Ege cel chemische samenstelling structuur. Materiaal ter voorbereiding op het examen (GIA) in de biologie (graad 11) over het onderwerp: De chemische samenstelling van de cel (voorbereiding op het examen)

Toelichting

Analyse van de resultaten van het examen toonde aan dat de "Chemische organisatie van de cel" voor afgestudeerden problematisch is. Om dit probleem op te lossen, is het noodzakelijk om aanhoudende vaardigheden te ontwikkelen voor het voltooien van taken die in het examen worden gebruikt. De voorgestelde toetsen houden in dat biologiedocenten deze vaardigheden kunnen oefenen, zowel klassikaal als in individueel overleg ter voorbereiding op het examen.

De tests zijn gebaseerd op de materialen van KIM's (ze zijn gemarkeerd met een asterisk) en uit aanvullende literatuur. Taken uit aanvullende literatuur onderscheiden zich door hun informatiefheid en kunnen daarom als aanvullende kennisbron worden gebruikt.

Voor het samenstellen van de tests is gebruik gemaakt van de volgende literatuur:

KIM's in de biologie voor 2011 en 2011. V. N. Frosin, V. I. Sivoglazov "Voorbereiding op het verenigde staatsexamen. Algemene biologie. Trap. Moskou. 2011

Onderwerp 1:"Anorganische stoffen van de cel"

Deel A taken.

1.* De lichamen van levende en levenloze natuur zijn vergelijkbaar in set

2) chemische elementen

3) nucleïnezuren

4) enzymen

2.* Magnesium is een essentieel onderdeel van moleculen

2) chlorofyl

3) hemoglobine

3.* Welke rol spelen kalium- en natriumionen in de cel?

1) zijn biokatalysatoren

2) deelnemen aan de opwinding

3) zorgen voor transport van gassen

4) de beweging van stoffen door het membraan bevorderen

4. Wat is de verhouding van natrium- en kaliumionen in dierlijke cellen en in hun omgeving - intercellulaire vloeistof en bloed?

1) er is meer natrium in de cel dan buiten, kalium daarentegen meer buiten dan in de cel

2) er is net zoveel natrium buiten als kalium in de cel

3) er is minder natrium in de cel dan buiten, en juist meer kalium in de cel dan buiten

5. Noem het chemische element dat in de vorm van een ion in grote hoeveelheden deel uitmaakt van het cytoplasma van cellen, waar het aanzienlijk groter is dan in de intercellulaire vloeistof en direct betrokken is bij de vorming van een constant verschil in elektrische potentialen aan de andere kant zijkanten van het buitenste plasmamembraan

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

2) O 5)S 8)Mg 11) Zn

3) N 6) Fe 9) K 12) P

6. Noem het chemische element dat deel uitmaakt van de anorganische component van botweefsel en schelpen van weekdieren, deelneemt aan spiercontractie en bloedstolling, is een intermediair bij de overdracht van een informatiesignaal van het buitenste plasmamembraan naar het celcytoplasma

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

2) O 5) S Mg 11) Zn

3) N 6) Fe 9) K 12) P

7. Noem het chemische element dat deel uitmaakt van chlorofyl en dat nodig is voor de assemblage van kleine en grote subeenheden van het ribosoom tot een enkele structuur, activeert enkele enzymen

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

2) O 5) S Mg 11) Zn

3) N 6) Fe 9) K 12) P

8. Noem het chemische element dat deel uitmaakt van hemoglobine en myoglobine, waar het deelneemt aan de toevoeging van zuurstof, en ook deel uitmaakt van een van de mitochondriale eiwitten van de ademhalingsketen die elektronen draagt ​​tijdens cellulaire ademhaling.

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

2) O 5) S Mg 11) Zn

3) N 6) Fe 9) K 12) P

9. Geef de groep chemische elementen aan waarvan het gehalte in de cel in totaal 98% is,

10. Noem de vloeistof die qua zoutsamenstelling het dichtst bij het bloedplasma van gewervelde landdieren komt

1) 0,9% NaCl-oplossing

2) zeewater

3) zoet water

11. Noem de organische verbindingen die zich in de cel in de grootste hoeveelheid bevinden (in% nat gewicht)

1) koolhydraten

4) nucleïnezuren

12. Noem de organische verbindingen die in de cel aanwezig zijn in de kleinste hoeveelheid (in% nat gewicht)

1) koolhydraten

4) nucleïnezuren

13. * Een aanzienlijk deel van de cel is water, wat:

1) vormt een delingsspil

2) vormt eiwitbolletjes

3) lost vetten op

4) geeft de cel elasticiteit

14. Wat is het belangrijkste kenmerk van de structuur van het watermolecuul, dat de specifieke eigenschappen en biologische rol van water bepaalt?

1) klein formaat:

2) polariteit van het molecuul

3) hoge mobiliteit

15.*Water is een goed oplosmiddel omdat:

1) zijn moleculen hebben wederzijdse aantrekkingskracht

2) de moleculen zijn polair

3) het warmt op en koelt langzaam af

4) ze is een katalysator

16.* Het water in de cel vervult de functie

1) katalytisch:

2) oplosmiddel

3) structureel

4) informatie

1) communicatie met aangrenzende cellen

2) groei en ontwikkeling

3) de mogelijkheid om te delen

4) volume en elasticiteit

18. Alle bovengenoemde anionen, op één na, maken deel uit van de zouten en zijn de belangrijkste anionen voor het leven van de cel. Geef het "extra" anion ertussen aan.

juiste antwoorden

Taken van deel B.

Kies drie juiste antwoorden uit zes.

1) Wat zijn de functies van water in een cel?

A) vervult een energiefunctie

B) zorgt voor celelasticiteit

B) bescherm de inhoud van de cel

D) neemt deel aan thermoregulatie

D) neemt deel aan de hydrolyse van stoffen

E) zorgt voor de beweging van organellen.

Antwoord: B, D, D

2) * Water in de kooi speelt de rol

A) interne omgeving

B) structureel

B) regelgevend:

D) humoristisch

D) een universele energiebron

E) universeel oplosmiddel

Antwoord: A, B, E.

Onderwerp 2:"Biologische polymeren - eiwitten".

Deel A taken.

Kies één juist antwoord.

een*. Eiwitten worden geclassificeerd als biopolymeren omdat ze

1) zijn zeer divers

2) spelen een belangrijke rol in de cel

3) bestaan ​​uit herhaaldelijk herhalende links

4) hebben een hoog molecuulgewicht

2*. De monomeren van eiwitmoleculen zijn:

1) nucleotiden

2) aminozuren

3) monosachariden

3*. Polypeptiden worden gevormd als gevolg van interactie

1) 1) stikstofbasen

2) 2) lipiden

3) 3) koolhydraten

4) 4) aminozuren

4*. Het type aantal en volgorde van aminozuren hangt af van:

1) 1) sequentie van RNA-tripletten

2) 2) de primaire structuur van eiwitten

3) 3) hydrofobiciteit van vetmoleculen

4) 4) hydrofiliciteit van monosachariden

5*. De cellen van alle levende organismen bevatten

1) 1) hemoglobine

2) 2) eiwit

3) 3) chitine

4) 4) vezel

6*. De volgorde van aminozuren in eiwitmoleculen wordt bepaald

1) 1) de rangschikking van tripletten in het DNA-molecuul

2) 2) een structureel kenmerk van het ribosoom

3) 3) een reeks ribosomen in het polysoom

4) 4) een kenmerk van de structuur van T-RNA

7*. Er treedt omkeerbare denaturatie van eiwitmoleculen op

1) 1) schending van de primaire structuur

2) 2) de vorming van waterstofbruggen

3) 3) schending van de tertiaire structuur

4) 4) vorming van peptidebindingen

acht*. Het vermogen van eiwitmoleculen om verbindingen te vormen met andere stoffen bepaalt hun functie.

1) 1) vervoer

2) 2) energie

3) 3) contractiel:

4) 4) excretie

9*. Wat is de functie van contractiele eiwitten bij dieren?

1) vervoer

2) signaal:

3) motor

4) katalytisch:

10*. Organische stoffen die stofwisselingsprocessen versnellen -

1) aminozuren

2) monosachariden

3) enzymen

elf*. Wat is de functie van eiwitten in een cel?

1) beschermend

2) enzymatisch

3) informatie

De chemische samenstelling van levende organismen kan in twee vormen worden uitgedrukt: atomair en moleculair.

Atoom (elementaire) compositie karakteriseert de verhouding van atomen van elementen in levende organismen.
Moleculaire (materiële) samenstelling weerspiegelt de verhouding van moleculen van stoffen.

Elementaire compositie

Volgens de relatieve inhoud van de elementen waaruit levende organismen bestaan, zijn ze verdeeld in drie groepen.

Groepen elementen volgens hun inhoud in levende organismen

Macronutriënten vormen het grootste deel van de procentuele samenstelling van levende organismen.

De inhoud van sommige chemische elementen in natuurlijke objecten

Chemische elementen die deel uitmaken van levende organismen en tegelijkertijd biologische functies vervullen, worden genoemd biogeen. Zelfs degenen die in verwaarloosbare hoeveelheden in cellen zitten, kunnen door niets worden vervangen en zijn absoluut noodzakelijk voor het leven. In wezen zijn dit macro- en micro-elementen. De fysiologische rol van de meeste sporenelementen wordt niet bekendgemaakt.

De rol van biogene elementen in levende organismen

Moleculaire samenstelling

Chemische elementen maken deel uit van cellen in de vorm van ionen en moleculen van anorganische en organische stoffen. De belangrijkste anorganische stoffen in de cel zijn water en minerale zouten, de belangrijkste organische stoffen zijn koolhydraten, lipiden, eiwitten en nucleïnezuren.

Het gehalte aan chemicaliën in de cel

anorganische stoffen

Water

Water- de overheersende substantie van alle levende organismen. Het heeft unieke eigenschappen vanwege structurele kenmerken: watermoleculen hebben de vorm van een dipool en er vormen zich waterstofbruggen tussen. Het gemiddelde watergehalte in de cellen van de meeste levende organismen is ongeveer 70%. Water in de cel is aanwezig in twee vormen: vrij(95% van al het celwater) en verwant(4-5% gebonden aan eiwitten). De functies van water zijn weergegeven in de tabel.

