Ujednolicony egzamin państwowy sprawdza skład chemiczny komórki. Teoria komórki, skład chemiczny, budowa, funkcje

Test z biologii sprawdzający wiedzę uczniów klas 9-11 na temat:

„SKŁAD CHEMICZNY KOMÓRKI”

Wybierz 1 poprawną odpowiedź:

A1. Cząsteczka składa się z aminokwasów

1) wiewiórka

2) DNA

3) RNA

4) skrobia

A2. Największa ilość energii uwalniana jest podczas rozkładu

1) białka

2) tłuszcze

3) węglowodany

4) kwasy nukleinowe

A3. Następujące polimery składają się z nukleotydów

1) białka

2) tłuszcze

3) DNA i RNA

4) polisacharydy

A4. Aminokwasy są monomerami

1) glikogen i skrobia

2) białka

3) kwasy nukleinowe

4) lipidy

A5. Błona komórkowa składa się z

1) białka i węglowodany

2) węglowodany i lipidy

3) białka i kwasy nukleinowe

4) białka, lipidy i węglowodany

A6. Uniwersalnym źródłem energii w komórce jest

1) uracyl

2) ATP

3) aminokwasy

4) RNA

A7. Ściana komórkowa komórek roślinnych zbudowana jest głównie z

1) sacharoza

2) glikogen

3) wiewiórka

4) celuloza

A8. Nośnikiem informacji genetycznej w komórce jest cząsteczka

1) murina

2) wiewiórka

3) RNA

4) DNA

A9. Białka obejmują

1) 20 różnych aminokwasów

2) 40 różnych aminokwasów

3) 20 różnych nukleotydów

4) 20 różnych monosacharydów

A10. W organizmie człowieka białka służą jako źródło energii

1) pochodzą z pożywienia w dużych ilościach

2) powstają w samym organizmie w dużych ilościach

3) wyczerpały się wszystkie rezerwy węglowodanów i tłuszczów

4) organizm nie potrzebuje energii

A11. Cząsteczka DNA w przeciwieństwie do cząsteczki RNA

1) składa się z 2 nukleotydów

2) składa się z białka

3) składa się z 2 łańcuchów polinukleotydowych

4) nie spotykane w dzikiej przyrodzie

A12. Gen jest częścią cząsteczki

1) RNA

2) DNA

3) wiewiórka

4) lipidy

A13. Wirusy składają się z

1) błona lipidowa, cząsteczki DNA lub RNA

2) otoczka białkowa, cząsteczki DNA i RNA

3) otoczka chitynowa, białka i cząsteczki ATP

4) otoczka polisacharydowa i cząsteczki RNA

A14. Kiedy 1 gram tłuszczu zostanie całkowicie rozłożony, powstaje

1) Energia 17,2 kJ

2) Energia 14,6 kJ

3) Energia 39,1 kJ

4) Energia 42,3 kJ

A15. Ile aminokwasów bierze udział w syntezie białek?

1) 10

2) 20

3) 30

4) 46

A16. Węglowodany proste nazywane są

1) oligosacharydy

2) disacharydy

3) monosacharydy

4) polisacharydy

A17. Polisacharyd występujący w komórce roślinnej to

1) białko

2) skrobia

3) kwas nukleinowy

4) glukoza

A18. Największym zagrożeniem dla zdrowia człowieka jest brak

1) tłuszcze

2) białka

3) węglowodany

4) lipidy

A19. DNA jest polimerem biologicznym, którego monomery są

1) aminokwas

2) monosacharyd

3) nukleotyd

4) zasada azotowa

A20. Monomer tRNA to

1) aminokwas

2) białko

3) nukleotyd

4) polisacharyd

A21. Rybosomy zawierają

1) i-RNA, r-RNA i DNA

2) r-RNA i białka

3) Sekcja tRNA i DNA

4) Sekcja DNA i białka

A22. Zgodnie z zasadą komplementarności, adenina w cząsteczce DNA tworzy parę z

1) cytozyna

2) tymina

3) guanina

4) uracyl

Odpowiedzi na pytania testowe:

Pytanie

odpowiedź

Pytanie

odpowiedź

Pytanie

Odpowiedź

1

1

11

3

21

2

2

2

12

2

22

2

3

3

13

2

4

2

14

3

5

4

15

2

6

2

16

3

7

4

17

2

8

4

18

2

9

1

19

3

10

3

20

3

Testy szkoleniowe do egzaminu Unified State Exam. Biologia. Temat: Skład chemiczny komórki.

