتها في الجدول.

1) عضوي أحادي الغشاء

2) يتكون من cristae وكروماتين

3) يحتوي على DNA دائري

4) يصنع البروتين الخاص به

5) قادرة على الانقسام

40- يمكن استخدام جميع العلامات المذكورة أدناه ، باستثناء علامتين ، لوصف عضوي الخلية الموضح في الشكل. حدد علامتين "تسقطان" من القائمة العامة ، واكتب الأرقام التي تحتها في الجدول في الجدول.

1) عضوي أحادي الغشاء

2) يحتوي على شظايا الريبوسومات

3) القشرة مليئة بالمسام

4) يحتوي على جزيئات DNA

5) يحتوي على الميتوكوندريا

41 يمكن استخدام جميع الميزات المدرجة أدناه ، باستثناء ميزتين ، لوصف الخلية الموضحة في الشكل. تحديد سمتين "تقعان" من القائمة العامة ؛ اكتب الأرقام التي تحتها في الجدول.

1) يوجد غشاء خلوي

2) يتكون جدار الخلية من مادة الكيتين

3) يتم وضع الجهاز الوراثي في ​​كروموسوم حلقي

4) مادة احتياطي - الجليكوجين

5) الخلية قادرة على التمثيل الضوئي

يمكن استخدام جميع الميزات الواردة أدناه ، باستثناء ميزتين ، لوصف الخلية الموضحة في الشكل. تحديد سمتين "تقعان" من القائمة العامة ؛ اكتب الأرقام التي تحتها في الجدول

1) يوجد غشاء خلوي

2) يوجد جهاز جولجي

3) هناك عدة كروموسومات خطية

4) لها ريبوسومات

5) يوجد جدار خلوي

للتحضير لامتحان علم الأحياء حول هذا الموضوع

"التنظيم الكيميائي للخلية"

ملاحظة توضيحية

أظهر تحليل نتائج الامتحان أن موضوع "التنظيم الكيميائي للخلية" يمثل مشكلة للخريجين. لحل هذه المشكلة ، من الضروري تطوير المهارات المستمرة لإكمال المهام المستخدمة في الامتحان. تحتوي الاختبارات المقترحة على مهام يمكن لمعلمي الأحياء استخدامها لممارسة هذه المهارات ، سواء في الفصل أو في الاستشارات الفردية استعدادًا للامتحان.

تعتمد الاختبارات على مواد KIM (تم تمييزها بعلامة النجمة) ومن الأدبيات الإضافية. تتميز المهام من الأدبيات الإضافية بقدرتها على المعلومات ، وبالتالي يمكن استخدامها كمصدر إضافي للمعرفة.

الموضوع 1:"المواد غير العضوية للخلية"

مهام الجزء أ.

اختر إجابة واحدة صحيحة.

1. * أجساد الطبيعة الحية وغير الحية متشابهة في المجموعة

2) العناصر الكيميائية

3) الأحماض النووية

4) الانزيمات

2. * المغنيسيوم عنصر أساسي في الجزيئات

2) الكلوروفيل

3) الهيموجلوبين

3. * ما هو الدور الذي تلعبه أيونات البوتاسيوم والصوديوم في الخلية؟

1) هي محفزات حيوية

2) المشاركة في الإثارة

3) توفير نقل الغازات

4) تعزيز حركة المواد عبر الغشاء

4. ما هي نسبة أيونات الصوديوم والبوتاسيوم في الخلايا الحيوانية وفي بيئتها - السائل بين الخلايا والدم؟

1) يوجد صوديوم في الخلية أكثر من الخارج ، والبوتاسيوم ، على العكس من ذلك ، في الخارج أكثر منه في الخلية

2) يوجد الكثير من الصوديوم في الخارج مثل البوتاسيوم داخل الخلية

3) يوجد صوديوم أقل في الخلية من الخارج ، وعلى العكس من ذلك ، يوجد بوتاسيوم في الخلية أكثر من الخارج