Functies van water

minerale zouten

minerale zouten In een waterige oplossing dissociëren cellen in kationen en anionen.
De belangrijkste kationen zijn K+, Ca 2+, Mg 2+, Na+, NH 4+,
De belangrijkste anionen zijn Cl-, SO 4 2-, HPO 4 2-, H 2 PO 4-, HCO 3-, NO 3-.
Essentieel is niet alleen de concentratie, maar ook de verhouding van individuele ionen in de cel.
De functies van mineralen zijn weergegeven in de tabel.

Functies van mineralen

Bovendien maakt zoutzuur deel uit van het maagsap van dieren en mensen, waardoor het proces van vertering van voedseleiwitten wordt versneld. Residuen van zwavelzuur dragen bij aan de verwijdering van vreemde stoffen uit het lichaam. Natrium- en kaliumzouten van salpeter- en fosforzuur, calciumzout van zwavelzuur zijn belangrijke componenten van de minerale voeding van planten, ze worden als meststof op de bodem aangebracht.

organisch materiaal

Polymeer- een ketting met meerdere schakels waarin een schakel een relatief eenvoudige stof is - een monomeer. Polymeren zijn lineair en vertakt, homopolymeren(alle monomeren zijn hetzelfde - glucoseresten in zetmeel) en heteropolymeren(verschillende monomeren - aminozuurresiduen in eiwitten), normaal(de groep van monomeren in het polymeer wordt periodiek herhaald) en onregelmatig(er is geen zichtbare herhaalbaarheid van monomeereenheden in moleculen).
biologische polymeren- Dit zijn polymeren die deel uitmaken van de cellen van levende organismen en hun stofwisselingsproducten. Biopolymeren zijn eiwitten, nucleïnezuren, polysachariden. De eigenschappen van biopolymeren zijn afhankelijk van het aantal, de samenstelling en de rangschikking van hun samenstellende monomeren. Het veranderen van de samenstelling en volgorde van monomeren in de polymeerstructuur leidt tot een aanzienlijk aantal varianten van biologische macromoleculen.

Koolhydraten

Koolhydraten- organische verbindingen bestaande uit een of meer moleculen van enkelvoudige suikers. Het gehalte aan koolhydraten in dierlijke cellen is 1-5% en in sommige plantencellen bereikt het 70%.
Er zijn drie groepen koolhydraten: monosachariden, oligosachariden(bestaat uit 2-10 moleculen enkelvoudige suikers), polysachariden(bestaat uit meer dan 10 suikermoleculen). Gecombineerd met lipiden en eiwitten vormen koolhydraten glycolipiden en glycoproteïnen.

Karakterisering van koolhydraten

De functies van koolhydraten zijn weergegeven in de tabel.

Functies van koolhydraten

Lipiden

Lipiden- vetten en vetachtige organische verbindingen, praktisch onoplosbaar in water. Hun gehalte in verschillende cellen varieert sterk van 2-3 (in de cellen van plantenzaden) tot 50-90% (in het vetweefsel van dieren). Chemisch gezien zijn lipiden meestal esters van vetzuren en een aantal alcoholen.

Ze zijn onderverdeeld in verschillende klassen. Meest voorkomend in de natuur neutrale vetten, wassen, fosfolipiden, steroïden. De meeste lipiden bevatten vetzuren, waarvan de moleculen een hydrofobe langketenige koolwaterstof "staart" en een hydrofiele carboxylgroep bevatten.
Vetten- esters van driewaardige alcoholglycerol en drie moleculen vetzuren. Was zijn esters van meerwaardige alcoholen en vetzuren. fosfolipiden een fosforzuurresidu hebben in plaats van een vetzuurresidu in het molecuul. Steroïden bevatten geen vetzuren en hebben een speciale structuur. Ook worden levende organismen gekenmerkt lipoproteïnen- verbindingen van lipiden met eiwitten zonder de vorming van covalente bindingen en glycolipiden- lipiden, waarin naast de vetzuurrest een of meer suikermoleculen aanwezig zijn.
Lipidefuncties worden weergegeven in de tabel.

Functies van lipiden

eekhoorns

Eiwitten zijn de meest talrijke en meest diverse klasse van organische verbindingen in de cel. eekhoorns zijn biologische heteropolymeren waarvan de monomeren aminozuren zijn.

Door chemische samenstelling aminozuren- dit zijn verbindingen met één carboxylgroep (-COOH) en één aminegroep (-NH 2), geassocieerd met één koolstofatoom waaraan de zijketen is bevestigd - een radicaal R. Het is de radicaal die het aminozuur zijn unieke eigenschappen.
Slechts 20 aminozuren zijn betrokken bij de vorming van eiwitten. Ze heten fundamenteel, of voornaamst: alanine, methionine, valine, proline, leucine, isoleucine, tryptofaan, fenylalanine, asparagine, glutamine, serine, glycine, tyrosine, threonine, cysteïne, arginine, histidine, lysine, asparaginezuur en glutaminezuur. Sommige aminozuren worden niet gesynthetiseerd in de organismen van dieren en mensen en moeten worden voorzien van plantaardig voedsel. Ze worden essentieel genoemd: arginine, valine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, threonine, tryptofaan, fenylalanine.
Aminozuren binden covalent met elkaar peptidebindingen, vormen peptiden van verschillende lengtes
Een peptide (amide) is een covalente binding gevormd door de carboxylgroep van het ene aminozuur en de aminogroep van een ander.
Eiwitten zijn polypeptiden met een hoog molecuulgewicht, die honderd tot enkele duizenden aminozuren bevatten.
Er zijn 4 niveaus van eiwitorganisatie:

Niveaus van eiwitorganisatie

De configuratie van een eiwit hangt af van de volgorde van aminozuren, maar kan ook worden beïnvloed door de specifieke omstandigheden waarin het eiwit zich bevindt.
Het verlies van een eiwitmolecuul van zijn structurele organisatie wordt genoemd denaturatie.

Denaturatie kan zijn omkeerbaar en onomkeerbaar. Bij omkeerbare denaturatie worden de quaternaire, tertiaire en secundaire structuren vernietigd, maar door het behoud van de primaire structuur, wanneer de normale omstandigheden terugkeren, is het mogelijk renaturatie eiwit - herstel van de normale (native) conformatie. Bij onomkeerbare denaturatie wordt de primaire structuur van het eiwit vernietigd. Denaturatie kan worden veroorzaakt door hoge temperaturen (boven 45°C), uitdroging, ioniserende straling en andere factoren. Een verandering in de conformatie (ruimtelijke structuur) van een eiwitmolecuul ligt ten grondslag aan een aantal eiwitfuncties (signalering, antigene eigenschappen, enz.).
Volgens de chemische samenstelling worden eenvoudige en complexe eiwitten onderscheiden. Eenvoudige eiwitten bestaan ​​alleen uit aminozuren (fibrillaire eiwitten, antilichamen - immunoglobulinen). Complexe eiwitten een eiwitgedeelte en een niet-eiwitgedeelte bevatten prothese groepen. Onderscheiden lipoproteïnen(bevatten lipiden) glycoproteïnen(koolhydraten), fosfoproteïnen(een of meer fosfaatgroepen), metalloproteïnen(verschillende metalen), nucleoproteïnen(nucleïnezuren). Prothetische groepen spelen meestal een belangrijke rol bij het uitvoeren van de biologische functie van een eiwit.
De functies van eiwitten zijn weergegeven in de tabel.

Functies van eiwitten

Enzymen. Eiwitenzymen katalyseren chemische reacties in het lichaam. Deze reacties komen om energetische redenen ofwel helemaal niet voor in het lichaam, ofwel verlopen ze te langzaam.
De enzymatische reactie kan worden uitgedrukt door de algemene vergelijking:
E+S → → E+P,
waarbij het substraat (S) omkeerbaar reageert met het enzym (E) om een ​​enzym-substraatcomplex (ES) te vormen, dat vervolgens ontleedt om het reactieproduct (P) te vormen. Het enzym maakt geen deel uit van de eindproducten van de reactie.
Het enzymmolecuul heeft actief centrum, bestaande uit twee delen - sorptie(verantwoordelijk voor de binding van het enzym aan het substraatmolecuul) en katalytisch(verantwoordelijk voor de stroom van katalyse zelf). Tijdens de reactie bindt het enzym het substraat, verandert achtereenvolgens zijn configuratie en vormt een aantal intermediaire moleculen die uiteindelijk de reactieproducten geven.
Het verschil tussen enzymen en anorganische katalysatoren:
1. Eén enzym katalyseert slechts één type reactie.
2. De activiteit van enzymen wordt beperkt door een vrij smal temperatuurbereik (meestal 35-45 o C).
3. Enzymen zijn actief bij bepaalde pH-waarden (de meeste in een licht alkalische omgeving).

Nucleïnezuren

mononucleotiden. Een mononucleotide bestaat uit één stikstofbase - purine(adenine - A, guanine - G) of pyrimidine(cytosine - C, thymine - T, uracil - U), pentosesuikers (ribose of deoxyribose) en 1-3 fosforzuurresiduen.
Afhankelijk van het aantal fosfaatgroepen worden mono-, di- en trifosfaten van nucleotiden onderscheiden, bijvoorbeeld adenosinemonofosfaat - AMP, guanosinedifosfaat - GDP, uridinetrifosfaat - UTP, thymidinetrifosfaat - TTP, enz.
De functies van mononucleotiden zijn weergegeven in de tabel.

Functies van mononucleotiden

Polynucleotiden. Nucleïnezuren (polynucleotiden)- polymeren waarvan de monomeren nucleotiden zijn. Er zijn twee soorten nucleïnezuren: DNA (deoxyribonucleïnezuur) en RNA (ribonucleïnezuur).
Nucleotiden van DNA en RNA bestaan ​​uit de volgende componenten:

1. Stikstofbasis(in DNA: adenine, guanine, cytosine en thymine; in RNA: adenine, guanine, cytosine en uracil).
2. Pentose suiker(in DNA - deoxyribose, in RNA - ribose).
3. rest van fosforzuur.

DNA (deoxyribonucleïnezuur)- een lineair polymeer bestaande uit vier soorten monomeren: nucleotiden A, T, G en C, aan elkaar gekoppeld door een covalente binding via fosforzuurresiduen.

Het DNA-molecuul bestaat uit twee spiraalvormig gedraaide ketens (dubbele helix). In dit geval worden twee waterstofbruggen gevormd tussen adenine en thymine, en drie tussen guanine en cytosine. Deze basenparen heten complementair. In het DNA-molecuul bevinden ze zich altijd tegenover elkaar. De strengen in het DNA-molecuul zijn tegengesteld gericht. De ruimtelijke structuur van het DNA-molecuul werd in 1953 vastgesteld door D. Watson en F. Crick.

