Struktura składu chemicznego komórek Ege. Materiał do przygotowania do egzaminu (GIA) z biologii (ocena 11) na temat: Skład chemiczny komórki (przygotowanie do egzaminu)

Notatka wyjaśniająca

Analiza wyników egzaminu wykazała, że ​​„Chemiczna organizacja ogniwa” dla absolwentów jest problematyczna. Aby rozwiązać ten problem, konieczne jest rozwijanie wytrwałych umiejętności wykonywania zadań wykorzystywanych na egzaminie. Proponowane testy zawierają informacje, które nauczyciele biologii mogą wykorzystać do ćwiczenia tych umiejętności zarówno w klasie, jak i podczas indywidualnych konsultacji przygotowujących do egzaminu.

Testy oparte są na materiałach KIM-ów (są oznaczone gwiazdką) oraz z dodatkowej literatury. Zadania z literatury dodatkowej wyróżniają się informacyjnością, dzięki czemu mogą służyć jako dodatkowe źródło wiedzy.

Do opracowania testów wykorzystano następującą literaturę:

KIMs w biologii za 2011 i 2011. V. N. Frosin, V. I. Sivoglazov „Przygotowanie do ujednoliconego egzaminu państwowego. Biologia ogólna. Drop. Moskwa. 2011

Temat 1:„Substancje nieorganiczne komórki”

Część A zadania.

1.* Ciała przyrody ożywionej i nieożywionej są w zestawie podobne

2) pierwiastki chemiczne

3) kwasy nukleinowe

4) enzymy

2.* Magnez jest niezbędnym składnikiem cząsteczek

2) chlorofil

3) hemoglobina

3.* Jaką rolę w komórce odgrywają jony potasu i sodu?

1) są biokatalizatorami

2) brać udział w wzbudzaniu

3) zapewnić transport gazów

4) promować ruch substancji przez membranę

4. Jaki jest stosunek jonów sodu i potasu w komórkach zwierzęcych iw ich środowisku - płynie międzykomórkowym i krwi?

1) w komórce jest więcej sodu niż na zewnątrz, potasu wręcz przeciwnie, na zewnątrz więcej niż w komórce

2) na zewnątrz jest tyle sodu, ile potasu w komórce

3) w komórce jest mniej sodu niż na zewnątrz i przeciwnie, więcej potasu w komórce niż na zewnątrz

5. Wymień pierwiastek chemiczny, który w postaci jonu w dużych ilościach jest częścią cytoplazmy komórek, gdzie jest znacznie większy niż w płynie międzykomórkowym i jest bezpośrednio zaangażowany w tworzenie stałej różnicy potencjałów elektrycznych na przeciwnych boki zewnętrznej błony plazmatycznej

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. Wymień pierwiastek chemiczny, który wchodzi w skład nieorganicznego składnika tkanki kostnej i muszli mięczaków, bierze udział w skurczu mięśni i krzepnięciu krwi, jest pośrednikiem w przekazywaniu sygnału informacyjnego z zewnętrznej błony plazmatycznej do cytoplazmy komórki

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

2) O 5) S Mg 11) Zn

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

7. Nazwij pierwiastek chemiczny, który wchodzi w skład chlorofilu i jest niezbędny do złożenia małych i dużych podjednostek rybosomu w jedną strukturę, aktywuje niektóre enzymy

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

2) O 5) S Mg 11) Zn

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

8. Wymień pierwiastek chemiczny, który jest częścią hemoglobiny i mioglobiny, gdzie uczestniczy w dodawaniu tlenu, a także jest częścią jednego z białek mitochondrialnych łańcucha oddechowego, który przenosi elektrony podczas oddychania komórkowego.

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

2) O 5) S Mg 11) Zn

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

9. Wskaż grupę pierwiastków chemicznych, których zawartość w ogniwie wynosi łącznie 98%,

10. Nazwij ciecz, która pod względem składu soli jest najbliżej osocza krwi kręgowców lądowych

1) 0,9% roztwór NaCl

2) woda morska

3) świeża woda

11. Wymień związki organiczne, które są zawarte w komórce w największej ilości (w% mokrej masy)

1) węglowodany

4) kwasy nukleinowe

12. Wymień związki organiczne, które są zawarte w komórce w najmniejszej ilości (w% mokrej masy)

1) węglowodany

4) kwasy nukleinowe

13. * Znaczną część komórki stanowi woda, która

1) tworzy wrzeciono podziałowe

2) tworzy kulki białka

3) rozpuszcza tłuszcze

4) nadaje komórkom elastyczność;

14. Jaka jest główna cecha budowy cząsteczki wody, która determinuje specyficzne właściwości i biologiczną rolę wody?

1) mały rozmiar

2) polaryzacja cząsteczki

3) wysoka mobilność

15. * Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem, ponieważ

1) jego cząsteczki mają wzajemne przyciąganie

2) jego cząsteczki są polarne

3) powoli się nagrzewa i schładza

4) ona jest katalizatorem

16.* Woda w komórce pełni funkcję

1) katalityczny

2) rozpuszczalnik

3) strukturalne

4) informacja

1) komunikacja z sąsiednimi komórkami

2) wzrost i rozwój

3) umiejętność dzielenia się

4) objętość i elastyczność

18. Wszystkie powyższe aniony, z wyjątkiem jednego, wchodzą w skład soli i są najważniejszymi anionami dla życia komórki. Wskaż „dodatkowy” anion wśród nich.

Właściwe odpowiedzi

Zadania części B.

Wybierz trzy poprawne odpowiedzi z sześciu.

1) Jakie funkcje pełni woda w komórce?

A) pełni funkcję energetyczną

B) zapewnia elastyczność komórek

B) chroń zawartość komórki

D) uczestniczy w termoregulacji

D) uczestniczy w hydrolizie substancji

E) zapewnia ruch organelli.

Odpowiedź: B, D, D

2) * Woda w klatce odgrywa rolę

A) środowisko wewnętrzne

B) strukturalne

B) regulacyjne

D) humoralne

D) uniwersalne źródło energii

E) uniwersalny rozpuszczalnik

Odpowiedź: A, B, E.

Temat 2:„Polimery biologiczne – białka”.

Część A zadania.

Wybierz jedną poprawną odpowiedź.

jeden*. Białka są klasyfikowane jako biopolimery, ponieważ:

1) są bardzo zróżnicowane

2) odgrywają ważną rolę w komórce

3) składają się z wielokrotnie powtarzających się linków

4) mają dużą masę cząsteczkową

2*. Monomery cząsteczek białka to

1) nukleotydy

2) aminokwasy

3) monosacharydy

3*. Polipeptydy powstają w wyniku interakcji

1) 1) zasady azotowe

2) 2) lipidy

3) 3) węglowodany

4) 4) aminokwasy

4*. Rodzaj liczby i kolejność aminokwasów zależy od

1) 1) sekwencja trojaczków RNA

2) 2) pierwotna struktura białek

3) 3) hydrofobowość cząsteczek tłuszczu

4) 4) hydrofilowość cukrów prostych

pięć*. Komórki wszystkich żywych organizmów zawierają

1) 1) hemoglobina

2) 2) białko

3) 3) chityna

4) 4) włókno

6*. Określana jest sekwencja aminokwasów w cząsteczkach białka

1) 1) układ trojaczków w cząsteczce DNA

2) 2) strukturalna cecha rybosomu

3) 3) zestaw rybosomów w polisomie

4) 4) cecha struktury T-RNA

7*. Następuje odwracalna denaturacja cząsteczek białka

1) 1) naruszenie jego pierwotnej struktury

2) 2) tworzenie wiązań wodorowych

3) 3) naruszenie jej struktury trzeciorzędowej

4) 4) tworzenie wiązań peptydowych

8*. Zdolność cząsteczek białek do tworzenia związków z innymi substancjami determinuje ich funkcję.

1) 1) transport

2) 2) energia

3) 3) kurczliwy

4) 4) wydalniczy

dziewięć*. Jaka jest funkcja białek kurczliwych u zwierząt?

1) transport

2) sygnał

3) silnik

4) katalityczny

10*. Substancje organiczne przyspieszające procesy metaboliczne -

1) aminokwasy

2) monosacharydy

3) enzymy

jedenaście*. Jaką funkcję pełnią białka w komórce?

1) ochronny

2) enzymatyczny

3) informacje

Skład chemiczny organizmów żywych można wyrazić w dwóch formach - atomowej i molekularnej.

Skład atomowy (pierwiastkowy) charakteryzuje stosunek atomów pierwiastków zawartych w organizmach żywych.
Skład cząsteczkowy (materiałowy) odzwierciedla stosunek cząsteczek substancji.

Skład podstawowy

Zgodnie ze względną zawartością pierwiastków tworzących żywe organizmy dzielą się je na trzy grupy.

Grupy pierwiastków według ich zawartości w organizmach żywych

Większość procentowego składu organizmów żywych stanowią makroskładniki.

Zawartość niektórych pierwiastków chemicznych w obiektach naturalnych

Pierwiastki chemiczne, które są częścią żywych organizmów, a jednocześnie pełnią funkcje biologiczne, nazywane są biogeniczny. Nawet te, które są zawarte w komórkach w znikomych ilościach, nie da się niczym zastąpić i są absolutnie niezbędne do życia. W zasadzie są to makro- i mikroelementy. Fizjologiczna rola większości pierwiastków śladowych nie została ujawniona.

Rola pierwiastków biogennych w organizmach żywych

Skład cząsteczkowy

Pierwiastki chemiczne są częścią komórek w postaci jonów i cząsteczek substancji nieorganicznych i organicznych. Najważniejszymi substancjami nieorganicznymi w komórce są woda i sole mineralne, najważniejszymi substancjami organicznymi są węglowodany, lipidy, białka i kwasy nukleinowe.

Zawartość chemikaliów w komórce

substancje nieorganiczne

Woda

Woda- dominująca substancja wszystkich żywych organizmów. Posiada unikalne właściwości ze względu na cechy strukturalne: cząsteczki wody mają postać dipola, a między nimi tworzą się wiązania wodorowe. Średnia zawartość wody w komórkach większości żywych organizmów wynosi około 70%. Woda w komórce występuje w dwóch postaciach: wolny(95% całej wody komórkowej) i związane z(4–5% związane z białkami). Funkcje wody przedstawiono w tabeli.