1 . Organizmy żywe potrzebują azotu, ponieważ służy

1. integralny składnik białek i kwasów nukleinowych 2. główne źródło energii 3. składnik strukturalny tłuszczów i węglowodanów 4. główny nośnik tlenu

2 . Woda odgrywa ważną rolę w życiu komórki, ponieważ 1. uczestniczy w wielu reakcjach chemicznych 2 zapewnia prawidłową kwasowość środowiska 3 przyspiesza reakcje chemiczne

4.część membran

3 . Głównym źródłem energii w organizmie jest:

1) witaminy 2. enzymy 3 hormony 4 węglowodany

4substancje organiczne w komórce przemieszczają się wraz z organoidami

1. układ wakuolowy 2. lizosomy 3. mitochondria 4. retikulum endoplazmatycznego

4. Komórki jakich organizmów zawierają dziesiątki razy więcej węglowodanów niż komórki zwierzęce?

1 bakterie saprotroficzne 2. jednokomórkowe 3. pierwotniaki 4. rośliny

5. W komórkach tę funkcję pełnią lipidy

1) katalityczny 2) transport 3. informacja 4. energia

6. W komórkach ludzkich i zwierzęcych wykorzystywane są jako budulec i źródło energii.

1 hormony i witaminy 2 woda i dwutlenek węgla 3. substancje nieorganiczne 4. białka, tłuszcze i węglowodany

7 Tłuszcze, podobnie jak glukoza, pełnią w komórce pewną funkcję

1) konstrukcja 2. informacja 3. katalityczna 4 energia

8 . Wskaż, która liczba na rysunku oznacza drugorzędową strukturę cząsteczki białka

9. Enzymy obejmują

1 kwasy nukleinowe 2. białka 3. cząsteczki ATP 4. węglowodany

10. W wyniku interakcji powstaje czwartorzędowa struktura cząsteczek białka

1. aminokwasy i tworzenie wiązań peptydowych 2. kilka nici polipeptydowych 3. odcinki jednej cząsteczki białka wskutek wiązań wodorowych 4. kula białkowa z błoną komórkową

11. Jaka jest funkcja białek wytwarzanych w organizmie po przedostaniu się do niego bakterii lub wirusów? 1) regulacyjne 2. sygnalizacyjne 3. ochronne 4. enzymatyczne

1 2. Cząsteczki pełnią w komórce różne funkcje.
1) DNA 2) białka 3) mRNA 4) ATP

13. Jaka jest funkcja białek przyspieszających reakcje chemiczne w komórce?

1) hormonalna 2) sygnalizacja 3. enzymatyczny 4. informacyjny

1 4. Program opisujący pierwotną strukturę cząsteczek białka jest szyfrowany w cząsteczkach

1) tRNA 2) DNA 3) lipidy 4) polisacharydy

1 5. W cząsteczce DNA dwie nici polinukleotydowe są połączone przez

1 uzupełniające zasady azotowe 2 pozostałości kwasu fosforowego 3. aminokwasy 4. węglowodany

16 Wiązanie występujące pomiędzy zasadami azotowymi dwóch komplementarnych nici DNA to

1) jonowy 2) peptyd 3) wodór 4) kowalencyjny polarny

1 7. Ze względu na zdolność cząsteczek DNA do reprodukcji własnego rodzaju,

1 kształtuje się adaptacja organizmu do środowiska

2. u osobników danego gatunku zachodzą modyfikacje. 3. pojawiają się nowe kombinacje genów

4. Informacja dziedziczna przekazywana jest z komórki macierzystej do komórek potomnych

18. Cząsteczki DNA stanowią materialną podstawę dziedziczności, ponieważ kodują informacje o strukturze cząsteczek 1. polisacharydy