Door te binden aan eiwitten vormt het DNA-molecuul een chromosoom. chromosoom- een complex van één DNA-molecuul met eiwitten. DNA-moleculen van eukaryote organismen (schimmels, planten en dieren) zijn lineair, open, geassocieerd met eiwitten en vormen chromosomen. In prokaryoten (bacteriën) is DNA gesloten in een ring, niet geassocieerd met eiwitten en vormt het geen lineair chromosoom.

DNA-functie: opslag, transmissie en reproductie in een aantal generaties genetische informatie. DNA bepaalt welke eiwitten gesynthetiseerd moeten worden en in welke hoeveelheden.
RNA (ribonucleïnezuren) in tegenstelling tot DNA bevatten ze ribose in plaats van deoxyribose en uracil in plaats van thymine. RNA heeft meestal maar één streng, die korter is dan DNA-strengen. In sommige virussen worden dubbelstrengs RNA's aangetroffen.
Er zijn 3 soorten RNA.

Soorten RNA

RNA-functies: deelname aan eiwitbiosynthese.
DNA zelfreplicatie. DNA-moleculen hebben het vermogen dat niet inherent is aan enig ander molecuul - het vermogen om te dupliceren. Het proces van duplicatie van DNA-moleculen heet replicatie.

Replicatie is gebaseerd op het principe van complementariteit - de vorming van waterstofbruggen tussen nucleotiden A en T, G en C.
Replicatie wordt uitgevoerd door DNA-polymerase-enzymen. Onder hun invloed worden de ketens van de DNA-moleculen in een klein segment van het molecuul gescheiden. Kindketens worden voltooid op de keten van het oudermolecuul. Vervolgens wordt een nieuw segment afgewikkeld en wordt de replicatiecyclus herhaald.
Als resultaat worden dochter-DNA-moleculen gevormd, die niet verschillen van elkaar en van het oudermolecuul. Tijdens het celdelingsproces worden dochter-DNA-moleculen verdeeld tussen de resulterende cellen. Zo wordt informatie van generatie op generatie doorgegeven.
Onder invloed van verschillende omgevingsfactoren (ultraviolette straling, verschillende chemicaliën) kan het DNA-molecuul worden beschadigd. Er treden ketenbreuken op, foutieve substituties van stikstofbasen van nucleotiden enz. Bovendien kunnen veranderingen in het DNA spontaan optreden, bijvoorbeeld als gevolg van recombinatie- uitwisseling van DNA-fragmenten. De veranderingen die zijn opgetreden in erfelijke informatie worden ook doorgegeven aan het nageslacht.
In sommige gevallen zijn DNA-moleculen in staat om de veranderingen die optreden in de ketens te "corrigeren". Dit vermogen heet herstelbetalingen. Eiwitten zijn betrokken bij het herstel van de oorspronkelijke DNA-structuur, die de gewijzigde delen van het DNA herkennen en uit de keten verwijderen, waardoor de juiste nucleotidesequentie wordt hersteld en het herstelde fragment wordt gehecht aan de rest van het DNA-molecuul.
Vergelijkende kenmerken van DNA en RNA zijn weergegeven in de tabel.

Vergelijkende kenmerken van DNA en RNA

Celstructuur Celtheorie

Vorming van de celtheorie:

• Robert Hooke ontdekte in 1665 cellen in een stuk kurk en was de eerste die de term cel gebruikte.
• Anthony van Leeuwenhoek ontdekte eencellige organismen.
• Matthias Schleiden in 1838 en Thomas Schwann in 1839 formuleerden de belangrijkste bepalingen van de celtheorie. Ze geloofden echter ten onrechte dat cellen voortkomen uit de primaire niet-cellulaire substantie.
• Rudolf Virchow bewees in 1858 dat alle cellen door celdeling uit andere cellen worden gevormd.

De belangrijkste bepalingen van de celtheorie:

1. De kooi is structurele eenheid alle levende dingen. Alle levende organismen zijn opgebouwd uit cellen (virussen zijn een uitzondering).
2. De kooi is functionele eenheid alle levende dingen. De cel toont het hele scala aan vitale functies.
3. De kooi is eenheid van ontwikkeling alle levende dingen. Nieuwe cellen worden alleen gevormd als gevolg van de deling van de oorspronkelijke (moeder)cel.
4. De kooi is genetische eenheid alle levende dingen. De chromosomen van een cel bevatten informatie over de ontwikkeling van het hele organisme.
5. De cellen van alle organismen zijn vergelijkbaar in chemische samenstelling, structuur en functie.

Soorten celorganisatie

Onder levende organismen hebben alleen virussen geen cellulaire structuur. Alle andere organismen worden vertegenwoordigd door cellulaire levensvormen. Er zijn twee soorten cellulaire organisatie: prokaryotische en eukaryote. Prokaryoten omvatten bacteriën en cyanobacteriën (blauwgroen), terwijl eukaryoten planten, schimmels en dieren omvatten.

prokaryotische cellen zijn relatief eenvoudig. Ze hebben geen kern, de DNA-locatie in het cytoplasma wordt een nucleoïde genoemd, het enige DNA-molecuul is circulair en niet geassocieerd met eiwitten, de cellen zijn kleiner dan eukaryote cellen, de celwand bevat een glycopeptide - mureïne, er zijn geen membraanorganellen, hun functies worden uitgevoerd door invaginaties van het plasmamembraan (mesosomen), ribosomen zijn klein, microtubuli zijn afwezig, dus het cytoplasma is onbeweeglijk en cilia en flagella hebben een speciale structuur.

eukaryotische cellen hebben een kern waarin zich chromosomen bevinden - lineaire DNA-moleculen geassocieerd met eiwitten; verschillende membraanorganellen bevinden zich in het cytoplasma.
planten cellen verschillen in de aanwezigheid van een dikke celwand van cellulose, plastiden en een grote centrale vacuole die de kern naar de periferie verschuift. Het celcentrum van hogere planten bevat geen centriolen. Het opslagkoolhydraat is zetmeel.
paddestoel cellen hebben een celwand die chitine bevat, er is een centrale vacuole in het cytoplasma en er zijn geen plastiden. Slechts enkele schimmels hebben een centriool in het celcentrum. De belangrijkste reservekoolhydraat is glycogeen.
dierlijke cellen hebben geen celwand, bevatten geen plastiden en een centrale vacuole, een centriol is kenmerkend voor het celcentrum. Het opslagkoolhydraat is glycogeen.
Afhankelijk van het aantal cellen waaruit organismen bestaan, worden ze verdeeld in eencellig en meercellig. eencellige organismen bestaan ​​uit een enkele cel die de functies van een integraal organisme vervult. Alle prokaryoten zijn eencellig, evenals protozoa, sommige groene algen en schimmels. Lichaam meercellige organismen bestaat uit vele cellen gecombineerd tot weefsels, organen en orgaansystemen. De cellen van een meercellig organisme zijn gespecialiseerd om een ​​bepaalde functie uit te voeren en kunnen buiten het lichaam alleen bestaan ​​in een micro-omgeving die bijna fysiologisch is (bijvoorbeeld onder weefselkweekomstandigheden). Cellen in een meercellig organisme variëren in grootte, vorm, structuur en functie. Ondanks individuele kenmerken zijn alle cellen volgens één plan gebouwd en hebben ze veel gemeenschappelijke kenmerken.

Karakterisering van eukaryote celstructuren

Belangrijkste verschillen tussen prokaryote en eukaryote cellen

Videoles 2: Structuur, eigenschappen en functies van organische verbindingen Het concept van biopolymeren

Lezing: De chemische samenstelling van de cel. Macro- en micro-elementen. De relatie tussen de structuur en functies van anorganische en organische stoffen

De chemische samenstelling van de cel

Er is gevonden dat ongeveer 80 chemische elementen constant aanwezig zijn in de cellen van levende organismen in de vorm van onoplosbare verbindingen en ionen. Ze zijn allemaal verdeeld in 2 grote groepen op basis van hun concentratie:

macronutriënten waarvan het gehalte niet lager is dan 0,01%;

sporenelementen - waarvan de concentratie minder is dan 0,01%.

In elke cel is het gehalte aan micro-elementen minder dan 1%, macro-elementen respectievelijk meer dan 99%.

Macronutriënten:

Natrium, kalium en chloor - zorgen voor veel biologische processen - turgor (interne cellulaire druk), het verschijnen van elektrische zenuwimpulsen.

Stikstof, zuurstof, waterstof, koolstof. Dit zijn de belangrijkste componenten van de cel.

Fosfor en zwavel zijn belangrijke componenten van peptiden (eiwitten) en nucleïnezuren.

Calcium is de basis van alle skeletformaties - tanden, botten, schelpen, celwanden. Ook betrokken bij spiercontractie en bloedstolling.

Magnesium is een bestanddeel van chlorofyl. Neemt deel aan de synthese van eiwitten.

IJzer is een bestanddeel van hemoglobine, is betrokken bij fotosynthese, bepaalt de werking van enzymen.

sporenelementen in zeer lage concentraties, zijn belangrijk voor fysiologische processen:

Zink is een bestanddeel van insuline;

Koper - neemt deel aan fotosynthese en ademhaling;

Kobalt is een bestanddeel van vitamine B12;

Jodium is betrokken bij de regulatie van het metabolisme. Het is een belangrijk onderdeel van schildklierhormonen;

Fluor is een bestanddeel van tandglazuur.

Onbalans in de concentratie van micro- en macro-elementen leidt tot stofwisselingsstoornissen, de ontwikkeling van chronische ziekten. Gebrek aan calcium - de oorzaak van rachitis, ijzer - bloedarmoede, stikstof - tekort aan eiwitten, jodium - een afname van de intensiteit van metabolische processen.

Overweeg de relatie tussen organische en anorganische stoffen in de cel, hun structuur en functies.

Cellen bevatten een groot aantal micro- en macromoleculen die tot verschillende chemische klassen behoren.

Anorganische stoffen van de cel

Water. Van de totale massa van een levend organisme vormt het het grootste percentage - 50-90% en neemt het deel aan bijna alle levensprocessen:

thermoregulatie;

capillaire processen, omdat het een universeel polair oplosmiddel is, beïnvloeden de eigenschappen van de interstitiële vloeistof, de intensiteit van het metabolisme. Met betrekking tot water zijn alle chemische verbindingen onderverdeeld in hydrofiel (oplosbaar) en lipofiel (oplosbaar in vetten).