5. قم بتسمية العنصر الكيميائي الذي يكون على شكل أيون بكميات كبيرة جزءًا من سيتوبلازم الخلايا ، حيث يكون أكبر بكثير من السائل بين الخلايا ويشارك بشكل مباشر في تكوين فرق ثابت في الجهود الكهربائية على الجانب المقابل جوانب غشاء البلازما الخارجي

1) H 4) C 7) Ca 10) Na

2) س 5) ق 8) ملغ 11) زن

3) شمال 6) الحديد 9) ك 12) ص

6. اسم العنصر الكيميائي الذي هو جزء من المكون غير العضوي لأنسجة العظام وأصداف الرخويات ، ويشارك في تقلص العضلات وتخثر الدم ، وهو وسيط في نقل إشارة المعلومات من غشاء البلازما الخارجي إلى سيتوبلازم الخلية

1) H 4) C 7) Ca 10) Na

2) س 5) ق 8) ملغ 11) زن

3) شمال 6) الحديد 9) ك 12) ص

7. قم بتسمية العنصر الكيميائي الذي هو جزء من الكلوروفيل وهو ضروري لتجميع الوحدات الفرعية الصغيرة والكبيرة من الريبوسوم في بنية واحدة ، وينشط بعض الإنزيمات

1) H 4) C 7) Ca 10) Na

2) س 5) ق 8) ملغ 11) زن

3) شمال 6) الحديد 9) ك 12) ص

8. قم بتسمية العنصر الكيميائي الذي هو جزء من الهيموجلوبين والميوجلوبين ، حيث يشارك في إضافة الأكسجين ، وهو أيضًا جزء من بروتينات الميتوكوندريا في السلسلة التنفسية التي تحمل الإلكترونات أثناء التنفس الخلوي.

1) H 4) C 7) Ca 10) Na

2) س 5) ق 8) ملغ 11) زن

3) شمال 6) الحديد 9) ك 12) ص

9. حدد مجموعة العناصر الكيميائية التي يكون محتواها في الخلية 98٪ إجمالاً ،

10. اسم السائل الذي ، من حيث تكوين الملح ، هو الأقرب إلى بلازما الدم للفقاريات الأرضية

1) 0.9٪ محلول كلوريد الصوديوم

2) مياه البحر

3) المياه العذبة

11. قم بتسمية المركبات العضوية الموجودة في الخلية بأكبر كمية (٪ من الوزن الرطب)

1) الكربوهيدرات

4) الأحماض النووية

12. قم بتسمية المركبات العضوية الموجودة في الخلية بأقل كمية (٪ من الوزن الرطب)

1) الكربوهيدرات

4) الأحماض النووية

13. * جزء كبير من الخلية هو الماء الذي

1) يشكل مغزل الانقسام

2) تشكل كريات البروتين

3) يذوب الدهون

4) يعطي مرونة الخلية

14. ما هي السمة الرئيسية لبنية جزيء الماء ، والتي تحدد الخصائص المحددة والدور البيولوجي للمياه

1) صغر الحجم

2) قطبية الجزيء

3) حركية عالية

15. * الماء مذيب جيد لأنه

1) جزيئاتها لها جاذبية متبادلة

2) جزيئاتها قطبية

3) يسخن ويبرد ببطء

4) هي محفز

16. * الماء في الخلية يؤدي الوظيفة

1) محفز

2) مذيب

3) الهيكلية

4) المعلومات

1) التواصل مع الخلايا المجاورة

2) النمو والتنمية

3) القدرة على المشاركة

4) الحجم والمرونة

18. جميع الأنيونات المذكورة أعلاه ، باستثناء واحد ، هي جزء من الأملاح وهي أهم الأنيونات لحياة الخلية. أشر إلى الأنيون "الإضافي" بينهم.

4) H 2 RO 4 -

الإجابات الصحيحة

مهام الجزء ب.