Funkcje wody

sole mineralne

sole mineralne W roztworze wodnym komórki dysocjują na kationy i aniony.
Najważniejsze kationy to K+, Ca 2+, Mg 2+, Na+, NH 4+,
Najważniejsze aniony to Cl - , SO 4 2- , HPO 4 2- , H 2 PO 4 - , HCO 3 - , NO 3 - .
Istotne jest nie tylko stężenie, ale także stosunek poszczególnych jonów w komórce.
Funkcje minerałów przedstawiono w tabeli.

Funkcje minerałów

Ponadto kwas solny wchodzi w skład soku żołądkowego zwierząt i ludzi, przyspieszając proces trawienia białek spożywczych. Pozostałości kwasu siarkowego przyczyniają się do usuwania z organizmu obcych substancji. Sole sodowe i potasowe kwasu azotowego i fosforowego, sól wapniowa kwasu siarkowego są ważnymi składnikami mineralnego odżywiania roślin, stosowane są doglebowo jako nawozy.

materia organiczna

Polimer- łańcuch wieloogniwowy, w którym ogniwem jest dowolna stosunkowo prosta substancja - monomer. Polimery są homopolimery liniowe i rozgałęzione(wszystkie monomery są takie same - pozostałości glukozy w skrobi) i heteropolimery(różne monomery - reszty aminokwasowe w białkach), regularny(grupa monomerów w polimerze powtarza się okresowo) i nieregularny(brak widocznej powtarzalności jednostek monomeru w cząsteczkach).
polimery biologiczne- Są to polimery wchodzące w skład komórek organizmów żywych i produktów ich przemiany materii. Biopolimery to białka, kwasy nukleinowe, polisacharydy. Właściwości biopolimerów zależą od liczby, składu i rozmieszczenia ich monomerów składowych. Zmiana składu i sekwencji monomerów w strukturze polimeru prowadzi do znacznej liczby wariantów makrocząsteczek biologicznych.

Węglowodany

Węglowodany- związki organiczne składające się z jednej lub więcej cząsteczek cukrów prostych. Zawartość węglowodanów w komórkach zwierzęcych wynosi 1–5%, aw niektórych komórkach roślinnych sięga 70%.
Istnieją trzy grupy węglowodanów: monosacharydy, oligosacharydy(składają się z 2-10 cząsteczek cukrów prostych), polisacharydy(składa się z ponad 10 cząsteczek cukru). W połączeniu z lipidami i białkami tworzą się węglowodany glikolipidy i glikoproteiny.

Charakterystyka węglowodanów

Funkcje węglowodanów przedstawiono w tabeli.

Funkcje węglowodanów

Lipidy

Lipidy- tłuszcze i tłuszczopodobne związki organiczne, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie. Ich zawartość w różnych komórkach waha się znacznie od 2–3 (w komórkach nasion roślin) do 50–90% (w tkance tłuszczowej zwierząt). Pod względem chemicznym lipidy są zwykle estrami kwasów tłuszczowych i szeregu alkoholi.

Są podzielone na kilka klas. Najczęściej występujący w przyrodzie tłuszcze neutralne, woski, fosfolipidy, sterydy. Większość lipidów zawiera kwasy tłuszczowe, których cząsteczki zawierają hydrofobowy „ogon” węglowodoru o długim łańcuchu oraz hydrofilową grupę karboksylową.
Tłuszcze- estry trójwodorotlenowego alkoholu glicerolu i trzech cząsteczek kwasów tłuszczowych. Wosk to estry alkoholi wielowodorotlenowych i kwasów tłuszczowych. Fosfolipidy mają w cząsteczce resztę kwasu fosforowego zamiast reszty kwasu tłuszczowego. Sterydy nie zawierają kwasów tłuszczowych i mają specjalną strukturę. Charakteryzuje się również żywe organizmy lipoproteiny- związki lipidów z białkami bez tworzenia wiązań kowalencyjnych i glikolipidy- lipidy, w których oprócz reszty kwasu tłuszczowego zawarta jest jedna lub więcej cząsteczek cukru.
Funkcje lipidów przedstawiono w tabeli.

Funkcje lipidów

Wiewiórki

Białka to najliczniejsza i najbardziej zróżnicowana klasa związków organicznych w komórce. Wiewiórki są biologicznymi heteropolimerami, których monomerami są aminokwasy.

Według składu chemicznego aminokwasy- są to związki zawierające jedną grupę karboksylową (-COOH) i jedną grupę aminową (-NH 2), związane z jednym atomem węgla, do którego przyłączony jest łańcuch boczny - pewien rodnik R. To właśnie ten rodnik nadaje aminokwasowi jego unikalny charakter nieruchomości.
Tylko 20 aminokwasów bierze udział w tworzeniu białek. Nazywają się fundamentalny, lub Główny: alanina, metionina, walina, prolina, leucyna, izoleucyna, tryptofan, fenyloalanina, asparagina, glutamina, seryna, glicyna, tyrozyna, treonina, cysteina, arginina, histydyna, lizyna, kwasy asparaginowy i glutaminowy. Niektóre aminokwasy nie są syntetyzowane w organizmach zwierząt i ludzi i muszą być dostarczane z pokarmami roślinnymi. Nazywane są niezbędnymi: arginina, walina, histydyna, izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, treonina, tryptofan, fenyloalanina.
Aminokwasy łączą się ze sobą kowalencyjnie Wiązania peptydowe tworzą peptydy o różnej długości
Peptyd (amid) to wiązanie kowalencyjne utworzone przez grupę karboksylową jednego aminokwasu i grupę aminową drugiego.
Białka to polipeptydy o dużej masie cząsteczkowej, które zawierają od stu do kilku tysięcy aminokwasów.
Istnieją 4 poziomy organizacji białek:

Poziomy organizacji białek

Konfiguracja białka zależy od sekwencji aminokwasów, ale mogą na nią również wpływać specyficzne warunki, w jakich znajduje się białko.
Utrata cząsteczki białka w jego organizacji strukturalnej nazywa się denaturacja.

Denaturacja może być odwracalny I nieodwracalny. Przy odwracalnej denaturacji struktury czwartorzędowe, trzeciorzędowe i drugorzędowe ulegają zniszczeniu, ale ze względu na zachowanie struktury pierwotnej, gdy powrócą normalne warunki, jest to możliwe renaturacja białko - przywrócenie normalnej (natywnej) konformacji. Przy nieodwracalnej denaturacji pierwotna struktura białka zostaje zniszczona. Denaturacja może być spowodowana wysoką temperaturą (powyżej 45°C), odwodnieniem, promieniowaniem jonizującym i innymi czynnikami. Zmiana konformacji (struktury przestrzennej) cząsteczki białka leży u podstaw szeregu funkcji białka (sygnalizacji, właściwości antygenowych itp.).
W zależności od składu chemicznego rozróżnia się białka proste i złożone. Proste białka składają się wyłącznie z aminokwasów (białka fibrylarne, przeciwciała - immunoglobuliny). Złożone białka zawierają część białkową i część niebiałkową grupy protetyczne. Wyróżnić lipoproteiny(zawierają lipidy) glikoproteiny(węglowodany), fosfoproteiny(jedna lub więcej grup fosforanowych), metaloproteiny(różne metale), nukleoproteiny(kwasy nukleinowe). Grupy protetyczne zwykle odgrywają ważną rolę w wykonywaniu funkcji biologicznej białka.
Funkcje białek przedstawiono w tabeli.

Funkcje białek

Enzymy. Enzymy białkowe katalizują reakcje chemiczne w organizmie. Reakcje te ze względów energetycznych albo w ogóle nie zachodzą w organizmie, albo przebiegają zbyt wolno.
Reakcję enzymatyczną można wyrazić ogólnym równaniem:
E+S → → E+P,
gdzie substrat (S) reaguje odwracalnie z enzymem (E), tworząc kompleks enzym-substrat (ES), który następnie rozkłada się tworząc produkt reakcji (P). Enzym nie jest częścią końcowych produktów reakcji.
Cząsteczka enzymu ma aktywne centrum, składający się z dwóch części - sorpcja(odpowiedzialny za wiązanie enzymu z cząsteczką substratu) i katalityczny(odpowiedzialny za sam przepływ katalizy). W trakcie reakcji enzym wiąże substrat, sukcesywnie zmienia jego konfigurację, tworząc szereg cząsteczek pośrednich, które ostatecznie dają produkty reakcji.
Różnica między enzymami a katalizatorami nieorganicznymi:
1. Jeden enzym katalizuje tylko jeden rodzaj reakcji.
2. Aktywność enzymów ogranicza dość wąski zakres temperatur (zwykle 35-45 o C).
3. Enzymy są aktywne przy określonych wartościach pH (większość w środowisku lekko zasadowym).

Kwasy nukleinowe

Mononukleotydy. Mononukleotyd składa się z jednej zasady azotowej - puryna(adenina - A, guanina - G) lub pirymidyna(cytozyna - C, tymina - T, uracyl - U), cukry pentozowe (ryboza lub dezoksyryboza) i 1-3 reszty kwasu fosforowego.
W zależności od liczby grup fosforanowych rozróżnia się mono-, di- i trifosforany nukleotydów, na przykład monofosforan adenozyny - AMP, difosforan guanozyny - GDP, trifosforan urydyny - UTP, trifosforan tymidyny - TTP itp.
Funkcje mononukleotydów przedstawiono w tabeli.

Funkcje mononukleotydów

Polinukleotydy. Kwasy nukleinowe (polinukleotydy)- polimery, których monomerami są nukleotydy. Istnieją dwa rodzaje kwasów nukleinowych: DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy) i RNA (kwas rybonukleinowy).
Nukleotydy DNA i RNA składają się z następujących składników:

1. zasada azotowa(w DNA: adenina, guanina, cytozyna i tymina; w RNA: adenina, guanina, cytozyna i uracyl).
2. cukier pentozowy(w DNA - dezoksyryboza, w RNA - ryboza).
3. reszta kwasu fosforowego.

DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy)- liniowy polimer składający się z czterech rodzajów monomerów: nukleotydów A, T, G i C, połączonych ze sobą wiązaniem kowalencyjnym poprzez reszty kwasu fosforowego.

Cząsteczka DNA składa się z dwóch spiralnie skręconych łańcuchów (podwójna helisa). W tym przypadku dwa wiązania wodorowe powstają między adeniną i tyminą, a trzy między guaniną i cytozyną. Te pary zasad nazywają się uzupełniający. W cząsteczce DNA zawsze znajdują się naprzeciw siebie. Nici w cząsteczce DNA są skierowane przeciwnie. Przestrzenną strukturę cząsteczki DNA ustalili w 1953 roku D. Watson i F. Crick.