De intensiteit van het metabolisme hangt af van de concentratie in de cel - hoe meer water, hoe sneller de processen plaatsvinden. Verlies van 12% water door het menselijk lichaam - vereist herstel onder toezicht van een arts, met een verlies van 20% - de dood treedt op.

minerale zouten. Opgenomen in levende systemen in opgeloste vorm (gedissocieerd in ionen) en onopgelost. Opgeloste zouten zijn betrokken bij:

transport van stoffen door het membraan. Metaalkationen zorgen voor een "kalium-natriumpomp" door de osmotische druk van de cel te veranderen. Hierdoor snelt water met daarin opgeloste stoffen de cel in of verlaat deze, waardoor onnodige stoffen worden meegesleurd;

de vorming van zenuwimpulsen van elektrochemische aard;

spiercontractie;

bloedstolling;

maken deel uit van eiwitten;

fosfaation is een bestanddeel van nucleïnezuren en ATP;

carbonaation - handhaaft Ph in het cytoplasma.

Onoplosbare zouten in de vorm van hele moleculen vormen de structuren van schelpen, schelpen, botten, tanden.

De organische stof van de cel

Gemeenschappelijk kenmerk van organische stoffen- de aanwezigheid van een koolstofskeletketen. Dit zijn biopolymeren en kleine moleculen met een eenvoudige structuur.

De belangrijkste klassen gevonden in levende organismen:

Koolhydraten. Er zijn verschillende soorten van hen in cellen - eenvoudige suikers en onoplosbare polymeren (cellulose). In procenten uitgedrukt is hun aandeel in de droge stof van planten tot 80%, dieren - 20%. Ze spelen een belangrijke rol bij de levensondersteuning van cellen:

Fructose en glucose (monosuiker) - worden snel door het lichaam opgenomen, worden opgenomen in de stofwisseling en zijn een bron van energie.

Ribose en deoxyribose (monosuiker) zijn een van de drie hoofdbestanddelen van DNA en RNA.

Lactose (verwijst naar disacchariden) - gesynthetiseerd door het dierlijk lichaam, maakt deel uit van de melk van zoogdieren.

Sucrose (disacharide) - een energiebron, wordt gevormd in planten.

Maltose (disacharide) - zorgt voor zaadkieming.

Ook hebben eenvoudige suikers andere functies: signalering, bescherming, transport.
Polymere koolhydraten zijn in water oplosbaar glycogeen, evenals onoplosbare cellulose, chitine en zetmeel. Ze spelen een belangrijke rol bij het metabolisme, voeren structurele, opslag-, beschermende functies uit.

lipiden of vetten. Ze zijn onoplosbaar in water, maar mengen goed met elkaar en lossen op in niet-polaire vloeistoffen (geen zuurstof, bijvoorbeeld kerosine of cyclische koolwaterstoffen zijn niet-polaire oplosmiddelen). Lipiden zijn nodig in het lichaam om het van energie te voorzien - wanneer ze worden geoxideerd, worden energie en water gevormd. Vetten zijn zeer energiezuinig - met behulp van 39 kJ per gram die vrijkomt bij oxidatie, kun je een last van 4 ton heffen tot een hoogte van 1 m. Ook heeft vet een beschermende en warmte-isolerende functie - bij dieren is het dik laag helpt om warm te blijven in het koude seizoen. Vetachtige stoffen beschermen de veren van watervogels tegen nat worden, zorgen voor een gezond glanzend uiterlijk en elasticiteit van dierlijk haar en hebben een integumentaire functie op plantenbladeren. Sommige hormonen hebben een lipidenstructuur. Vetten vormen de basis van de structuur van membranen.

Eiwitten of eiwitten zijn heteropolymeren met een biogene structuur. Ze bestaan ​​uit aminozuren, waarvan de structurele eenheden zijn: aminogroep, radicaal en carboxylgroep. De eigenschappen van aminozuren en hun onderlinge verschillen bepalen de radicalen. Vanwege amfotere eigenschappen kunnen ze bindingen met elkaar vormen. Een eiwit kan uit enkele of honderden aminozuren bestaan. In totaal omvat de structuur van eiwitten 20 aminozuren, hun combinaties bepalen de verscheidenheid aan vormen en eigenschappen van eiwitten. Ongeveer een dozijn aminozuren zijn essentieel - ze worden niet gesynthetiseerd in het dierlijk lichaam en hun opname wordt geleverd door plantaardig voedsel. In het maagdarmkanaal worden eiwitten afgebroken tot afzonderlijke monomeren die worden gebruikt voor de synthese van hun eigen eiwitten.

Structurele kenmerken van eiwitten:

primaire structuur - aminozuurketen;

secundair - een ketting gedraaid in een spiraal, waar waterstofbruggen worden gevormd tussen de windingen;

tertiair - een spiraal of meerdere, gevouwen tot een bolletje en verbonden door zwakke bindingen;

quaternair komt niet in alle eiwitten voor. Dit zijn verschillende bolletjes verbonden door niet-covalente bindingen.

De sterkte van structuren kan worden doorbroken en vervolgens weer hersteld, terwijl het eiwit tijdelijk zijn karakteristieke eigenschappen en biologische activiteit verliest. Onomkeerbaar is alleen de vernietiging van de primaire structuur.

Eiwitten vervullen vele functies in de cel:

versnelling van chemische reacties (enzymatische of katalytische functie, die elk verantwoordelijk zijn voor een specifieke enkele reactie);
transport - de overdracht van ionen, zuurstof, vetzuren door celmembranen;

beschermend- bloedeiwitten zoals fibrine en fibrinogeen zijn aanwezig in het bloedplasma in een inactieve vorm, op de plaats van wonden onder invloed van zuurstof uit bloedstolsels. Antilichamen zorgen voor immuniteit.

structureel– peptiden zijn mede of vormen de basis van celmembranen, pezen en ander bindweefsel, haar, wol, hoeven en nagels, vleugels en buitenbekleding. Actine en myosine zorgen voor contractiele activiteit van spieren;

regelgevend- eiwitten-hormonen zorgen voor humorale regulatie;
energie - tijdens de afwezigheid van voedingsstoffen begint het lichaam zijn eigen eiwitten af ​​te breken, waardoor het proces van zijn eigen vitale activiteit wordt verstoord. Daarom kan het lichaam na een lange honger niet altijd herstellen zonder medische hulp.

Nucleïnezuren. Er zijn er 2 - DNA en RNA. RNA is van verschillende typen - informatief, transport, ribosomaal. Geopend door de Zwitser F. Fischer aan het einde van de 19e eeuw.

DNA is deoxyribonucleïnezuur. Bevindt zich in de kern, plastiden en mitochondriën. Structureel is het een lineair polymeer dat een dubbele helix van complementaire nucleotideketens vormt. Het idee van zijn ruimtelijke structuur werd in 1953 gecreëerd door de Amerikanen D. Watson en F. Crick.

De monomere eenheden zijn nucleotiden, die een fundamenteel gemeenschappelijke structuur hebben van:

fosfaatgroepen;

deoxyribose;

stikstofbase (behorend tot de purinegroep - adenine, guanine, pyrimidine - thymine en cytosine.)

In de structuur van een polymeermolecuul worden nucleotiden in paren gecombineerd en complementair, wat te wijten is aan het verschillende aantal waterstofbruggen: adenine + thymine - twee, guanine + cytosine - drie waterstofbruggen.

De volgorde van nucleotiden codeert voor de structurele aminozuursequenties van eiwitmoleculen. Een mutatie is een verandering in de volgorde van nucleotiden, omdat er voor eiwitmoleculen met een andere structuur wordt gecodeerd.

RNA is ribonucleïnezuur. Structurele kenmerken van het verschil met DNA zijn:

in plaats van thymine-nucleotide - uracil;

ribose in plaats van deoxyribose.

Overdracht RNA - dit is een polymeerketen, die in het vlak is gevouwen in de vorm van een klaverblad, zijn belangrijkste functie is het leveren van aminozuren aan ribosomen.

Matrix (informatie) RNA wordt constant gevormd in de kern, complementair aan elk deel van het DNA. Dit is een structurele matrix; op basis van zijn structuur wordt een eiwitmolecuul op het ribosoom geassembleerd. Van het totale gehalte aan RNA-moleculen is dit type 5%.

ribosomaal- Verantwoordelijk voor het proces van het samenstellen van een eiwitmolecuul. Gesynthetiseerd in de nucleolus. In de kooi is het 85%.

ATP is adenosinetrifosfaat. Dit is een nucleotide dat bevat:

3 residuen van fosforzuur;

Als gevolg van cascade-chemische processen wordt de ademhaling gesynthetiseerd in mitochondriën. De belangrijkste functie is energie, één chemische binding daarin bevat bijna net zoveel energie als wordt verkregen door 1 g vet te oxideren.

Koolhydraten, of sacchariden, zijn een van de hoofdgroepen van organische verbindingen. Ze maken deel uit van de cellen van alle levende organismen. De belangrijkste functie van koolhydraten is energie (bij de afbraak en oxidatie van koolhydraatmoleculen komt energie vrij, die zorgt voor de vitale activiteit van het lichaam). Bij een overmaat aan koolhydraten hopen ze zich in de cel op als reservestoffen (zetmeel, glycogeen) en worden zo nodig door het lichaam als energiebron gebruikt. Koolhydraten worden ook gebruikt als bouwstof.

downloaden:

Voorbeeld:

De chemische samenstelling van de cel

(voorbereiding op het examen)

Koolhydraten, of sacchariden, zijn een van de hoofdgroepen van organische verbindingen. Ze maken deel uit van de cellen van alle levende organismen.

De belangrijkste functie van koolhydraten is energie (bij de afbraak en oxidatie van koolhydraatmoleculen komt energie vrij, die zorgt voor de vitale activiteit van het lichaam). Bij een overmaat aan koolhydraten hopen ze zich in de cel op als reservestoffen (zetmeel, glycogeen) en worden zo nodig door het lichaam als energiebron gebruikt. Koolhydraten worden ook gebruikt als bouwstof.

Algemene koolhydraatformule

Cn (H 2 O ) m

Koolhydraten zijn opgebouwd uit koolstof, waterstof en zuurstof.

Andere elementen kunnen ook in de samenstelling van koolhydraatderivaten worden opgenomen.

In water oplosbare koolhydraten.Monosachariden en disachariden

Voorbeeld:

Van de monosachariden zijn ribose, deoxyribose, glucose, fructose en galactose van het grootste belang voor levende organismen.

Glucose is de belangrijkste energiebron voor cellulaire ademhaling.