اختر ثلاث إجابات صحيحة من ستة.

1) ما هي وظائف الماء في الخلية؟

أ) يؤدي وظيفة الطاقة

ب) يوفر مرونة الخلية

ب) حماية محتويات الخلية

د) يشارك في التنظيم الحراري

د) يشارك في التحلل المائي للمواد

هـ) يوفر حركة العضيات.

الجواب: ب ، د ، د

2) * الماء في القفص يلعب الدور

أ) البيئة الداخلية

ب) الهيكلية

ب) التنظيمي

د) خلطية

د) مصدر عالمي للطاقة

ه) مذيب عالمي

الجواب: أ ، ب ، هـ.

الموضوع 2:"البوليمرات البيولوجية - البروتينات".

مهام الجزء أ.

اختر إجابة واحدة صحيحة.

واحد*. تصنف البروتينات على أنها بوليمرات حيوية لأنها:

1) متنوعة للغاية

2) تلعب دورًا مهمًا في الخلية

3) تتكون من روابط متكررة بشكل متكرر

4) لها وزن جزيئي كبير

2 *. مونومرات جزيئات البروتين هي

1) النيوكليوتيدات

2) الأحماض الأمينية

3) السكريات الأحادية

3 *. تتشكل البولي ببتيدات نتيجة للتفاعل

1) القواعد النيتروجينية

2) الدهون

3) الكربوهيدرات

4) الأحماض الأمينية

أربعة *. يعتمد نوع وترتيب الأحماض الأمينية على

1) تسلسل ثلاثة توائم من الحمض النووي الريبي

2) التركيب الأساسي للبروتينات

3) الكراهية للماء من جزيئات الدهون

4) محبة الماء للسكريات الأحادية

5 *. تحتوي خلايا جميع الكائنات الحية

1) الهيموجلوبين

2. 4) الألياف

6 *. يتم تحديد تسلسل الأحماض الأمينية في جزيئات البروتين

1) ترتيب ثلاثة توائم في جزيء الحمض النووي

2) سمة هيكلية للريبوسوم

3) مجموعة من الريبوسومات في polysome

4) سمة من سمات هيكل T-RNA

7 *. يحدث تمسخ عكسي لجزيئات البروتين

1) انتهاك هيكلها الأساسي

2) تكوين روابط هيدروجينية

3) انتهاك هيكلها الثالثي

4) تكوين روابط الببتيد

ثمانية*. تحدد قدرة جزيئات البروتين على تكوين مركبات بمواد أخرى وظيفتها.

1) النقل

2) الطاقة

3) مقلص

4) مطرح

9 *. ما هي وظيفة البروتينات الانقباضية في الحيوانات؟

1) النقل

2) إشارة

3) المحرك

4) محفز

عشرة*. المواد العضوية التي تسرع عمليات التمثيل الغذائي -

1) الأحماض الأمينية

2) السكريات الأحادية

3) الانزيمات

أحد عشر*. ما هي وظيفة البروتينات في الخلية؟

1) وقائي

2) الأنزيمية

3) المعلومات

4) مقلص

مهام الجزء ب.

اختر ثلاث إجابات صحيحة من ستة.

واحد*. ما هي ملامح هيكل وخصائص جزيئات البروتين؟

أ) له هياكل أولية وثانوية وثالثية ورباعية.

ب) لها شكل لولب واحد

ب) مونومرات الأحماض الأمينية

د) مونومرات - نيوكليوتيدات

د) قادرة على التكرار

ه) قادرة على تمسخ

الإجابات: أ ، ب ، هـ.

مهام الجزء ج.

أعط إجابة مفصلة كاملة.

واحد*. تفقد الإنزيمات نشاطها عندما ترتفع مستويات الإشعاع.

اشرح السبب.

الجواب: جميع الإنزيمات بروتينات. تحت تأثير الإشعاع ، يتغير الهيكل

إنزيم البروتين ، يحدث تمسخه.