2. białka 3) lipidy 4) aminokwasy

19. W cząsteczce DNA z tyminą znajduje się 100 nukleotydów, co stanowi 10% całości. Ile nukleotydów ma guanina?

2)400

1)200

3)1000

4)1800

20. Dziedziczna informacja o cechach organizmu jest skoncentrowana w cząsteczkach

1. tRNA 2. DNA 3. białko 4. polisacharydy

21. W komórkach biorą udział kwasy rybonukleinowe

1. przechowywanie informacji dziedzicznych 2 biosynteza białek

3. biosynteza węglowodanów 4. regulacja metabolizmu tłuszczów

22. cząsteczki mRNA, w przeciwieństwie do tRNA,

1służą jako matryca do syntezy białek 2służą jako matryca do syntezy tRNA

3. dostarczają aminokwasy do rybosomu 4. przekazują enzymy do rybosomu

23. Cząsteczka mRNA przekazuje informację dziedziczną

1.z jądra do mitochondrium 2.z jednej komórki do drugiej

3. od jądra do rybosomu 4. od rodziców do potomstwa

24. Cząsteczki RNA, w przeciwieństwie do DNA, zawierają zasadę azotową

1) adenina 2) guanina 3uracyl cytozyna

25. Ryboza, w przeciwieństwie do dezoksyrybozy, jest częścią1) DNA 2) mRNA 3) białka 4) polisacharydy

26. Proces denaturacji cząsteczki białka jest odwracalny, jeżeli połączenia nie są zerwane

1) wodór 2. peptyd 3. hydrofobowy 4. disiarczek

27. Podczas tego procesu powstaje ATP 1. synteza białek na rybosomach

2.rozkład skrobi z wytworzeniem glukozy

3. utlenianie substancji organicznych w komórce 4. fagocytoza

28Monomerem cząsteczki białka jest

1) zasada azotowa 2) monosacharyd 3) aminokwas 4) lipidy

29Większość enzymów tak

1) węglowodany 2) lipidy 3) aminokwasy 4) białka

30Funkcją budulcową węglowodanów jest to, że

1) tworzą celulozową ścianę komórkową u roślin2) są biopolimerami

3) zdolny do rozpuszczenia się w wodzie4) służą jako substancja rezerwowa dla komórki zwierzęcej

31Lipidy odgrywają ważną rolę w życiu komórki, ponieważ1) są enzymami

2) rozpuszczają się w wodzie 3) służą jako źródło energii4) utrzymywać stałe środowisko w komórce

32 Synteza białek u eukariontów zachodzi: a. na rybosomach b. na rybosomach w cytoplazmie

B. na błonie komórkowej D. na mikrofilamentach w cytoplazmie.

33. Struktury pierwszorzędowe, drugorzędowe i trzeciorzędowe cząsteczki charakteryzują się:

1.glikogen 2.adenina 3.aminokwasy 4.DNA.

Część B

1. Cząsteczka RNA zawiera

A) ryboza B) guanina C) kation magnezu D) deoksyrybozaD) aminokwas E) kwas fosforowy

Zapisz odpowiedź jako ciąg liter w kolejności alfabetycznej (bez spacji i innych symboli).

2. Ustalić zgodność pomiędzy funkcją związku a biopolimerem, dla którego jest on charakterystyczny. W poniższej tabeli pod każdą liczbą określającą położenie pierwszej kolumny wpisz literę odpowiadającą pozycji drugiej kolumny.

FUNKCJONOWAĆ

1) przechowywanie dziedziczneinformacja BIOPOLIMER A) białko B) DNA

2) tworzenie nowych cząsteczekpoprzez samopodwojenie

3) przyspieszenie reakcji chemicznych

4) jest obowiązkowym składnikiem błony komórkowej

5) neutralizacja antygenów

3. Ustalić zgodność pomiędzy funkcją związku a biopolimerem, dla którego jest on charakterystyczny. W poniższej tabeli pod każdą liczbą określającą położenie pierwszej kolumny wpisz literę odpowiadającą pozycji drugiej kolumny.

FUNKCJONOWAĆ

1) tworzenie ścian komórkowych BIOPOLIMER A) polisacharyd B) kwas nukleinowy

2) transport aminokwasów

3) przechowywanie informacji dziedzicznych

4) służy jako rezerwowy składnik odżywczy

5) dostarcza komórce energii

Wynikową sekwencję liter zapisz w tabeli i przenieś do formularza odpowiedzi (bez spacji i innych symboli).

Część C

1 W jednym łańcuchu cząsteczki DNA znajduje się 31% reszt adenylowych, 25% reszt tymidylowych i 19% reszt cytydylowych. Oblicz procent nukleotydów w dwuniciowym DNA.

2. Znajdź błędy w podanym tekście, popraw je, wskaż numery zdań, w których się znajdują, zapisz te zdania bez błędów.

1. Białka są polimerami biologicznymi, 2. Liczbami białek są aminokwasy. 3. Białka zawierają 30 równych aminokwasów. 4. Wszystkie aminokwasy można syntetyzować w organizmie człowieka i zwierzęcia. 5. Aminokwasy łączą się w cząsteczce białka niekowalencyjnymi wiązaniami peptydowymi.

3. Zawartość nukleotydów w łańcuchu mRNA jest następująca: A-35%, G-27%, C-18%, U-20%. Określ skład procentowy nukleotydów w odcinku 2-niciowej cząsteczki DNA, który jest matrycą dla tego mRNA.

4. Ile cząsteczek ATP zostanie zsyntetyzowanych w komórkach eukariotycznych podczas całkowitego utlenienia fragmentu cząsteczki skrobi składającej się z 10 reszt glukozy?

5 .Jaką rolę pełnią białka w organizmie?

6. Znajdź błędy w podanym tekście. Sprecyzować numery zdań, w których są utworzone. Wyjaśnij je.1. Wszyscy obecniW organizmie białka są enzymami.

2. Każdy enzym przyspiesza przepływ kilku substancji chemicznychreakcje. 3. Centrum aktywne enzymu ściśle odpowiada konfiguracji substratu, z którym oddziałuje. 4. Aktywność enzymu nie zależy od czynników takich jak temperatura, pH i innych czynników. 7. Znajdź błędy w podanym tekście. Wskaż numery poprzednich, w których są dopuszczone, wyjaśnij je.