Fructose is een integraal onderdeel van de nectar van bloemen en vruchtensappen.

Ribose en deoxyribose zijn structurele elementen van nucleotiden, die monomeren zijn van nucleïnezuren (RNA en DNA).
Disachariden worden gevormd door twee moleculen monosachariden te combineren en komen qua eigenschappen dicht bij monosachariden. Beide zijn bijvoorbeeld zeer goed oplosbaar in water en hebben een zoete smaak.

Voorbeeld:

Sucrose (rietsuiker), maltose (moutsuiker), lactose (melksuiker) zijn disacchariden die worden gevormd als resultaat van de fusie van twee monosaccharidemoleculen:

sacharose (glucose + fructose) - het belangrijkste product van fotosynthese dat in planten wordt vervoerd.

Lactose (glucose + galactose) - maakt deel uit van de melk van zoogdieren.

Maltose (glucose + glucose) - energiebron in ontkiemende zaden.

Functies van oplosbare koolhydraten: transporteren, beschermen, signaal, energie.

In water onoplosbare polysachariden

Polysachariden zijn opgebouwd uit een groot aantal monosachariden. Met een toename van de hoeveelheid monomeren neemt de oplosbaarheid van polysachariden af ​​en verdwijnt de zoete smaak.

Voorbeeld:

Polymere koolhydraten: zetmeel, glycogeen, cellulose, chitine.

Functies van polymere koolhydraten: structureel, opslag, energie, beschermend.
Stijfsel bestaat uit vertakte, spiraalvormige moleculen die reservestoffen vormen in plantenweefsels.

Cellulose is een belangrijk structureel onderdeel van de celwanden van schimmels en planten.

Cellulose is onoplosbaar in water en heeft een hoge sterkte.

chitine bestaat uit aminoderivaten van glucose en maakt deel uit van de celwanden van sommige schimmels en vormt het uitwendige skelet van geleedpotigen.
Glycogeen - opslagsubstantie van een dierlijke cel.

Er zijn ook complexe polysachariden bekend die structurele functies vervullen in de ondersteunende weefsels van dieren (ze maken deel uit van de intercellulaire substantie van de huid, pezen, kraakbeen, waardoor ze kracht en elasticiteit krijgen).

Lipiden - een uitgebreide groep vetachtige stoffen (esters van vetzuren en trihydrische alcoholglycerol), onoplosbaar in water. Lipiden omvatten vetten, wassen, fosfolipiden en steroïden (lipiden die geen vetzuren bevatten).

Lipiden zijn opgebouwd uit waterstof-, zuurstof- en koolstofatomen.

Lipiden zijn zonder uitzondering in alle cellen aanwezig, maar hun gehalte in verschillende cellen varieert sterk (van 2-3 tot 50-90%).

Lipiden kunnen complexe verbindingen vormen met andere klassen stoffen, zoals eiwitten (lipoproteïnen) en koolhydraten (glycolipiden).

Lipide functies:

• Reserveren - vetten zijn de belangrijkste vorm van opslag van lipiden in de cel.
• Energie - de helft van de energie die wordt verbruikt door de cellen van gewervelde dieren in rust wordt gevormd als gevolg van de oxidatie van vetten (wanneer ze geoxideerd zijn, leveren ze meer dan twee keer zoveel energie als koolhydraten).
• Vetten worden gebruikt en hoe? waterbron (wanneer 1 g vet wordt geoxideerd, wordt meer dan 1 g water gevormd).
• Beschermend - onderhuidse vetlaag beschermt het lichaam tegen mechanische schade.
• Structureel Fosfolipiden maken deel uit van celmembranen.
• Thermische isolatie- onderhuids vet helpt om warm te blijven.
• elektrisch isolerend- myeline, uitgescheiden door Schwann-cellen (vorm omhulsels van zenuwvezels), isoleert sommige neuronen, wat vaak de overdracht van zenuwimpulsen versnelt.
• Hormonaal (regulerend) ) - bijnierhormoon - cortison en geslachtshormonen (progesteron en testosteron) zijn steroïden ().
• Smeren Wassen bedekken de huid, wol, veren en beschermen ze tegen water. De bladeren van veel planten zijn bedekt met een waslaag; was wordt gebruikt bij de constructie van honingraten.

Eiwitten (eiwitten, polypeptiden) ) zijn de meest talrijke, meest diverse en van het grootste belang biopolymeren. De samenstelling van eiwitmoleculen omvat atomen van koolstof, zuurstof, waterstof, stikstof en soms zwavel, fosfor en ijzer.

Eiwitmonomeren zijn: aminozuren die (met in zijn samenstelling carboxyl- en aminogroepen)bezit de eigenschappen van een zuur en een base (amfoteer).

Hierdoor kunnen aminozuren met elkaar worden gecombineerd (hun aantal in één molecuul kan enkele honderden bereiken). In dit opzicht zijn eiwitmoleculen groot en worden ze genoemdmacromoleculen.

Structuur van een eiwitmolecuul

Onder de structuur van een eiwitmolecuul wordt verstaan ​​de aminozuursamenstelling, de volgorde van de monomeren en de mate van verdraaiing van het eiwitmolecuul.

In eiwitmoleculen zijn er slechts 20 soorten verschillende aminozuren en door hun verschillende combinaties ontstaat er een enorme verscheidenheid aan eiwitten.

• De volgorde van aminozuren in een polypeptideketen isprimaire structuur van een eiwit(het is uniek voor elk eiwit en bepaalt zijn vorm, eigenschappen en functies). De primaire structuur van een eiwit is uniek voor elk type eiwit en bepaalt de vorm van het molecuul, de eigenschappen en functies.
• Een lang eiwitmolecuul vouwt zich op en neemt eerst de vorm aan van een spiraal als gevolg van de vorming van waterstofbruggen tussen de -CO- en -NH-groepen van verschillende aminozuurresten van de polypeptideketen (tussen het koolstofatoom van de carboxylgroep van één aminozuur). zuur en de stikstof van de aminogroep van een ander aminozuur). Deze spiraal iseiwit secundaire structuur.
• Tertiaire structuur van een eiwit- driedimensionale ruimtelijke "verpakking" van de polypeptideketen in de vorm bolletjes (bal). De sterkte van de tertiaire structuur wordt geleverd door een verscheidenheid aan bindingen die ontstaan ​​tussen aminozuurradicalen (hydrofobe, waterstof-, ionische en disulfide S-S-bindingen).
• Sommige eiwitten (zoals humaan hemoglobine) hebben:quaternaire structuur.Het ontstaat door de combinatie van verschillende macromoleculen met een tertiaire structuur tot een complex complex. De quaternaire structuur wordt bij elkaar gehouden door fragiele ionische, waterstof- en hydrofobe bindingen.

De structuur van eiwitten kan worden verstoord (onder voorbehoud van denaturatie ) bij verhitting, behandeling met bepaalde chemicaliën, bestraling, enz. Bij een zwak effect breekt alleen de quaternaire structuur af, met een sterker effect, het tertiaire, en dan het secundaire, en het eiwit blijft in de vorm van een polypeptideketen. Als gevolg van denaturatie verliest het eiwit zijn vermogen om zijn functie uit te voeren.

Schending van de quaternaire, tertiaire en secundaire structuren is omkeerbaar. Dit proces heet renaturatie.

De vernietiging van de primaire structuur is onomkeerbaar.

Naast eenvoudige eiwitten, die alleen uit aminozuren bestaan, zijn er ook complexe eiwitten, waaronder koolhydraten ( glycoproteïnen), vetten (lipoproteïnen ), nucleïnezuren ( nucleoproteïnen), enz.

Functies van eiwitten

• Katalytische (enzymatische) functie.Speciale eiwitten - enzymen - in staat om biochemische reacties in de cel tientallen en honderden miljoenen keren te versnellen. Elk enzym versnelt één en slechts één reactie. Enzymen bevatten vitamines.

• Structurele (gebouw)functie- een van de belangrijkste functies van eiwitten (eiwitten maken deel uit van celmembranen; keratine-eiwit vormt haar en nagels; collageen- en elastine-eiwitten - kraakbeen en pezen).

• transportfunctie:- eiwitten zorgen voor actief transport van ionen door celmembranen (transporteiwitten in het buitenmembraan van cellen), transport van zuurstof en koolstofdioxide (bloedhemoglobine en myoglobine in spieren), transport van vetzuren (bloedserumeiwitten dragen bij aan het transport van lipiden en vetzuren, verschillende biologisch actieve stoffen).

• Signaalfunctie:. De ontvangst van signalen van de externe omgeving en de overdracht van informatie naar de cel vindt plaats door eiwitten die in het membraan zijn ingebouwd en die hun tertiaire structuur kunnen veranderen als reactie op de werking van omgevingsfactoren.
• Contractiele (motorische) functie- geleverd door contractiele eiwitten - actine en myosine (door contractiele eiwitten bewegen cilia en flagella in protozoa, chromosomen bewegen tijdens celdeling, spieren samentrekken in meercellige organismen, andere soorten beweging in levende organismen verbeteren.

• Beschermende functie:- Antilichamen zorgen voor de afweer van het lichaam; fibrinogeen en fibrine beschermen het lichaam tegen bloedverlies door een bloedstolsel te vormen.

• regulerende functieinherent aan eiwitten hormonen (niet alle hormonen zijn eiwitten!). Ze handhaven constante concentraties van stoffen in het bloed en de cellen, nemen deel aan groei, voortplanting en andere vitale processen (insuline regelt bijvoorbeeld de bloedsuikerspiegel).
• energie functie- bij langdurige hongersnood kunnen eiwitten worden gebruikt als extra energiebron nadat koolhydraten en vetten zijn geconsumeerd (bij volledige afbraak van 1 g eiwit tot eindproduct komt 17,6 kJ energie vrij). Aminozuren die vrijkomen bij de afbraak van eiwitmoleculen worden gebruikt om nieuwe eiwitten te bouwen.

Nucleïnezuren(van lat. kern - kern) werden voor het eerst ontdekt in 1868 in de kernen van leukocyten door de Zwitserse wetenschapper F. Miescher. Later werd ontdekt dat nucleïnezuren aanwezig zijn in alle cellen (in het cytoplasma, de kern en in alle organellen van de cel).

Primaire structuur van nucleïnezuurmoleculen

Nucleïnezuren zijn de grootste van de moleculen gevormd door levende organismen. Het zijn biopolymeren bestaande uit monomeren - nucleotiden.

Let op!

Elke nucleotide is opgebouwd uitstikstofbase, vijf-koolstofsuiker (pentose) en fosfaatgroep (fosforzuurresidu).