Wiążąc się z białkami, cząsteczka DNA tworzy chromosom. Chromosom- kompleks jednej cząsteczki DNA z białkami. Cząsteczki DNA organizmów eukariotycznych (grzybów, roślin i zwierząt) są liniowe, otwarte, związane z białkami, tworzące chromosomy. U prokariontów (bakterii) DNA jest zamknięty w pierścieniu, nie jest związany z białkami i nie tworzy liniowego chromosomu.

Funkcja DNA: przechowywanie, przekazywanie i reprodukcja w wielu pokoleniach informacji genetycznej. DNA określa, które białka należy zsyntetyzować iw jakich ilościach.
RNA (kwasy rybonukleinowe) w przeciwieństwie do DNA zawierają rybozę zamiast dezoksyrybozy i uracyl zamiast tyminy. RNA ma zwykle tylko jedną nić, która jest krótsza niż nici DNA. W niektórych wirusach znajdują się dwuniciowe RNA.
Istnieją 3 rodzaje RNA.

Rodzaje RNA

Funkcje RNA: udział w biosyntezie białek.
Samoreplikacja DNA. Cząsteczki DNA mają zdolność, której nie ma żadna inna cząsteczka - zdolność do powielania. Nazywa się proces duplikacji cząsteczek DNA replikacja.

Replikacja opiera się na zasadzie komplementarności - tworzeniu wiązań wodorowych między nukleotydami A i T, G i C.
Replikacja jest prowadzona przez enzymy polimerazy DNA. Pod ich wpływem łańcuchy cząsteczek DNA rozdzielają się w małym segmencie cząsteczki. Łańcuchy potomne są uzupełniane na łańcuchu cząsteczki rodzicielskiej. Następnie rozwija się nowy segment i powtarza się cykl replikacji.
W rezultacie powstają cząsteczki potomnego DNA, które nie różnią się ani od siebie, ani od cząsteczki rodzicielskiej. W procesie podziału komórki potomne cząsteczki DNA są rozdzielane między powstałe komórki. W ten sposób informacje przekazywane są z pokolenia na pokolenie.
Pod wpływem różnych czynników środowiskowych (promieniowanie ultrafioletowe, różne chemikalia) cząsteczka DNA może ulec uszkodzeniu. Dochodzi do zerwania łańcucha, błędnych podstawień zasad azotowych nukleotydów itp. Ponadto zmiany w DNA mogą zachodzić samoistnie, np. w wyniku rekombinacja- wymiana fragmentów DNA. Zmiany, które zaszły w informacjach dziedzicznych, są również przekazywane potomstwu.
W niektórych przypadkach cząsteczki DNA są w stanie „skorygować” zmiany zachodzące w jego łańcuchach. Ta umiejętność nazywa się remont. W odbudowę oryginalnej struktury DNA biorą udział białka, które rozpoznają zmienione odcinki DNA i usuwają je z łańcucha, przywracając w ten sposób prawidłową sekwencję nukleotydową, łącząc przywrócony fragment z resztą cząsteczki DNA.
Charakterystykę porównawczą DNA i RNA przedstawiono w tabeli.

Charakterystyka porównawcza DNA i RNA

Struktura komórki Teoria komórek

Powstanie teorii komórki:

• Robert Hooke w 1665 odkrył komórki w kawałku korka i jako pierwszy użył terminu komórka.
• Anthony van Leeuwenhoek odkrył organizmy jednokomórkowe.
• Matthias Schleiden w 1838 i Thomas Schwann w 1839 sformułowali główne założenia teorii komórki. Jednak błędnie uważali, że komórki powstają z pierwotnej substancji niekomórkowej.
• Rudolf Virchow udowodnił w 1858 roku, że wszystkie komórki powstają z innych komórek w wyniku podziału komórkowego.

Główne postanowienia teorii komórki:

1. Klatka jest jednostka strukturalna wszystkie żywe istoty. Wszystkie żywe organizmy składają się z komórek (wyjątek stanowią wirusy).
2. Klatka jest Jednostka funkcyjna wszystkie żywe istoty. Komórka wykazuje cały szereg funkcji życiowych.
3. Klatka jest jednostka rozwoju wszystkie żywe istoty. Nowe komórki powstają dopiero w wyniku podziału pierwotnej (matki) komórki.
4. Klatka jest jednostka genetyczna wszystkie żywe istoty. Chromosomy komórki zawierają informacje o rozwoju całego organizmu.
5. Komórki wszystkich organizmów są podobne pod względem składu chemicznego, budowy i funkcji.

Rodzaje organizacji komórek

Spośród żywych organizmów tylko wirusy nie mają struktury komórkowej. Wszystkie inne organizmy są reprezentowane przez komórkowe formy życia. Istnieją dwa rodzaje organizacji komórkowej: prokariotyczna i eukariotyczna. Prokarionty obejmują bakterie i cyjanobakterie (niebiesko-zielone), podczas gdy eukariota obejmują rośliny, grzyby i zwierzęta.

komórki prokariotyczne są stosunkowo proste. Nie mają jądra, położenie DNA w cytoplazmie nazywa się nukleoidem, jedyna cząsteczka DNA jest okrągła i nie jest związana z białkami, komórki są mniejsze niż komórki eukariotyczne, ściana komórkowa zawiera glikopeptyd - mureina, są brak organelli błonowych, ich funkcje są wykonywane przez inwazje błony plazmatycznej (mezosomy), rybosomy są małe, mikrotubule są nieobecne, więc cytoplazma jest nieruchoma, a rzęski i wici mają specjalną strukturę.

komórki eukariotyczne mają jądro, w którym znajdują się chromosomy - liniowe cząsteczki DNA związane z białkami, w cytoplazmie znajdują się różne organelle błonowe.
komórki roślinne różnią się obecnością grubej ściany komórkowej celulozy, plastydów i dużej centralnej wakuoli, która przesuwa jądro na obwód. Centrum komórkowe roślin wyższych nie zawiera centrioli. Węglowodanem magazynującym jest skrobia.
komórki grzybowe mają ścianę komórkową zawierającą chitynę, w cytoplazmie znajduje się centralna wakuola i nie ma plastydów. Tylko niektóre grzyby mają centriolę w centrum komórki. Głównym węglowodanem zapasowym jest glikogen.
Komórki zwierzęce nie mają ściany komórkowej, nie zawierają plastydów i centralnej wakuoli, centriola jest charakterystyczna dla centrum komórki. Węglowodanem magazynującym jest glikogen.
W zależności od liczby komórek tworzących organizmy dzieli się je na jednokomórkowe i wielokomórkowe. Jednokomórkowe organizmy składają się z pojedynczej komórki, która pełni funkcje integralnego organizmu. Wszystkie prokariota są jednokomórkowe, podobnie jak pierwotniaki, niektóre zielone algi i grzyby. Ciało Organizmy wielokomórkowe składa się z wielu komórek połączonych w tkanki, narządy i układy narządów. Komórki organizmu wielokomórkowego są wyspecjalizowane do pełnienia określonej funkcji i mogą istnieć poza organizmem tylko w mikrośrodowisku zbliżonym do fizjologicznego (na przykład w warunkach hodowli tkankowej). Komórki w organizmie wielokomórkowym różnią się wielkością, kształtem, strukturą i funkcją. Pomimo indywidualnych cech, wszystkie komórki zbudowane są według jednego planu i mają wiele cech wspólnych.

Charakterystyka struktur komórek eukariotycznych

Główne różnice między komórkami prokariotycznymi i eukariotycznymi

Lekcja wideo 2: Budowa, właściwości i funkcje związków organicznych Pojęcie biopolimerów

Wykład: Skład chemiczny komórki. Makro- i mikroelementy. Związek struktury i funkcji substancji nieorganicznych i organicznych

Skład chemiczny komórki

Stwierdzono, że w komórkach organizmów żywych znajduje się stale około 80 pierwiastków chemicznych w postaci nierozpuszczalnych związków i jonów. Wszystkie są podzielone na 2 duże grupy według ich koncentracji:

makroelementy, których zawartość nie jest mniejsza niż 0,01%;

pierwiastki śladowe - których stężenie jest mniejsze niż 0,01%.

W dowolnej komórce zawartość mikroelementów wynosi mniej niż 1%, makroelementów odpowiednio ponad 99%.

Makroelementy:

Sód, potas i chlor - zapewniają wiele procesów biologicznych - turgor (wewnętrzne ciśnienie komórkowe), pojawienie się nerwowych impulsów elektrycznych.

Azot, tlen, wodór, węgiel. To są główne składniki komórki.

Fosfor i siarka są ważnymi składnikami peptydów (białek) i kwasów nukleinowych.

Wapń jest podstawą wszelkich formacji szkieletowych - zębów, kości, muszli, ścian komórkowych. Zaangażowany również w skurcze mięśni i krzepnięcie krwi.

Magnez jest składnikiem chlorofilu. Uczestniczy w syntezie białek.

Żelazo jest składnikiem hemoglobiny, bierze udział w fotosyntezie, warunkuje działanie enzymów.

pierwiastki śladowe zawarte w bardzo niskich stężeniach, mają znaczenie dla procesów fizjologicznych:

Cynk jest składnikiem insuliny;

Miedź - uczestniczy w fotosyntezie i oddychaniu;

Kobalt jest składnikiem witaminy B12;

Jod bierze udział w regulacji metabolizmu. Jest ważnym składnikiem hormonów tarczycy;

Fluor jest składnikiem szkliwa zębów.

Brak równowagi w stężeniu mikro i makroelementów prowadzi do zaburzeń metabolicznych, rozwoju chorób przewlekłych. Brak wapnia - przyczyna krzywicy, żelazo - niedokrwistość, azot - niedobór białek, jod - zmniejszenie intensywności procesów metabolicznych.

Rozważ związek substancji organicznych i nieorganicznych w komórce, ich strukturę i funkcje.

Komórki zawierają ogromną liczbę mikro i makrocząsteczek należących do różnych klas chemicznych.

Substancje nieorganiczne komórki

Woda. Z całkowitej masy żywego organizmu stanowi największy procent - 50-90% i bierze udział w prawie wszystkich procesach życiowych:

termoregulacja;

procesy kapilarne, ponieważ jest to uniwersalny rozpuszczalnik polarny, wpływają na właściwości płynu śródmiąższowego, intensywność metabolizmu. W stosunku do wody wszystkie związki chemiczne dzielą się na hydrofilowe (rozpuszczalne) i lipofilowe (rozpuszczalne w tłuszczach).