Afhankelijk van het type vijfkoolstofsuiker (pentose), worden twee soorten nucleïnezuren onderscheiden:

• deoxyribonucleïnezuren(afgekort DNA) - het DNA-molecuul bevat een suiker met vijf koolstofatomen - deoxyribose.
• ribonucleïnezuren(afgekort als RNA) - het RNA-molecuul bevat een suiker met vijf koolstofatomen - ribose.

Er zijn verschillen in de stikstofbasen waaruit de nucleotiden van DNA en RNA bestaan:

DNA-nucleotiden T - thymine
RNA-nucleotiden : A - adenine, G - guanine, C - cytosine, U - uracil

Secundaire structuur van DNA- en RNA-moleculen

Secundaire structuur is de vorm van nucleïnezuurmoleculen.

De ruimtelijke structuur van het DNA-molecuul werd in 1953 gemodelleerd door de Amerikaanse wetenschappers James Watson en Francis Crick.

Deoxyribonucleïnezuur (DNA)- bestaat uit twee spiraalvormig getwijnde kettingen, die over de gehele lengte met elkaar zijn verbonden door waterstofbruggen. Zo'n structuur (alleen inherent aan DNA-moleculen) heetdubbele helix.

Ribonucleïnezuur (RNA)- lineair polymeer, bestaande uit een keten van nucleotiden.

De uitzondering zijn virussen met enkelstrengs DNA en dubbelstrengs RNA.

Meer details over DNA en RNA worden besproken in de sectie "Opslag en overdracht van genetische informatie. Genetische code".

Adenosinetrifosforzuur - ATP

Nucleotiden zijn de structurele basis voor een aantal organische stoffen die belangrijk zijn voor het leven, bijvoorbeeld macro-erge verbindingen.
De universele energiebron in alle cellen is: ATP- adenosinetrifosforzuur of adenosine trifosfaat.
ATP wordt aangetroffen in het cytoplasma, mitochondriën, plastiden en celkernen en is de meest voorkomende en universele energiebron voor de meeste biochemische reacties die in de cel plaatsvinden.
ATP levert energie voor alle celfuncties: mechanisch werk, biosynthese van stoffen, deling, etc. Gemiddelde inhoud ATP in een cel is ongeveer 0,05% van zijn massa, maar in die cellen waar de kosten ATP groot zijn (bijvoorbeeld in levercellen, dwarsgestreepte spieren), kan het gehalte oplopen tot 0,5%.

De structuur van ATP

ATP is een nucleotide bestaande uit een stikstofbase - adenine, een ribose-koolhydraat en drie fosforzuurresten, waarvan er twee een grote hoeveelheid energie opslaan.

De binding tussen fosforzuurresten heetmacroergisch(het wordt aangegeven met het symbool ~), want wanneer het breekt, komt er bijna 4 keer meer energie vrij dan wanneer andere chemische bindingen worden gesplitst.

ATP - onstabiele structuur en bij het scheiden van één residu van fosforzuur, ATP omgezet in adenosinedifosfaat ( ADP ) waarbij 40 kJ energie vrijkomt.

Andere nucleotidederivaten

Waterstofdragers vormen een speciale groep van nucleotidederivaten. Moleculaire en atomaire waterstof heeft een hoge chemische activiteit en komt vrij of geabsorbeerd tijdens verschillende biochemische processen. Een van de meest gebruikte waterstofdragers is:nicotinamide dinucleotide fosfaat(NADP).

NADP-molecuul in staat om twee atomen of één molecuul vrije waterstof te binden en in een gereduceerde vorm te veranderen NADP ⋅ H2 . In deze vorm kan waterstof worden gebruikt in verschillende biochemische reacties.
Nucleotiden kunnen ook deelnemen aan de regulatie van oxidatieve processen in de cel.

vitamines

Vitaminen (van lat. vita - leven) - complexe bio-organische verbindingen, absoluut noodzakelijk in kleine hoeveelheden voor het normaal functioneren van levende organismen. Vitaminen onderscheiden zich van andere organische stoffen doordat ze niet worden gebruikt als energiebron of bouwstof. Sommige vitamine-organismen kunnen zichzelf synthetiseren (bacteriën kunnen bijvoorbeeld bijna alle vitamines synthetiseren), andere vitamines komen het lichaam binnen met voedsel.
Vitaminen worden meestal aangeduid met letters van het Latijnse alfabet. De moderne classificatie van vitamines is gebaseerd op hun vermogen om op te lossen in water en vetten (ze zijn onderverdeeld in twee groepen:in water oplosbaar(B 1, B 2, B 5, B 6, B 12, PP , C ) en in vet oplosbaar(A, D, E, K )).
Vitaminen zijn betrokken bij bijna alle biochemische en fysiologische processen die samen de stofwisseling vormen. Zowel een tekort als een teveel aan vitamines kan leiden tot ernstige verslechtering van veel fysiologische functies in het lichaam.

Mineralen in de cel zijn in de vorm van zouten in de vaste toestand, of gedissocieerd in ionen.
anorganische ionen vertegenwoordigd door kationen en anionen minerale zouten.

Voorbeeld:

Kationen: K+, Na+, Ca 2+, Mg 2+, NH +4

Anionen: Cl -, H 2 PO -4, HPO 2-4, HCO -3, NO -3, SO -4, PO 3-4, CO 2-3

Samen met oplosbare organische verbindingen zorgen anorganische ionen voor stabiele prestatiesosmotische druk.

De concentratie van kationen en anionen in de cel en in zijn omgeving is anders. Kationen overheersen in de cel K + en grote negatieve organische ionen, er zijn altijd meer ionen in pericellulaire vloeistoffen Na+ en Cl . Als gevolg hiervan is eenpotentieel verschiltussen de inhoud van de cel en zijn omgeving, waardoor belangrijke processen zoals prikkelbaarheid en overdracht van excitatie langs een zenuw of spier plaatsvinden.

Als componenten van de buffersystemen van het lichaam bepalen ionen hun eigenschappen - het vermogen om de pH op een constant niveau (bijna neutraal) te houden, ondanks het feit dat tijdens het metabolisme continu zure en alkalische producten worden gevormd.

Voorbeeld:

anionen fosforzuur(HPO 2-4 en H 2 PO -4) creëer een fosfaatbuffersysteem bij zoogdieren dat de pH van de intracellulaire vloeistof binnen 6,9 - 7,4 houdt.
Koolzuur en zijn anionen(H 2 CO 3 en NO −3) creëer een bicarbonaatbuffersysteem en handhaaf de pH van het extracellulaire medium (bloedplasma) op het niveau van 7,4.

Verbindingen van stikstof, fosfor, calcium en andere anorganische stoffen worden gebruikt voor de synthese van organische moleculen (aminozuren, eiwitten, nucleïnezuren, enz.).

Voorbeeld:

Sommige metaalionen (Mg, Ca, Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Br, Co) zijn componenten van veel enzymen, hormonen en vitamines of activeren ze.

Potassium - zorgt voor de werking van celmembranen, handhaaft het zuur-base evenwicht, beïnvloedt de activiteit en concentratie van magnesium.

Na + en K ionen + dragen bij aan de geleiding van zenuwimpulsen en de prikkelbaarheid van de cellen. Deze ionen maken ook deel uit van de natrium-kaliumpomp (actief transport) en creëren een transmembraanpotentiaal van cellen (zorgt voor selectieve permeabiliteit van het celmembraan, wat wordt bereikt door het verschil in ionenconcentraties Na+ en K +: meer in de cel K +, meer buiten Na+).

Ionen spelen een sleutelrol bij de regulatie van spiercontractie calcium (Ca 2+). Myofibrillen kunnen alleen interageren met ATP en samentrekken als er bepaalde concentraties calciumionen in het medium zijn. Calciumionen zijn ook essentieel voor het bloedstollingsproces.

Ijzer maakt deel uit van het hemoglobine in het bloed.

Stikstof opgenomen in eiwitten. Alle belangrijke delen van cellen (cytoplasma, kern, schil, enz.) zijn opgebouwd uit eiwitmoleculen.

Fosfor maakt deel uit van nucleïnezuren; zorgen voor de normale groei van bot- en tandweefsel.

Bij een gebrek aan mineralen worden de belangrijkste processen van cel vitale activiteit verstoord.

Test

1. Selecteer voorbeelden van de functies van eiwitten die ze uitvoeren op cellulair niveau van het leven.

1) zorgen voor transport van ionen door het membraan

2) maken deel uit van het haar, veren

3) vorm de huid

4) antilichamen binden antigenen

5) zuurstof opslaan in de spieren

6) zorg voor het werk van de divisiespindel;

2. Selecteer de kenmerken van RNA.

1) gevonden in ribosomen en nucleolus

2) in staat tot replicatie

3) bestaat uit één ketting

4) zit in chromosomen

5) set nucleotiden ATHC

6) een set nucleotiden AGCU

3. Wat zijn de functies van lipiden in het lichaam van dieren?

1) enzymatisch

2) opslag

3) energie

4) structureel

5) contractiel:

6) receptor

4. Wat zijn de functies van koolhydraten in het lichaam van dieren?

1) katalytisch:

2) structureel

3) opslag

4) hormonaal

5) contractiel:

6) energie

5. Eiwitten, in tegenstelling tot nucleïnezuren,

1) deelnemen aan de vorming van het plasmamembraan

2) maken deel uit van de chromosomen

3) deelnemen aan humorale regulatie

4) voer de transportfunctie uit:

5) een beschermende functie uitoefenen

6) overdracht van erfelijke informatie van de kern naar het ribosoom

6 Welke van de volgende eiwitten kan niet in een spiercel worden gevonden?

1) actine

2) hemoglobine

3) fibrinogeen

4) ATPase

5) RNA-polymerase

6) trypsine

7. Selecteer de kenmerken van de structuur van eiwitmoleculen.

1) bestaan ​​uit vetzuren

2) bestaan ​​uit aminozuren

3) de monomeren van het molecuul worden vastgehouden door peptidebindingen

4) bestaan ​​uit monomeren met dezelfde structuur

5) zijn meerwaardige alcoholen

6) de quaternaire structuur van moleculen bestaat uit meerdere bolletjes

8. Kies drie functies die uniek zijn voor eiwitten.

1) energie

2) katalytisch:

3) motor

4) vervoer

5) structureel

6) opslag

9. Alle volgende chemische elementen, op twee na, zijn organogenen. Identificeer twee kenmerken die "uitvallen" uit de algemene lijst en noteer als antwoord de nummers waaronder ze worden aangegeven.

1) waterstof

2) stikstof

3) magnesium

4) chloor

5) zuurstof

10 . Kies DRIE functies van DNA in een cel

1) een tussenpersoon bij de overdracht van erfelijke informatie

2) opslag van erfelijke informatie

3) aminozuurcodering

4) sjabloon voor mRNA-synthese

5) regelgevend:

6) chromosoomstructurering

11 DNA-molecuul

1) een polymeer waarvan het monomeer een nucleotide is

2) een polymeer waarvan het monomeer een aminozuur is

3) dubbelketenig polymeer;

4) polymeer met enkele keten

5) bevat erfelijke informatie

6) vervult een energiefunctie in de cel

12. Wat zijn de kenmerken van een DNA-molecuul?

1) bestaat uit één polypeptidestreng

2) bestaat uit twee polynucleotidestrengen die in een spiraal zijn gedraaid

3) heeft een nucleotide dat uracil . bevat

4) heeft een nucleotide dat thymine bevat

5) bewaart erfelijke informatie

6) draagt ​​informatie over de structuur van het eiwit over van de kern naar het ribosoom

13 . Waarin verschilt een mRNA-molecuul van DNA?

1) draagt ​​erfelijke informatie over van de kern naar het ribosoom

2) de samenstelling van nucleotiden omvat residuen van stikstofbasen, koolhydraten en fosforzuur

3) bestaat uit één polynucleotide streng

4) bestaat uit twee onderling verbonden polynucleotidestrengen

5) het bevat de koolhydraatribose en de stikstofbase uracil

6) het bevat het koolhydraat deoxyribose en de stikstofbase thymine

14. Alle onderstaande kenmerken, op twee na, zijn functies van lipiden. Identificeer twee tekens die "uitvallen" van de algemene lijst en noteer de nummers waaronder ze in de tabel worden aangegeven.

1) opslag

2) hormonaal

3) enzymatisch

4) drager van erfelijke informatie

5) energie

15. Alle onderstaande tekens, op twee na, kunnen worden gebruikt om het belang van eiwitten in het menselijk en dierlijk lichaam te beschrijven. Identificeer twee kenmerken die "uitvallen" uit de algemene lijst en noteer als antwoord de nummers waaronder ze worden aangegeven.

1) dienen als het belangrijkste bouwmateriaal;

2) worden in de darm afgebroken tot glycerol en vetzuren

3) worden gevormd uit aminozuren

4) omgezet in glycogeen in de lever

5) omdat enzymen chemische reacties versnellen

16 .Alle onderstaande kenmerken, op twee na, kunnen worden gebruikt om het DNA-molecuul te beschrijven. Identificeer twee tekens die "uitvallen" van de algemene lijst en noteer de nummers waaronder ze in de tabel worden aangegeven.

1) bestaat uit twee polynucleotideketens die in een spiraal zijn gedraaid

2) brengt informatie over naar de plaats van eiwitsynthese

3) in complex met eiwitten bouwt het lichaam van het ribosoom

4) in staat tot zelfverdubbeling

5) vormt in complex met eiwitten chromosomen

17 . Op twee na kunnen alle onderstaande kenmerken worden gebruikt om het insulinemolecuul te beschrijven. Identificeer twee tekens die "uitvallen" van de algemene lijst en noteer de nummers waaronder ze in de tabel worden aangegeven

1) bestaat uit aminozuren

2) bijnierhormoon

3) een katalysator voor veel chemische reacties

4) pancreashormoon

5) een stof van eiwitaard

18 Op twee na kunnen alle volgende kenmerken worden gebruikt om eiwitalbumine te beschrijven. Identificeer twee tekens die "uitvallen" van de algemene lijst en noteer de nummers waaronder ze in de tabel worden aangegeven.

1) bestaat uit aminozuren

2) spijsverteringsenzym

3) denatureert omkeerbaar wanneer het ei wordt gekookt;

4) monomeren zijn verbonden door peptidebindingen

5) het molecuul vormt primaire, secundaire en tertiaire structuren

19 Op twee na kunnen alle onderstaande kenmerken worden gebruikt om het zetmeelmolecuul te beschrijven. Identificeer twee tekens die "uitvallen" van de algemene lijst en noteer de nummers waaronder ze in de tabel worden aangegeven.

1) bestaat uit één ketting

2) zeer oplosbaar in water;

3) vormt in complex met eiwitten een celwand

4) ondergaat hydrolyse

5) is een reservestof in spiercellen

20. Selecteer de celorganellen die erfelijke informatie bevatten.

1) kern:

2) lysosomen

3) Golgi-apparaat

4) ribosomen

5) mitochondriën

6) chloroplasten

21Taak 4 Kies structuren die alleen kenmerkend zijn voor een plantencel.

1) mitochondriën

2) chloroplasten

3) celwand

4) ribosomen

5) vacuolen met celsap

6) Golgi-apparaat

22 Virussen, in tegenstelling tot bacteriën,

1) een celwand hebben

2) aanpassen aan de omgeving

3) bestaan ​​alleen uit nucleïnezuur en eiwit

4) vegetatief reproduceren

5) hebben geen eigen stofwisseling

23. De vergelijkbare structuur van plantaardige en dierlijke cellen is het bewijs

1) hun relatie

2) gemeenschappelijke oorsprong van organismen van alle koninkrijken

3) de oorsprong van planten van dieren

4) complicatie van organismen in het proces van evolutie

5) de eenheid van de organische wereld

6) diversiteit aan organismen

24 Wat zijn de functies van het Golgi-complex?

1) synthetiseert organische stoffen uit anorganische

2) breekt biopolymeren af ​​tot monomeren

3) accumuleert eiwitten, lipiden, koolhydraten gesynthetiseerd in de cel

4) zorgt voor verpakking en verwijdering van stoffen uit de cel

5) oxideert organische stoffen tot anorganische

6) neemt deel aan de vorming van lysosomen

25 De autotrofen zijn

1) sporenplanten

2) schimmels

3) eencellige algen

4) chemotrofe bacteriën

5) virussen

6) meest protozoa

26 Welke van de volgende organellen zijn vliezig?

1) lysosomen

2) centriolen

3) ribosomen

4) microtubuli

5) vacuolen

6) leukoplasten

27 Selecteer de bepalingen van de synthetische evolutietheorie.

1) Soorten bestaan ​​echt in de natuur en worden lange tijd gevormd.

2) Mutaties en combinaties van genen dienen als materiaal voor evolutie.

3) De drijvende krachten van evolutie zijn het mutatieproces, bevolkingsgolven, combinative variabiliteit.

4) In de natuur zijn er verschillende soorten strijd om het bestaan ​​tussen organismen.

5) Natuurlijke selectie is de leidende factor van evolutie.

6) Natuurlijke selectie behoudt sommige individuen en vernietigt anderen.

28 Uit welke stoffen bestaat het celmembraan?

1) lipiden

2) chlorofyl

3) RNA

4) koolhydraten

5) eiwitten

6) DNA

29. In welke van de volgende celorganellen treden matrixsynthesereacties op?

1) centriolen

2) lysosomen

3) Golgi-apparaat

4) ribosomen

5) mitochondriën

6) chloroplasten

30. Eukaryoten omvatten:

1) gewone amoebe

2) gist

4) cholera vibrio

5) E. coli

6) humaan immunodeficiëntievirus

31. Prokaryote cellen verschillen van eukaryote cellen

1) de aanwezigheid van een nucleoïde in het cytoplasma

2) de aanwezigheid van ribosomen in het cytoplasma

3) ATP-synthese in mitochondriën

4) de aanwezigheid van het endoplasmatisch reticulum

5) de afwezigheid van een morfologisch verschillende kern

6) de aanwezigheid van invaginaties van het plasmamembraan, die de functie van membraanorganellen vervullen

32. Wat zijn de kenmerken van de structuur en functies van mitochondriën?

1) het binnenmembraan vormt grana

2) maken deel uit van de kern

3) synthetiseren hun eigen eiwitten

4) deelnemen aan de oxidatie van organische stoffen om en

5) zorgen voor glucosesynthese;

6) zijn de plaats van ATP-synthese

33. Welke van de volgende functies wordt uitgevoerd door het plasmamembraan van een cel? Schrijf de getallen in oplopende volgorde op.

1) neemt deel aan de synthese van lipiden

2) voert actief transport van stoffen uit

3) neemt deel aan het proces van fagocytose

4) neemt deel aan het proces van pinocytose

5) is een plaats voor de synthese van membraaneiwitten

6) coördineert het proces van celdeling

34. Wat zijn de kenmerken van de structuur en functies van ribosomen? Schrijf de getallen in oplopende volgorde op.

1) hebben één membraan

2) bestaan ​​uit DNA-moleculen

3) breken organisch materiaal af

4) bestaat uit grote en kleine deeltjes

5) deelnemen aan het proces van eiwitbiosynthese

6) bestaan ​​uit RNA en eiwit

35. Welke van de genoemde organellen zijn vliezig? Schrijf de getallen in oplopende volgorde op.

1) lysosomen

2) centriolen

3) ribosomen

4) vacuolen

5) leukoplasten

6) microtubuli

36. Alle onderstaande tekens, op twee na, kunnen worden gebruikt om de functies van het cytoplasma te beschrijven. Identificeer twee kenmerken die "uitvallen" uit de algemene lijst en noteer als antwoord de nummers waaronder ze worden aangegeven.

1) de interne omgeving waarin de organellen zich bevinden

2) glucosesynthese

3) de relatie van metabolische processen

4) oxidatie van organische stoffen naar anorganische

5) communicatie tussen celorganellen

37. Alle onderstaande kenmerken, op twee na, kunnen worden gebruikt om de algemene eigenschappen van mitochondriën en chloroplasten te karakteriseren. Identificeer twee tekens die "uitvallen" van de algemene lijst en noteer de nummers waaronder ze in de tabel worden aangegeven.

1) vormen lysosomen

2) zijn twee-membraan

3) zijn semi-autonome organellen

4) deelnemen aan de synthese van ATP

5) vorm een ​​delingsspil

38Alle onderstaande kenmerken, op twee na, kunnen worden gebruikt om de celorganoïde te beschrijven die in de afbeelding wordt getoond. Identificeer twee tekens die "uitvallen" van de algemene lijst en noteer de nummers waaronder ze worden aangegeven in de tabel in de tabel.