Intensywność metabolizmu zależy od jej stężenia w komórce – im więcej wody, tym szybciej zachodzą procesy. Utrata 12% wody przez organizm człowieka - wymaga odbudowy pod nadzorem lekarza, przy ubytku 20% - następuje śmierć.

sole mineralne. Zawarte w żywych systemach w postaci rozpuszczonej (dysocjującej na jony) i nierozpuszczonej. Rozpuszczone sole biorą udział w:

transport substancji przez błonę. Kationy metali zapewniają „pompę potasowo-sodową” poprzez zmianę ciśnienia osmotycznego komórki. Z tego powodu woda z rozpuszczonymi w niej substancjami wpada do komórki lub ją opuszcza, unosząc niepotrzebne;

tworzenie impulsów nerwowych o charakterze elektrochemicznym;

skurcz mięśnia;

krzepnięcie krwi;

są częścią białek;

jon fosforanowy jest składnikiem kwasów nukleinowych i ATP;

jon węglanowy - utrzymuje Ph w cytoplazmie.

Sole nierozpuszczalne w postaci całych cząsteczek tworzą struktury muszli, muszli, kości, zębów.

Materia organiczna komórki

Wspólna cecha substancji organicznych- obecność węglowego łańcucha szkieletowego. Są to biopolimery i małe cząsteczki o prostej budowie.

Główne klasy występujące w organizmach żywych:

Węglowodany. W komórkach występują ich różne rodzaje – cukry proste i nierozpuszczalne polimery (celuloza). Procentowo ich udział w suchej masie roślin wynosi do 80%, zwierząt - 20%. Odgrywają ważną rolę w podtrzymywaniu życia komórek:

Fruktoza i glukoza (monocukier) – są szybko wchłaniane przez organizm, uczestniczą w przemianach materii i są źródłem energii.

Ryboza i dezoksyryboza (monocukier) to jedne z trzech głównych składników DNA i RNA.

Laktoza (odnosi się do disacharydów) - syntetyzowana przez organizm zwierzęcia, jest częścią mleka ssaków.

W roślinach powstaje sacharoza (disacharyd) - źródło energii.

Maltoza (disacharyd) - zapewnia kiełkowanie nasion.

Cukry proste pełnią również inne funkcje: sygnalizacyjną, ochronną, transportową.
Węglowodany polimeryczne to rozpuszczalny w wodzie glikogen, a także nierozpuszczalna celuloza, chityna i skrobia. Odgrywają ważną rolę w metabolizmie, pełnią funkcje strukturalne, magazynujące, ochronne.

lipidy lub tłuszcze. Są nierozpuszczalne w wodzie, ale dobrze mieszają się ze sobą i rozpuszczają się w niepolarnych cieczach (niepolarnymi rozpuszczalnikami są na przykład nafta lub cykliczne węglowodory). Lipidy są potrzebne organizmowi, aby dostarczyć mu energii - gdy są utlenione, powstaje energia i woda. Tłuszcze są bardzo energooszczędne - z pomocą 39 kJ na gram uwalnianego podczas utleniania można podnieść ładunek o wadze 4 ton na wysokość 1 m. Tłuszcz pełni również funkcję ochronną i termoizolacyjną - u zwierząt jest gęsty warstwa pomaga utrzymać ciepło w zimnych porach roku. Substancje tłuszczopodobne chronią pióra ptactwa wodnego przed zamoknięciem, zapewniają zdrowy, lśniący wygląd i sprężystość sierści zwierząt oraz pełnią funkcję okrywającą na liściach roślin. Niektóre hormony mają strukturę lipidową. Tłuszcze stanowią podstawę budowy błon.

Białka lub białka są heteropolimerami o budowie biogennej. Składają się z aminokwasów, których jednostkami strukturalnymi są: grupa aminowa, rodnik i grupa karboksylowa. Właściwości aminokwasów i ich różnice między sobą determinują rodniki. Ze względu na właściwości amfoteryczne mogą tworzyć ze sobą wiązania. Białko może składać się z kilku lub setek aminokwasów. W sumie struktura białek obejmuje 20 aminokwasów, ich kombinacje decydują o różnorodności form i właściwości białek. Niezbędnych jest kilkanaście aminokwasów – nie są one syntetyzowane w organizmie zwierzęcia, a ich spożycie zapewniają pokarmy roślinne. W przewodzie pokarmowym białka rozkładane są na pojedyncze monomery wykorzystywane do syntezy własnych białek.

Cechy strukturalne białek:

struktura podstawowa - łańcuch aminokwasowy;

wtórne - łańcuch skręcony w spiralę, w której między zwojami powstają wiązania wodorowe;

trzeciorzędowy - spirala lub kilka z nich, zwiniętych w kulkę i połączonych słabymi wiązaniami;

czwartorzędowy nie występuje we wszystkich białkach. Jest to kilka kulek połączonych wiązaniami niekowalencyjnymi.

Siła struktur może zostać rozbita, a następnie przywrócona, podczas gdy białko chwilowo traci swoje charakterystyczne właściwości i aktywność biologiczną. Nieodwracalne jest tylko zniszczenie pierwotnej struktury.

Białka pełnią w komórce wiele funkcji:

przyspieszenie reakcji chemicznych (funkcja enzymatyczna lub katalityczna, z których każda odpowiada za określoną pojedynczą reakcję);
transport - przenoszenie jonów, tlenu, kwasów tłuszczowych przez błony komórkowe;

ochronny- takie białka krwi jak fibryna i fibrynogen są obecne w osoczu krwi w postaci nieaktywnej, w miejscu rany pod działaniem tlenu tworzą skrzepy krwi. Przeciwciała zapewniają odporność.

strukturalny– peptydy są częściowo zawarte lub stanowią podstawę błon komórkowych, ścięgien i innych tkanek łącznych, włosów, wełny, kopyt i paznokci, skrzydeł i okryw zewnętrznych. Aktyna i miozyna zapewniają aktywność skurczową mięśni;

regulacyjne- białka-hormony zapewniają regulację humoralną;
energia - podczas braku składników odżywczych organizm zaczyna rozkładać własne białka, zaburzając proces własnej aktywności życiowej. Dlatego po długim głodzie organizm nie zawsze może wyzdrowieć bez pomocy medycznej.

Kwasy nukleinowe. Są 2 z nich - DNA i RNA. RNA jest kilku typów - informacyjny, transportowy, rybosomalny. Otwarte przez Szwajcara F. Fischera pod koniec XIX wieku.

DNA to kwas dezoksyrybonukleinowy. Zawarte w jądrze, plastydach i mitochondriach. Strukturalnie jest to polimer liniowy, który tworzy podwójną helisę komplementarnych łańcuchów nukleotydowych. Pomysł na jego przestrzenną strukturę stworzyli w 1953 roku Amerykanie D. Watson i F. Crick.

Jego jednostki monomeryczne to nukleotydy, które mają zasadniczo wspólną strukturę:

grupy fosforanowe;

dezoksyryboza;

zasada azotowa (należąca do grupy purynowej – adenina, guanina, pirymidyna – tymina i cytozyna.)

W strukturze cząsteczki polimeru nukleotydy są połączone parami i komplementarne, co wynika z różnej liczby wiązań wodorowych: adenina + tymina - dwa, guanina + cytozyna - trzy wiązania wodorowe.

Kolejność nukleotydów koduje strukturalne sekwencje aminokwasowe cząsteczek białka. Mutacja to zmiana kolejności nukleotydów, ponieważ kodowane będą cząsteczki białka o innej strukturze.

RNA to kwas rybonukleinowy. Strukturalne cechy jego różnicy od DNA to:

zamiast nukleotydu tyminy - uracyl;

ryboza zamiast dezoksyrybozy.

Przenieś RNA - jest to łańcuch polimerowy, który jest złożony w płaszczyźnie w postaci liścia koniczyny, jego główną funkcją jest dostarczanie aminokwasów do rybosomów.

Matryca (informacja) RNA jest stale tworzony w jądrze, uzupełniając każdą sekcję DNA. Jest to macierz strukturalna, na podstawie której na rybosomie zostanie złożona cząsteczka białka. Z całkowitej zawartości cząsteczek RNA ten typ wynosi 5%.

Rybosomalny- Odpowiedzialny za proces komponowania cząsteczki białka. Zsyntetyzowany w jąderku. W klatce jest 85%.

ATP to trifosforan adenozyny. To jest nukleotyd zawierający:

3 reszty kwasu fosforowego;

W wyniku kaskadowych procesów chemicznych w mitochondriach dochodzi do syntezy oddychania. Główną funkcją jest energia, jedno wiązanie chemiczne w nim zawiera prawie tyle energii, ile można uzyskać poprzez utlenienie 1 g tłuszczu.

Węglowodany, czyli sacharydy, to jedna z głównych grup związków organicznych. Są częścią komórek wszystkich żywych organizmów. Główną funkcją węglowodanów jest energia (podczas rozpadu i utleniania cząsteczek węglowodanów uwalniana jest energia, która zapewnia żywotną aktywność organizmu). Przy nadmiarze węglowodanów gromadzą się one w komórce jako substancje rezerwowe (skrobia, glikogen) iw razie potrzeby są wykorzystywane przez organizm jako źródło energii. Węglowodany są również wykorzystywane jako materiał budowlany.

Pobierać:

Zapowiedź:

Skład chemiczny komórki

(przygotowanie do egzaminu)

Węglowodany, czyli sacharydy, to jedna z głównych grup związków organicznych. Są częścią komórek wszystkich żywych organizmów.

Główną funkcją węglowodanów jest energia (podczas rozpadu i utleniania cząsteczek węglowodanów uwalniana jest energia, która zapewnia żywotną aktywność organizmu). Przy nadmiarze węglowodanów gromadzą się one w komórce jako substancje rezerwowe (skrobia, glikogen) iw razie potrzeby są wykorzystywane przez organizm jako źródło energii. Węglowodany są również wykorzystywane jako materiał budowlany.

Ogólna formuła węglowodanów

Cn (H 2 O ) m

Węglowodany składają się z węgla, wodoru i tlenu.

W skład pochodnych węglowodanowych mogą również wchodzić inne pierwiastki.

Węglowodany rozpuszczalne w wodzie.Monosacharydy i disacharydy

Przykład:

Spośród cukrów prostych największe znaczenie dla organizmów żywych mają ryboza, dezoksyryboza, glukoza, fruktoza i galaktoza.

Glukoza jest głównym źródłem energii dla oddychania komórkowego.

Fruktoza jest integralną częścią nektaru kwiatów i soków owocowych.

Ryboza i dezoksyryboza to elementy strukturalne nukleotydów, które są monomerami kwasów nukleinowych (RNA i DNA).
Disacharydy powstają przez połączenie dwóch cząsteczek monosacharydów i są zbliżone swoimi właściwościami do monosacharydów. Na przykład oba są dobrze rozpuszczalne w wodzie i mają słodki smak.

Przykład:

Sacharoza (cukier trzcinowy), maltoza (cukier słodowy), laktoza (cukier mleczny) to disacharydy powstałe w wyniku fuzji dwóch cząsteczek monosacharydów:

sacharoza (glukoza + fruktoza) - główny produkt fotosyntezy transportowany w roślinach.

Laktoza (glukoza + galaktoza) - wchodzi w skład mleka ssaków.

Maltoza (glukoza + glukoza) - źródło energii w kiełkujących nasionach.

Funkcje węglowodanów rozpuszczalnych: transportowe, ochronne, sygnałowe, energetyczne.

Polisacharydy nierozpuszczalne w wodzie

Polisacharydy składają się z dużej liczby monosacharydów. Wraz ze wzrostem ilości monomerów rozpuszczalność polisacharydów maleje i zanika słodki smak.

Przykład:

Węglowodany polimerowe: skrobia, glikogen, celuloza, chityna.

Funkcje węglowodanów polimerowych: strukturalne, magazynujące, energetyczne, ochronne.
Skrobia składa się z rozgałęzionych spiralizowanych cząsteczek, które tworzą substancje zapasowe w tkankach roślinnych.

Celuloza jest ważnym składnikiem strukturalnym ścian komórkowych grzybów i roślin.

Celuloza jest nierozpuszczalna w wodzie i ma dużą wytrzymałość.

Chitin składa się z aminowych pochodnych glukozy i jest częścią ścian komórkowych niektórych grzybów i tworzy zewnętrzny szkielet stawonogów.
glikogen - substancja magazynująca komórki zwierzęcej.

Znane są również złożone polisacharydy, które pełnią funkcje strukturalne w tkankach podporowych zwierząt (wchodzą w skład substancji międzykomórkowej skóry, ścięgien, chrząstek, nadając im siłę i elastyczność).

Lipidy - obszerna grupa substancji tłuszczopodobnych (estry kwasów tłuszczowych i trójwodorotlenowych glicerolu) nierozpuszczalnych w wodzie. Lipidy obejmują tłuszcze, woski, fosfolipidy i steroidy (lipidy niezawierające kwasów tłuszczowych).

Lipidy składają się z atomów wodoru, tlenu i węgla.

Lipidy są obecne we wszystkich komórkach bez wyjątku, ale ich zawartość w różnych komórkach jest bardzo zróżnicowana (od 2-3 do 50-90%).

Lipidy mogą tworzyć złożone związki z innymi klasami substancji, takimi jak białka (lipoproteiny) i węglowodany (glikolipidy).

Funkcje lipidowe:

• rezerwa - tłuszcze są główną formą magazynowania lipidów w komórce.
• Energia - połowa energii zużywanej przez komórki kręgowców w spoczynku powstaje w wyniku utleniania tłuszczów (utlenione dostarczają ponad dwukrotnie więcej energii niż węglowodany).
• Stosowane są tłuszcze i jakźródło wody (po utlenieniu 1 g tłuszczu powstaje ponad 1 g wody).
• Ochronny - podskórna warstwa tłuszczu chroni organizm przed uszkodzeniami mechanicznymi.
• Strukturalny Fosfolipidy są częścią błon komórkowych.
• Izolacja cieplna- tłuszcz podskórny pomaga w utrzymaniu ciepła.
• izolacja elektryczna- mielina wydzielana przez komórki Schwanna (tworząca osłonki włókien nerwowych) izoluje niektóre neurony, co wielokrotnie przyspiesza przekazywanie impulsów nerwowych.
• Hormonalne (regulacyjne) ) - hormon nadnerczy - kortyzon i hormony płciowe (progesteron i testosteron) są sterydami ().
• Smarowniczy Woski pokrywają skórę, wełnę, pierze i chronią je przed wodą. Liście wielu roślin pokryte są woskową powłoką, wosk służy do budowy plastrów miodu.

Białka (białka, polipeptydy) ) są najliczniejszymi, najbardziej zróżnicowanymi i niezwykle ważnymi biopolimerami. Skład cząsteczek białka obejmuje atomy węgla, tlenu, wodoru, azotu, a czasem siarki, fosforu i żelaza.

Monomery białka to aminokwasy, które (mający w swoim składzie grupy karboksylowe i aminowe)posiadają właściwości kwasowo-zasadowe (amfoteryczne).

Dzięki temu aminokwasy mogą się ze sobą łączyć (ich liczba w jednej cząsteczce może sięgać kilkuset). W związku z tym cząsteczki białka są duże i są nazywanemakrocząsteczki.

Struktura cząsteczki białka

Przez strukturę cząsteczki białka rozumie się skład aminokwasowy, sekwencję monomerów oraz stopień skręcenia cząsteczki białka.

W cząsteczkach białek występuje tylko 20 rodzajów różnych aminokwasów, a dzięki ich różnym kombinacjom powstaje ogromna różnorodność białek.

• Sekwencja aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym topodstawowa struktura białka(jest unikalny dla każdego białka i determinuje jego kształt, właściwości i funkcje). Pierwotna struktura białka jest unikalna dla każdego rodzaju białka i determinuje kształt jego cząsteczki, jej właściwości i funkcje.
• Długa cząsteczka białka fałduje się i najpierw przybiera formę spirali w wyniku tworzenia wiązań wodorowych pomiędzy grupami -CO i -NH różnych reszt aminokwasowych łańcucha polipeptydowego (pomiędzy węglem grupy karboksylowej jednego aminokwasu kwas i azot grupy aminowej innego aminokwasu). Ta spirala jestdrugorzędowa struktura białka.
• Trzeciorzędowa struktura białka- trójwymiarowe przestrzenne „upakowanie” łańcucha polipeptydowego w postaci globule (piłka). Siłę struktury trzeciorzędowej zapewniają różnorodne wiązania, które powstają między rodnikami aminokwasowymi (wiązania hydrofobowe, wodorowe, jonowe i dwusiarczkowe S-S).
• Niektóre białka (takie jak ludzka hemoglobina) mająstruktura czwartorzędowa.Powstaje w wyniku połączenia kilku makrocząsteczek o strukturze trzeciorzędowej w złożony kompleks. Struktura czwartorzędowa jest utrzymywana razem przez kruche wiązania jonowe, wodorowe i hydrofobowe.

Struktura białek może być zaburzona (podlega denaturacja ) po podgrzaniu, poddaniu działaniu pewnych chemikaliów, napromieniowaniu itp. Przy słabym działaniu rozpada się tylko struktura czwartorzędowa, z silniejszym efektem trzeciorzędowa, a następnie wtórna, a białko pozostaje w postaci łańcucha polipeptydowego. W wyniku denaturacji białko traci zdolność do pełnienia swojej funkcji.

Naruszenie struktur czwartorzędowych, trzeciorzędowych i drugorzędowych jest odwracalne. Ten proces nazywa się renaturacja.

Zniszczenie pierwotnej struktury jest nieodwracalne.

Oprócz białek prostych, składających się wyłącznie z aminokwasów, istnieją również białka złożone, do których mogą należeć węglowodany ( glikoproteiny), tłuszcze (lipoproteiny) ), kwasy nukleinowe ( nukleoproteiny) itp.

Funkcje białek

• Funkcja katalityczna (enzymatyczna).Specjalne białka - enzymy - zdolny do przyspieszania reakcji biochemicznych w komórce dziesiątki i setki milionów razy. Każdy enzym przyspiesza jedną i tylko jedną reakcję. Enzymy zawierają witaminy.

• Funkcja konstrukcyjna (budowlana)- jedna z głównych funkcji białek (białka wchodzą w skład błon komórkowych; białko keratyny tworzy włosy i paznokcie; białka kolagenu i elastyny ​​- chrząstki i ścięgna).

• funkcja transportowa- białka zapewniają aktywny transport jonów przez błony komórkowe (białka transportujące w zewnętrznej błonie komórek), transport tlenu i dwutlenku węgla (hemoglobina krwi i mioglobina w mięśniach), transport kwasów tłuszczowych (białka surowicy krwi biorą udział w transporcie lipidów i kwasy tłuszczowe, różne substancje biologicznie czynne ).

• Funkcja sygnału. Odbiór sygnałów ze środowiska zewnętrznego i przekazywanie informacji do komórki następuje dzięki wbudowanym w błonę białkom, które mogą zmieniać swoją trzeciorzędową strukturę w odpowiedzi na działanie czynników środowiskowych.
• Funkcja skurczowa (motoryczna)- dostarczane przez białka kurczliwe - aktynę i miozynę (dzięki białkom kurczliwym rzęski i wici poruszają się w pierwotniakach, chromosomy poruszają się podczas podziału komórek, mięśnie kurczą się w organizmach wielokomórkowych, poprawiają się inne rodzaje ruchu w organizmach żywych.

• Funkcja ochronna- Przeciwciała zapewniają obronę immunologiczną organizmu; fibrynogen i fibryna chronią organizm przed utratą krwi, tworząc skrzep krwi.

• Funkcja regulacyjnatkwiące w białkach hormony (nie wszystkie hormony są białkami!). Utrzymują stałe stężenie substancji we krwi i komórkach, uczestniczą we wzroście, reprodukcji i innych procesach życiowych (na przykład insulina reguluje poziom cukru we krwi).
• funkcja energii- podczas długotrwałego głodu białka mogą być wykorzystane jako dodatkowe źródło energii po zużyciu węglowodanów i tłuszczów (przy całkowitym rozbiciu 1 g białka na produkty końcowe uwalniane jest 17,6 kJ energii). Aminokwasy uwalniane podczas rozpadu cząsteczek białek są wykorzystywane do budowy nowych białek.