1) wordt gevonden in plantaardige en dierlijke cellen

2) kenmerkend voor prokaryotische cellen

3) neemt deel aan de vorming van lysosomen

4) vormt secretoire blaasjes

5) organoïde met twee membranen;

39Alle onderstaande kenmerken, op twee na, kunnen worden gebruikt om de celorganoïde te beschrijven die in de afbeelding wordt getoond. Identificeer twee tekens die "uitvallen" van de algemene lijst en noteer de nummers waaronder ze in de tabel worden aangegeven.

1) organoïde met enkel membraan;

2) bestaat uit cristae en chromatine

3) bevat circulair DNA

4) synthetiseert zijn eigen eiwit

5) in staat om te delen

40. Alle onderstaande tekens, op twee na, kunnen worden gebruikt om de celorganoïde te beschrijven die in de afbeelding wordt getoond. Identificeer twee tekens die "uitvallen" van de algemene lijst en noteer de nummers waaronder ze worden aangegeven in de tabel in de tabel.

1) organoïde met enkel membraan;

2) bevat fragmenten van ribosomen

3) de schaal zit vol poriën

4) bevat DNA-moleculen

5) bevat mitochondriën

41 Alle onderstaande functies, op twee na, kunnen worden gebruikt om de cel in de afbeelding te beschrijven. Identificeer twee kenmerken die "uitvallen" uit de algemene lijst; noteer de nummers waaronder ze in de tabel staan.

1) er is een celmembraan

2) de celwand bestaat uit chitine

3) het erfelijke apparaat is ingesloten in een ringchromosoom

4) reservestof - glycogeen

5) de cel is in staat tot fotosynthese

42Alle onderstaande kenmerken, op twee na, kunnen worden gebruikt om de cel in de afbeelding te beschrijven. Identificeer twee kenmerken die "uitvallen" uit de algemene lijst; noteer de nummers waaronder ze in de tabel staan

1) er is een celmembraan

2) er is een Golgi-apparaat

3) er zijn verschillende lineaire chromosomen

4) ribosomen hebben

5) er is een celwand

ter voorbereiding op het examen biologie over het onderwerp

"Chemische organisatie van de cel"

Toelichting

De analyse van de resultaten van het examen toonde aan dat het onderwerp "Chemische organisatie van de cel" problematisch is voor afgestudeerden. Om dit probleem op te lossen, is het noodzakelijk om aanhoudende vaardigheden te ontwikkelen voor het voltooien van taken die in het examen worden gebruikt. De voorgestelde toetsen bevatten opdrachten waarmee biologiedocenten deze vaardigheden kunnen oefenen, zowel klassikaal als in individueel overleg ter voorbereiding op het examen.

De tests zijn gebaseerd op de materialen van KIM's (ze zijn gemarkeerd met een asterisk) en uit aanvullende literatuur. Taken uit aanvullende literatuur onderscheiden zich door hun informatiefheid en kunnen daarom als aanvullende kennisbron worden gebruikt.

Onderwerp 1:"Anorganische stoffen van de cel"

Deel A taken.

Kies één juist antwoord.

1.* De lichamen van levende en levenloze natuur zijn vergelijkbaar in set

2) chemische elementen

3) nucleïnezuren

4) enzymen

2.* Magnesium is een essentieel onderdeel van moleculen

2) chlorofyl

3) hemoglobine

3.* Welke rol spelen kalium- en natriumionen in de cel?

1) zijn biokatalysatoren

2) deelnemen aan de opwinding

3) zorgen voor transport van gassen

4) de beweging van stoffen door het membraan bevorderen

4. Wat is de verhouding van natrium- en kaliumionen in dierlijke cellen en in hun omgeving - intercellulaire vloeistof en bloed?

1) er is meer natrium in de cel dan buiten, kalium daarentegen meer buiten dan in de cel

2) er is net zoveel natrium buiten als kalium in de cel

3) er is minder natrium in de cel dan buiten, en juist meer kalium in de cel dan buiten

5. Noem het chemische element dat in de vorm van een ion in grote hoeveelheden deel uitmaakt van het cytoplasma van cellen, waar het aanzienlijk groter is dan in de intercellulaire vloeistof en direct betrokken is bij de vorming van een constant verschil in elektrische potentialen aan de andere kant zijkanten van het buitenste plasmamembraan

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

2) O 5)S 8)Mg 11) Zn

3) N 6) Fe 9) K 12) P

6. Noem het chemische element dat deel uitmaakt van de anorganische component van botweefsel en schelpen van weekdieren, deelneemt aan spiercontractie en bloedstolling, is een intermediair bij de overdracht van een informatiesignaal van het buitenste plasmamembraan naar het celcytoplasma

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

2) O 5) S 8) Mg 11) Zn

3) N 6) Fe 9) K 12) P

7. Noem het chemische element dat deel uitmaakt van chlorofyl en dat nodig is voor de assemblage van kleine en grote subeenheden van het ribosoom tot een enkele structuur, activeert enkele enzymen

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

2) O 5) S 8) Mg 11) Zn

3) N 6) Fe 9) K 12) P

8. Noem het chemische element dat deel uitmaakt van hemoglobine en myoglobine, waar het deelneemt aan de toevoeging van zuurstof, en ook deel uitmaakt van een van de mitochondriale eiwitten van de ademhalingsketen die elektronen draagt ​​tijdens cellulaire ademhaling.

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

2) O 5) S 8) Mg 11) Zn

3) N 6) Fe 9) K 12) P

9. Geef de groep chemische elementen aan waarvan het gehalte in de cel in totaal 98% is,

10. Noem de vloeistof die qua zoutsamenstelling het dichtst bij het bloedplasma van gewervelde landdieren komt

1) 0,9% NaCl-oplossing

2) zeewater

3) zoet water

11. Noem de organische verbindingen die zich in de cel in de grootste hoeveelheid bevinden (in% nat gewicht)

1) koolhydraten

4) nucleïnezuren

12. Noem de organische verbindingen die in de cel aanwezig zijn in de kleinste hoeveelheid (in% nat gewicht)

1) koolhydraten

4) nucleïnezuren

13. * Een aanzienlijk deel van de cel is water, wat:

1) vormt een delingsspil

2) vormt eiwitbolletjes

3) lost vetten op

4) geeft de cel elasticiteit

14. Wat is het belangrijkste kenmerk van de structuur van het watermolecuul, dat de specifieke eigenschappen en biologische rol van water bepaalt?

1) klein formaat:

2) polariteit van het molecuul

3) hoge mobiliteit

15.*Water is een goed oplosmiddel omdat:

1) zijn moleculen hebben wederzijdse aantrekkingskracht

2) de moleculen zijn polair

3) het warmt op en koelt langzaam af

4) ze is een katalysator

16.* Het water in de cel vervult de functie

1) katalytisch:

2) oplosmiddel

3) structureel

4) informatie

1) communicatie met aangrenzende cellen

2) groei en ontwikkeling

3) de mogelijkheid om te delen

4) volume en elasticiteit

18. Alle bovengenoemde anionen, op één na, maken deel uit van de zouten en zijn de belangrijkste anionen voor het leven van de cel. Geef het "extra" anion ertussen aan.

4) H2RO4 -

juiste antwoorden

Taken van deel B.

Kies drie juiste antwoorden uit zes.

1) Wat zijn de functies van water in een cel?

A) vervult een energiefunctie

B) zorgt voor celelasticiteit

B) bescherm de inhoud van de cel

D) neemt deel aan thermoregulatie

D) neemt deel aan de hydrolyse van stoffen

E) zorgt voor de beweging van organellen.

Antwoord: B, D, D

2) * Water in de kooi speelt de rol

A) interne omgeving

B) structureel

B) regelgevend:

D) humoristisch

D) een universele energiebron

E) universeel oplosmiddel

Antwoord: A, B, E.

Onderwerp 2:"Biologische polymeren - eiwitten".

Deel A taken.

Kies één juist antwoord.

een*. Eiwitten worden geclassificeerd als biopolymeren omdat ze:

1) zijn zeer divers

2) spelen een belangrijke rol in de cel

3) bestaan ​​uit herhaaldelijk herhalende links

4) hebben een hoog molecuulgewicht

2*. De monomeren van eiwitmoleculen zijn:

1) nucleotiden

2) aminozuren

3) monosachariden

3*. Polypeptiden worden gevormd als gevolg van interactie

1) stikstofbasen

2) lipiden

3) koolhydraten

4) aminozuren

4*. Het type aantal en volgorde van aminozuren hangt af van:

1) sequentie van RNA-tripletten

2) de primaire structuur van eiwitten

3) hydrofobiciteit van vetmoleculen

4) hydrofiliciteit van monosachariden

5*. De cellen van alle levende organismen bevatten

1) hemoglobine

2. 4) vezels

6*. De volgorde van aminozuren in eiwitmoleculen wordt bepaald

1) de rangschikking van tripletten in het DNA-molecuul

2) een structureel kenmerk van het ribosoom

3) een reeks ribosomen in een polysoom

4) een kenmerk van de structuur van T-RNA

7*. Er treedt omkeerbare denaturatie van eiwitmoleculen op

1) schending van de primaire structuur

2) vorming van waterstofbruggen

3) schending van de tertiaire structuur

4) vorming van peptidebindingen

acht*. Het vermogen van eiwitmoleculen om verbindingen te vormen met andere stoffen bepaalt hun functie.

1) vervoer

2) energie

3) contractiel

4) excretie

9*. Wat is de functie van contractiele eiwitten bij dieren?

1) vervoer

2) signaal:

3) motor

4) katalytisch:

10*. Organische stoffen die stofwisselingsprocessen versnellen -

1) aminozuren

2) monosachariden

3) enzymen

elf*. Wat is de functie van eiwitten in een cel?

1) beschermend

2) enzymatisch

3) informatie

4) contractiel

Taken van deel B.

Kies drie juiste antwoorden uit zes.

een*. Wat zijn de kenmerken van de structuur en eigenschappen van eiwitmoleculen?

A) heeft primaire, secundaire, tertiaire, quaternaire structuren.

B) hebben de vorm van een enkele spiraal

B) aminozuurmonomeren

D) monomeren-nucleotiden

D) in staat tot replicatie

E) in staat tot denaturatie

Antwoorden: A, B, E.

Deel C taken.

Geef een volledig gedetailleerd antwoord.

een*. Enzymen verliezen hun activiteit wanneer het stralingsniveau stijgt.

Leg uit waarom.

Antwoord: Alle enzymen zijn eiwitten. Onder invloed van straling verandert de structuur

eiwit-enzym, de denaturatie ervan vindt plaats.