Kwasy nukleinowe(od łac. jądro - jądro) zostały po raz pierwszy odkryte w 1868 roku w jądrach leukocytów przez szwajcarskiego naukowca F. Mieschera. Później odkryto, że kwasy nukleinowe są zawarte we wszystkich komórkach (w cytoplazmie, jądrze i wszystkich organellach komórki).

Pierwotna struktura cząsteczek kwasu nukleinowego

Kwasy nukleinowe to największa z cząsteczek tworzonych przez żywe organizmy. Są to biopolimery składające się z monomerów - nukleotydy.

Zwróć uwagę!

Każdy nukleotyd składa się zbaza azotowa, cukier pięciowęglowy (pentoza) I grupa fosforanowa (reszta kwasu fosforowego).

W zależności od rodzaju cukru pięciowęglowego (pentozy) rozróżnia się dwa rodzaje kwasów nukleinowych:

• kwasy dezoksyrybonukleinowe(w skrócie DNA) - cząsteczka DNA zawiera cukier pięciowęglowy - dezoksyryboza.
• kwasy rybonukleinowe(w skrócie RNA) - cząsteczka RNA zawiera cukier pięciowęglowy - ryboza.

Istnieją różnice w zasadach azotowych, które tworzą nukleotydy DNA i RNA:

nukleotydy DNA T - tymina
nukleotydy RNA : A – adenina, G – guanina, C – cytozyna, U - uracyl

Wtórna struktura cząsteczek DNA i RNA

Struktura drugorzędowa to kształt cząsteczek kwasu nukleinowego.

Przestrzenna struktura cząsteczki DNA została wymodelowana przez amerykańskich naukowców Jamesa Watsona i Francisa Cricka w 1953 roku.

Kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA)- składa się z dwóch spiralnie skręconych łańcuchów, które są połączone ze sobą na całej długości wiązaniami wodorowymi. Taka struktura (nieodłączna tylko w cząsteczkach DNA) nazywa siępodwójna helisa.

Kwas rybonukleinowy (RNA)- polimer liniowy, składający się z jeden łańcuch nukleotydów.

Wyjątkiem są wirusy, które mają jednoniciowy DNA i dwuniciowy RNA.

Więcej szczegółów na temat DNA i RNA omówimy w rozdziale „Przechowywanie i przekazywanie informacji genetycznej. Kod genetyczny”.

Kwas adenozynotrifosforowy - ATP

Nukleotydy stanowią podstawę strukturalną wielu ważnych dla życia substancji organicznych, np. związków makroergicznych.
Uniwersalnym źródłem energii we wszystkich komórkach jest ATP - kwas adenozynotrifosforowy lub adenozynotrifosforan.
ATP znajduje się w cytoplazmie, mitochondriach, plastydach i jądrach komórkowych i jest najbardziej powszechnym i uniwersalnym źródłem energii dla większości reakcji biochemicznych zachodzących w komórce.
ATP dostarcza energii do wszystkich funkcji komórki: pracy mechanicznej, biosyntezy substancji, podziałów itp. Średnia treść ATP w komórce wynosi około 0,05% jej masy, ale w tych komórkach, gdzie koszty ATP są duże (np. w komórkach wątroby, mięśniach prążkowanych), ich zawartość może sięgać nawet 0,5%.

Struktura ATP

ATP jest nukleotydem składającym się z zasady azotowej – adeniny, węglowodanu rybozy i trzech reszt kwasu fosforowego, z których dwie przechowują dużą ilość energii.

Wiązanie między resztami kwasu fosforowego nazywa sięmakroergiczny(oznaczony symbolem ~), ponieważ w momencie zerwania uwalnia się prawie 4 razy więcej energii niż w przypadku rozszczepienia innych wiązań chemicznych.

ATP - niestabilna struktura i przy wydzielaniu jednej reszty kwasu fosforowego, ATP przekształcony w difosforan adenozyny ( ADP ) uwalniając 40 kJ energii.

Inne pochodne nukleotydów

Nośniki wodoru stanowią szczególną grupę pochodnych nukleotydów. Wodór cząsteczkowy i atomowy ma wysoką aktywność chemiczną i jest uwalniany lub absorbowany podczas różnych procesów biochemicznych. Jednym z najczęściej stosowanych nośników wodoru jestfosforan dinukleotydu nikotynamidu(NADP).

Cząsteczka NADP zdolny do przyłączenia dwóch atomów lub jednej cząsteczki wolnego wodoru, zamieniając się w formę zredukowaną NADP ⋅ H2 . W tej formie wodór może być wykorzystywany w różnych reakcjach biochemicznych.
Nukleotydy mogą również brać udział w regulacji procesów oksydacyjnych w komórce.

witaminy

Witaminy (od łac. witać - życie) - złożone związki bioorganiczne, absolutnie niezbędne w niewielkich ilościach do normalnego funkcjonowania organizmów żywych. Witaminy różnią się od innych substancji organicznych tym, że nie są wykorzystywane jako źródło energii ani materiał budowlany. Niektóre organizmy witaminowe mogą syntetyzować się same (na przykład bakterie są w stanie syntetyzować prawie wszystkie witaminy), inne witaminy dostają się do organizmu wraz z pożywieniem.
Witaminy są zwykle oznaczane literami alfabetu łacińskiego. Współczesna klasyfikacja witamin opiera się na ich zdolności do rozpuszczania się w wodzie i tłuszczach (są podzielone na dwie grupy:rozpuszczalny w wodzie(B 1, B 2, B 5, B 6, B 12, PP , C ) i rozpuszczalny w tłuszczach(A , D , E , K )).
Witaminy biorą udział w prawie wszystkich procesach biochemicznych i fizjologicznych, które razem składają się na metabolizm. Zarówno niedobór, jak i nadmiar witamin może prowadzić do poważnego upośledzenia wielu funkcji fizjologicznych organizmu.

Minerały w komórce są w postaci soli w stanie stałym lub zdysocjowane na jony.
jony nieorganiczne reprezentowane przez kationy i aniony sole mineralne.

Przykład:

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

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

Wraz z rozpuszczalnymi związkami organicznymi jony nieorganiczne zapewniają stabilne działanieciśnienie osmotyczne.

Stężenie kationów i anionów w komórce i jej otoczeniu jest różne. Wewnątrz komórki dominują kationy K + i duże ujemne jony organiczne, w płynach okołokomórkowych zawsze jest więcej jonów Na+ i Cl −. W rezultacie apotencjalna różnicamiędzy zawartością komórki a jej otoczeniem, zapewniając tak ważne procesy, jak drażliwość i przekazywanie pobudzenia wzdłuż nerwu lub mięśnia.

Jako składniki układów buforowych organizmu, jony decydują o ich właściwościach – zdolności do utrzymywania pH na stałym poziomie (bliskim neutralnemu), pomimo tego, że w procesie przemian metabolicznych powstają w sposób ciągły produkty kwaśne i zasadowe.

Przykład:

aniony Kwas fosforowy(HPO 2-4 i H 2 PO -4) stworzyć system buforowy fosforanów u ssaków, który utrzymuje pH płynu wewnątrzkomórkowego w granicach 6,9 - 7,4.
Kwas węglowy i jego aniony(H 2 CO 3 i NO -3) stworzyć system buforów wodorowęglanowych i utrzymać pH środowiska zewnątrzkomórkowego (osocza krwi) na poziomie 7,4.

Do syntezy cząsteczek organicznych (aminokwasów, białek, kwasów nukleinowych itp.) stosuje się związki azotu, fosforu, wapnia i innych substancji nieorganicznych.

Przykład:

Niektóre jony metali (Mg, Ca, Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Br, Co) są składnikami wielu enzymów, hormonów i witamin lub je aktywują.

Potas - zapewnia funkcjonowanie błon komórkowych, utrzymuje równowagę kwasowo-zasadową, wpływa na aktywność i stężenie magnezu.

Jony Na+ i K + przyczyniają się do przewodzenia impulsów nerwowych i pobudliwości komórek. Jony te wchodzą również w skład pompy sodowo-potasowej (transport aktywny) i tworzą potencjał transbłonowy komórek (zapewniają selektywną przepuszczalność błony komórkowej, co uzyskuje się dzięki różnicy stężeń jonów Na+ i K +: więcej w komórce K +, więcej na zewnątrz Na+).

Jony odgrywają kluczową rolę w regulacji skurczu mięśni wapń (Ca 2+). Miofibryle mają zdolność wchodzenia w interakcje z ATP i kurczenia się tylko wtedy, gdy w pożywce występują określone stężenia jonów wapnia. Jony wapnia są również niezbędne w procesie krzepnięcia krwi.

Żelazo jest częścią hemoglobiny we krwi.

Azot zawarte w białkach. Wszystkie najważniejsze części komórki (cytoplazma, jądro, otoczka itp.) zbudowane są z cząsteczek białka.

Fosfor jest częścią kwasów nukleinowych; zapewnienie prawidłowego wzrostu tkanki kostnej i zębowej.

Brak minerałów powoduje zakłócenie najważniejszych procesów życiowych komórek.

Test

1. Wybierz przykłady funkcji białek, które pełnią na komórkowym poziomie życia.

1) zapewniają transport jonów przez membranę

2) są częścią włosów, piór

3) uformuj skórę

4) przeciwciała wiążą antygeny

5) przechowuj tlen w mięśniach

6) zapewnić pracę wrzeciona podziałowego;

2. Wybierz cechy RNA.

1) znaleziony w rybosomach i jąderku

2) zdolne do replikacji

3) składa się z jednego łańcucha

4) jest zawarty w chromosomach

5) zestaw nukleotydów ATHC

6) zestaw nukleotydów AGCU

3. Jakie funkcje pełnią lipidy w organizmie zwierząt?

1) enzymatyczny

2) przechowywanie

3) energia

4) strukturalny

5) kurczliwy

6) receptor

4. Jakie funkcje pełnią węglowodany w organizmie zwierząt?

1) katalityczny

2) strukturalne

3) przechowywanie

4) hormonalne

5) kurczliwy

6) energia

5. Białka, w przeciwieństwie do kwasów nukleinowych,

1) uczestniczyć w tworzeniu błony plazmatycznej

2) są częścią chromosomów

3) uczestniczyć w regulacji humoralnej

4) pełnić funkcję transportową

5) pełnić funkcję ochronną

6) przenieść informacje dziedziczne z jądra do rybosomu

6 Które z poniższych białek nie można znaleźć w komórce mięśniowej?

1) aktyna

2) hemoglobina

3) fibrynogen

4) ATP-paza

5) polimeraza RNA

6) trypsyna

7. Wybierz cechy budowy cząsteczek białka.

1) składają się z kwasów tłuszczowych

2) składają się z aminokwasów

3) monomery cząsteczki są utrzymywane przez wiązania peptydowe

4) składają się z monomerów o tej samej strukturze

5) są alkoholami wielowodorotlenowymi

6) czwartorzędowa struktura cząsteczek składa się z kilku kulek

8. Wybierz trzy funkcje, które są unikalne dla białek.

1) energia

2) katalityczny

3) silnik

4) transport

5) strukturalne

6) przechowywanie

9. Wszystkie poniższe pierwiastki chemiczne, z wyjątkiem dwóch, są organogenami. Zidentyfikuj dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz w odpowiedzi numery, pod którymi są wskazane.

1) wodór

2) azot

3) magnez

4) chlor;

5) tlen

10 . Wybierz TRZY funkcje DNA w komórce

1) pośrednik w przekazywaniu informacji dziedzicznych

2) przechowywanie informacji dziedzicznych

3) kodowanie aminokwasów

4) szablon do syntezy mRNA

5) regulacyjne

6) strukturyzacja chromosomów

11 cząsteczek DNA

1) polimer, którego monomerem jest nukleotyd

2) polimer, którego monomerem jest aminokwas

3) polimer dwułańcuchowy

4) polimer jednołańcuchowy

5) zawiera informacje dziedziczne

6) pełni funkcję energetyczną w komórce

12. Jakie są cechy cząsteczki DNA?

1) składa się z jednej nici polipeptydowej

2) składa się z dwóch nici polinukleotydowych skręconych w spiralę

3) zawiera nukleotyd zawierający uracyl

4) ma nukleotyd zawierający tyminę

5) zachowuje informacje dziedziczne

6) przekazuje informację o budowie białka z jądra do rybosomu

13 . Czym różni się cząsteczka mRNA od DNA?

1) przenosi informacje dziedziczne z jądra do rybosomu

2) skład nukleotydów obejmuje pozostałości zasad azotowych, węglowodanów i kwasu fosforowego

3) składa się z jednej nici polinukleotydowej

4) składa się z dwóch połączonych ze sobą nici polinukleotydowych

5) zawiera rybozę węglowodanową i bazę azotową uracyl

6) zawiera dezoksyrybozę węglowodanową i tyminę na bazie azotowej

14. Wszystkie poniższe cechy, z wyjątkiem dwóch, dotyczą funkcji lipidów. Zidentyfikuj dwa znaki, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli.

1) przechowywanie

2) hormonalne

3) enzymatyczny

4) nosiciel informacji dziedzicznej

5) energia

15. Wszystkie poniższe znaki, z wyjątkiem dwóch, można wykorzystać do opisania znaczenia białek w organizmie człowieka i zwierzęcia. Zidentyfikuj dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz w odpowiedzi numery, pod którymi są wskazane.

1) służą jako główny materiał budowlany

2) rozkładają się w jelicie na glicerol i kwasy tłuszczowe

3) powstają z aminokwasów

4) przekształcany w glikogen w wątrobie

5) ponieważ enzymy przyspieszają reakcje chemiczne

16 Wszystkie wymienione poniżej cechy, z wyjątkiem dwóch, mogą być użyte do opisania cząsteczki DNA. Zidentyfikuj dwa znaki, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli.

1) składa się z dwóch łańcuchów polinukleotydowych skręconych w spiralę

2) przekazuje informacje do miejsca syntezy białek

3) w kompleksie z białkami buduje organizm rybosomu

4) zdolny do samopodwojenia

5) w kompleksie z białkami tworzy chromosomy

17 . Do opisu cząsteczki insuliny można wykorzystać wszystkie cechy wymienione poniżej, z wyjątkiem dwóch. Zidentyfikuj dwa znaki, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli

1) składa się z aminokwasów

2) hormon nadnerczy

3) katalizator wielu reakcji chemicznych

4) hormon trzustkowy

5) substancja o charakterze białkowym

18 Do opisania albuminy białka jaja można wykorzystać wszystkie z wyjątkiem dwóch z poniższych cech. Zidentyfikuj dwa znaki, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli.

1) składa się z aminokwasów

2) enzym trawienny

3) denaturuje się odwracalnie, gdy jajko jest gotowane

4) monomery są połączone wiązaniami peptydowymi

5) cząsteczka tworzy struktury pierwszorzędowe, drugorzędowe i trzeciorzędowe

19 Do opisu cząsteczki skrobi można wykorzystać wszystkie cechy z wyjątkiem dwóch wymienionych poniżej. Zidentyfikuj dwa znaki, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli.

1) składa się z jednego łańcucha

2) wysoce rozpuszczalny w wodzie

3) w kompleksie z białkami tworzy ścianę komórkową

4) ulega hydrolizie

5) jest substancją rezerwową w komórkach mięśniowych

20. Wybierz organelle komórkowe zawierające informacje dziedziczne.

1) rdzeń

2) lizosomy

3) Aparat Golgiego

4) rybosomy

5) mitochondria

6) chloroplasty

21Zadanie 4 Wybierz struktury, które są charakterystyczne tylko dla komórki roślinnej.

1) mitochondria

2) chloroplasty

3) ściana komórkowa

4) rybosomy

5) wakuole z sokiem komórkowym

6) aparat Golgiego

22 Wirusy, w przeciwieństwie do bakterii,

1) mieć ścianę komórkową

2) dostosować się do otoczenia

3) składają się tylko z kwasu nukleinowego i białka

4) rozmnażać się wegetatywnie

5) nie mają własnego metabolizmu

23. Podobna struktura komórek roślinnych i zwierzęcych jest dowodem

1) ich związek

2) wspólne pochodzenie organizmów wszystkich królestw

3) pochodzenie roślin od zwierząt

4) powikłania organizmów w procesie ewolucji

5) jedność świata organicznego

6) różnorodność organizmów

24 Jakie są funkcje kompleksu Golgiego?

1) syntetyzuje substancje organiczne z nieorganicznych

2) rozkłada biopolimery na monomery

3) gromadzi białka, lipidy, węglowodany syntetyzowane w komórce

4) zapewnia pakowanie i usuwanie substancji z komórki

5) utlenia substancje organiczne do nieorganicznych

6) uczestniczy w tworzeniu lizosomów

25 Autotrofy są

1) rośliny zarodnikowe

2) grzyby pleśniowe

3) glony jednokomórkowe

4) bakterie chemotroficzne

5) wirusy

6) większość pierwotniaków

26 Które z poniższych organelli są błoniaste?

1) lizosomy

2) centriole

3) rybosomy

4) mikrotubule

5) wakuole

6) leukoplasty

27 Wybierz zapisy syntetycznej teorii ewolucji.

1) Gatunki naprawdę istnieją w naturze i powstają przez długi czas.

2) Mutacje i kombinacje genów służą jako materiał do ewolucji.

3) Siły napędowe ewolucji to proces mutacji, fale populacyjne, kombinacyjna zmienność.

4) W naturze istnieją różne rodzaje walki o byt między organizmami.

5) Dobór naturalny jest wiodącym czynnikiem ewolucji.

6) Dobór naturalny chroni jedne osobniki i niszczy inne.

28 Jakie substancje tworzą błonę komórkową?

1) lipidy

2) chlorofil

3) RNA

4) węglowodany

5) białka

6) DNA

29. W których z poniższych organelli komórkowych zachodzą reakcje syntezy macierzy?

1) centriole

2) lizosomy

3) Aparat Golgiego

4) rybosomy

5) mitochondria

6) chloroplasty

30. Eukarionty obejmują

1) pospolita ameba

2) drożdże

4) cholera vibrio

5) E. coli

6) ludzki wirus niedoboru odporności

31. Komórki prokariotyczne różnią się od komórek eukariotycznych

1) obecność nukleoidu w cytoplazmie

2) obecność rybosomów w cytoplazmie

3) Synteza ATP w mitochondriach

4) obecność retikulum endoplazmatycznego

5) brak morfologicznie odrębnego jądra

6) obecność wgłębień błony komórkowej, pełniących funkcję organelli błonowych

32. Jakie są cechy budowy i funkcji mitochondriów?

1) wewnętrzna membrana tworzy grana

2) są częścią jądra

3) syntetyzować własne białka

4) uczestniczyć w utlenianiu substancji organicznych do I

5) zapewniają syntezę glukozy

6) są miejscem syntezy ATP

33. Którą z poniższych funkcji spełnia błona komórkowa? Zapisz liczby w kolejności rosnącej.

1) uczestniczy w syntezie lipidów

2) prowadzi aktywny transport substancji

3) uczestniczy w procesie fagocytozy

4) uczestniczy w procesie pinocytozy

5) jest miejscem syntezy białek błonowych

6) koordynuje proces podziału komórek

34. Jakie są cechy budowy i funkcji rybosomów? Zapisz liczby w kolejności rosnącej.

1) mieć jedną membranę

2) składają się z cząsteczek DNA

3) rozkładać materię organiczną

4) składają się z dużych i małych cząstek

5) uczestniczyć w procesie biosyntezy białek

6) składają się z RNA i białka

35. Które z wymienionych organelli są błoniaste? Zapisz liczby w kolejności rosnącej.

1) lizosomy

2) centriole

3) rybosomy

4) wakuole

5) leukoplasty

6) mikrotubule

36. Wszystkie poniższe znaki, z wyjątkiem dwóch, można wykorzystać do opisania funkcji cytoplazmy. Zidentyfikuj dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz w odpowiedzi numery, pod którymi są wskazane.

1) środowisko wewnętrzne, w którym znajdują się organelle

2) synteza glukozy

3) związek procesów metabolicznych

4) utlenianie substancji organicznych do nieorganicznych

5) komunikacja między organellami komórkowymi

37. Wszystkie poniższe cechy, z wyjątkiem dwóch, można wykorzystać do scharakteryzowania ogólnych właściwości mitochondriów i chloroplastów. Zidentyfikuj dwa znaki, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli.

1) tworzą lizosomy

2) są dwumembranowe

3) są organellami półautonomicznymi

4) uczestniczyć w syntezie ATP

5) tworzą wrzeciono podziałowe

38Wszystkie cechy wymienione poniżej, z wyjątkiem dwóch, mogą być użyte do opisania organoidu komórki pokazanego na rysunku. Zidentyfikuj dwa znaki, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli w tabeli.

1) znajduje się w komórkach roślinnych i zwierzęcych

2) charakterystyka komórek prokariotycznych

3) uczestniczy w tworzeniu lizosomów

4) tworzy pęcherzyki wydzielnicze

5) dwubłonowy organoid

39Wszystkie cechy wymienione poniżej, z wyjątkiem dwóch, mogą być użyte do opisania organoidu komórki pokazanego na rysunku. Zidentyfikuj dwa znaki, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli.

1) organoid jednobłonowy

2) składa się z cristae i chromatyny

3) zawiera okrągłe DNA

4) syntetyzuje własne białko

5) zdolny do dzielenia

40. Wszystkie wymienione poniżej znaki, z wyjątkiem dwóch, mogą być użyte do opisania organoidu komórki pokazanego na rysunku. Zidentyfikuj dwa znaki, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli w tabeli.

1) organoid jednobłonowy

2) zawiera fragmenty rybosomów

3) skorupa jest usiana porami

4) zawiera cząsteczki DNA

5) zawiera mitochondria

41 Wszystkie wymienione poniżej funkcje, z wyjątkiem dwóch, mogą być użyte do opisania komórki pokazanej na rysunku. Zidentyfikuj dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy; zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli.

1) jest błona komórkowa

2) ściana komórkowa składa się z chityny

3) aparat dziedziczny jest zamknięty w chromosomie pierścieniowym

4) substancja rezerwowa - glikogen

5) komórka jest zdolna do fotosyntezy

42Wszystkie wymienione poniżej cechy, z wyjątkiem dwóch, mogą być użyte do opisania komórki przedstawionej na rysunku. Zidentyfikuj dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy; zapisz numery, pod którymi są wskazane w tabeli

1) jest błona komórkowa

2) jest aparat Golgiego

3) istnieje kilka chromosomów liniowych

4) mieć rybosomy

5) jest ściana komórkowa

przygotować się do egzaminu z biologii na dany temat

„Organizacja chemiczna komórki”

Notatka wyjaśniająca

Analiza wyników egzaminu wykazała, że ​​temat „Chemiczna organizacja ogniwa” jest dla absolwentów problematyczny. Aby rozwiązać ten problem, konieczne jest rozwijanie wytrwałych umiejętności wykonywania zadań wykorzystywanych na egzaminie. Proponowane testy zawierają zadania, które nauczyciele biologii mogą wykorzystać do ćwiczenia tych umiejętności zarówno w klasie, jak i podczas indywidualnych konsultacji przygotowujących do egzaminu.

Testy oparte są na materiałach KIM-ów (są oznaczone gwiazdką) oraz z dodatkowej literatury. Zadania z literatury dodatkowej wyróżniają się informacyjnością, dzięki czemu mogą służyć jako dodatkowe źródło wiedzy.

Temat 1:„Substancje nieorganiczne komórki”

Część A zadania.

Wybierz jedną poprawną odpowiedź.

1.* Ciała przyrody ożywionej i nieożywionej są w zestawie podobne

2) pierwiastki chemiczne

3) kwasy nukleinowe

4) enzymy

2.* Magnez jest niezbędnym składnikiem cząsteczek

2) chlorofil

3) hemoglobina

3.* Jaką rolę w komórce odgrywają jony potasu i sodu?

1) są biokatalizatorami

2) brać udział w wzbudzaniu

3) zapewnić transport gazów

4) promować ruch substancji przez membranę

4. Jaki jest stosunek jonów sodu i potasu w komórkach zwierzęcych iw ich środowisku - płynie międzykomórkowym i krwi?

1) w komórce jest więcej sodu niż na zewnątrz, potasu wręcz przeciwnie, na zewnątrz więcej niż w komórce

2) na zewnątrz jest tyle sodu, ile potasu w komórce

3) w komórce jest mniej sodu niż na zewnątrz i przeciwnie, więcej potasu w komórce niż na zewnątrz

5. Wymień pierwiastek chemiczny, który w postaci jonu w dużych ilościach jest częścią cytoplazmy komórek, gdzie jest znacznie większy niż w płynie międzykomórkowym i jest bezpośrednio zaangażowany w tworzenie stałej różnicy potencjałów elektrycznych na przeciwnych boki zewnętrznej błony plazmatycznej

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. Wymień pierwiastek chemiczny, który wchodzi w skład nieorganicznego składnika tkanki kostnej i muszli mięczaków, bierze udział w skurczu mięśni i krzepnięciu krwi, jest pośrednikiem w przekazywaniu sygnału informacyjnego z zewnętrznej błony plazmatycznej do cytoplazmy komórki

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. Nazwij pierwiastek chemiczny, który wchodzi w skład chlorofilu i jest niezbędny do złożenia małych i dużych podjednostek rybosomu w jedną strukturę, aktywuje niektóre enzymy

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. Wymień pierwiastek chemiczny, który jest częścią hemoglobiny i mioglobiny, gdzie uczestniczy w dodawaniu tlenu, a także jest częścią jednego z białek mitochondrialnych łańcucha oddechowego, który przenosi elektrony podczas oddychania komórkowego.

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. Wskaż grupę pierwiastków chemicznych, których zawartość w ogniwie wynosi łącznie 98%,

10. Nazwij ciecz, która pod względem składu soli jest najbliżej osocza krwi kręgowców lądowych

1) 0,9% roztwór NaCl

2) woda morska

3) świeża woda

11. Wymień związki organiczne, które są zawarte w komórce w największej ilości (w% mokrej masy)

1) węglowodany

4) kwasy nukleinowe

12. Wymień związki organiczne, które są zawarte w komórce w najmniejszej ilości (w% mokrej masy)

1) węglowodany

4) kwasy nukleinowe

13. * Znaczną część komórki stanowi woda, która

1) tworzy wrzeciono podziałowe

2) tworzy kulki białka

3) rozpuszcza tłuszcze

4) nadaje komórkom elastyczność;

14. Jaka jest główna cecha budowy cząsteczki wody, która determinuje specyficzne właściwości i biologiczną rolę wody?

1) mały rozmiar

2) polaryzacja cząsteczki

3) wysoka mobilność

15. * Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem, ponieważ

1) jego cząsteczki mają wzajemne przyciąganie

2) jego cząsteczki są polarne

3) powoli się nagrzewa i schładza

4) ona jest katalizatorem

16.* Woda w komórce pełni funkcję

1) katalityczny

2) rozpuszczalnik

3) strukturalne

4) informacja

1) komunikacja z sąsiednimi komórkami

2) wzrost i rozwój

3) umiejętność dzielenia się

4) objętość i elastyczność

18. Wszystkie powyższe aniony, z wyjątkiem jednego, wchodzą w skład soli i są najważniejszymi anionami dla życia komórki. Wskaż „dodatkowy” anion wśród nich.

4) H 2 RO 4 -

Właściwe odpowiedzi

Zadania części B.

Wybierz trzy poprawne odpowiedzi z sześciu.

1) Jakie funkcje pełni woda w komórce?

A) pełni funkcję energetyczną

B) zapewnia elastyczność komórek

B) chroń zawartość komórki

D) uczestniczy w termoregulacji

D) uczestniczy w hydrolizie substancji

E) zapewnia ruch organelli.

Odpowiedź: B, D, D

2) * Woda w klatce odgrywa rolę

A) środowisko wewnętrzne

B) strukturalne

B) regulacyjne

D) humoralne

D) uniwersalne źródło energii

E) uniwersalny rozpuszczalnik

Odpowiedź: A, B, E.

Temat 2:„Polimery biologiczne – białka”.

Część A zadania.

Wybierz jedną poprawną odpowiedź.

jeden*. Białka są klasyfikowane jako biopolimery, ponieważ:

1) są bardzo zróżnicowane

2) odgrywają ważną rolę w komórce

3) składają się z wielokrotnie powtarzających się linków

4) mają dużą masę cząsteczkową

2*. Monomery cząsteczek białka to

1) nukleotydy

2) aminokwasy

3) monosacharydy

3*. Polipeptydy powstają w wyniku interakcji

1) zasady azotowe

2) lipidy

3) węglowodany

4) aminokwasy

4*. Rodzaj liczby i kolejność aminokwasów zależy od

1) sekwencja trojaczków RNA

2) pierwotna struktura białek

3) hydrofobowość cząsteczek tłuszczu

4) hydrofilowość cukrów prostych

pięć*. Komórki wszystkich żywych organizmów zawierają

1) hemoglobina

2. 4) włókno

6*. Określana jest sekwencja aminokwasów w cząsteczkach białka

1) układ trojaczków w cząsteczce DNA

2) strukturalna cecha rybosomu

3) zestaw rybosomów w polisomie

4) cecha struktury T-RNA

7*. Następuje odwracalna denaturacja cząsteczek białka

1) naruszenie jego pierwotnej struktury

2) tworzenie wiązań wodorowych

3) naruszenie jego struktury trzeciorzędowej

4) tworzenie wiązań peptydowych

8*. Zdolność cząsteczek białek do tworzenia związków z innymi substancjami determinuje ich funkcję.

1) transport

2) energia

3) kurczliwy

4) wydalniczy

dziewięć*. Jaka jest funkcja białek kurczliwych u zwierząt?

1) transport

2) sygnał

3) silnik

4) katalityczny

10*. Substancje organiczne przyspieszające procesy metaboliczne -

1) aminokwasy

2) monosacharydy

3) enzymy

jedenaście*. Jaką funkcję pełnią białka w komórce?

1) ochronny

2) enzymatyczny

3) informacje

4) kurczliwość

Zadania części B.

Wybierz trzy poprawne odpowiedzi z sześciu.

jeden*. Jakie są cechy budowy i właściwości cząsteczek białka?

A) ma struktury pierwszorzędowe, drugorzędowe, trzeciorzędowe, czwartorzędowe.

B) mają formę pojedynczej spirali

B) monomery aminokwasów

D) monomery-nukleotydy

D) zdolny do replikacji

E) zdolne do denaturacji

Odpowiedzi: A, B, E.

Zadania części C.

Podaj pełną szczegółową odpowiedź.

jeden*. Enzymy tracą swoją aktywność, gdy poziom promieniowania wzrasta.

Wyjaśnij dlaczego.

Odpowiedź: Wszystkie enzymy to białka. Pod wpływem promieniowania struktura zmienia się

białko-enzym, następuje jego denaturacja.