1. Komunikator RNA jest syntetyzowany na cząsteczce DNA.2. Jego długość nie zależy od ilości kopiowanych informacji.3. Ilość mRNA w komórce wynosi 85% całkowitej ilości mRNA w komórce.

4. W komórce występują trzy rodzaje tRNA.5. Każdy tRNA przyłącza specyficzny aminokwas i transportuje go do rybosomów.6. U eukariontów tRNA jest znacznie dłuższe niż mRNA.

8 Wskaż liczbę zdań, w których popełniono błędy i wyjaśnij je.

1. Węglowodory to związki węgla i wodoru

2. Istnieją trzy główne klasy węglowodanów – monosacharydy, sacharydy i polisacharydy.

3. Najpopularniejszymi monosacharydami są sacharoza i laktoza.

4. Są rozpuszczalne w wodzie i mają słodki smak.

5. Podczas rozkładu 1 g glukozy uwalniane jest 35,2 kJ energii

9 . Jakie są podobieństwa i różnice między RNA, DNA, ATP?

10 Dlaczego glukoza nie pełni w komórce funkcji magazynowania?

Krótką odpowiedź zawierającą co najmniej dwa elementy napisz na odwrocie formularza lub na osobnej kartce papieru.

11 Dlaczego skrobię zalicza się do biopolimerów i jaka właściwość skrobi decyduje o jej funkcji magazynowania w komórce?

Odpowiedzi na ujednolicony egzamin państwowy na temat „Skład chemiczny komórki”

pytanie

odpowiedź

pytanie

odpowiedź

pytanie

odpowiedź

pytanie

odpowiedź

Część B.

1ABE 2.BBAAA 3ABBAAA

Część C

1.A-31% T-25% C-19% Razem 65%, więc 100-65=25% (guanina)

zgodnie z zasadą komplementarności

A=T=31+25=56% tj. 28% każdy

G=C=19+25=44% tj. 22% każdy

2. 345

3. Zgodnie z zasadą komplementarności w 1 nici DNA, która jest matrycą do syntezy mRNA, znajdują się następujące nukleotydy

T35% C27% G18% A20%

A=T=35+20=55%, czyli po 27,5%.

C=G=27+18=45%, czyli po 25,5%.

4. W procesie oddychania komórkowego utlenianie 1 cząsteczki glukozy powoduje powstanie 38 cząsteczek ATP. Fragment cząsteczki skrobi hydrolizuje do 10 reszt glukozy, z których każda ulega całkowitemu utlenieniu, w wyniku czego powstaje 380 cząsteczek ATP.

5. Enzymatyczne, regulacyjne, strukturalne, sygnalizacyjne, ochronne, motoryczne, transportowe, energetyczne.

6.124

7. błędy 2-zależne, 3-5%, 4-około 40 typów, 6-krótsze (70-90 nukleotydów)

8. błędy 1-węglowodany i woda 3-disacharydy 5-17,6 kJ

10. Glukoza, związek hydrofilowy, ulega metabolizmowi w środowisku wodnym i nie może się kumulować.

11. Skrobia to polisacharyd, monomer – glukoza. Skrobia ma właściwość hydrofobowości, dzięki czemu może gromadzić się w komórce.


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

Pobierać:


Zapowiedź:

Skład chemiczny komórki

(przygotowanie do egzaminu Unified State Exam)

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

Główną funkcją węglowodanów jest energia (podczas rozkładu i utleniania cząsteczek węglowodanów uwalniana jest energia, która zapewnia funkcje życiowe organizmu). W przypadku nadmiaru węglowodanów gromadzą się one w komórce jako substancje rezerwowe (skrobia, glikogen) i w razie potrzeby wykorzystywane są przez organizm jako źródło energii. Węglowodany są również wykorzystywane jako materiał budowlany.

Ogólny wzór węglowodanów

Cn(H2O)m

Węglowodany składają się z węgla, wodoru i tlenu.

Pochodne węglowodanów mogą zawierać także inne pierwiastki.

Węglowodany rozpuszczalne w wodzie.Monosacharydy i disacharydy

Przykład:

Spośród monosacharydów najważniejsze dla organizmów żywych są ryboza, deoksyryboza, glukoza, fruktoza i galaktoza.

Glukoza jest głównym źródłem energii potrzebnej do oddychania komórkowego.

Fruktoza jest składnikiem nektarów kwiatowych i soków owocowych.

Ryboza i deoksyryboza są elementami strukturalnymi nukleotydów, które są monomerami kwasów nukleinowych (RNA i DNA).
Disacharydy powstają w wyniku połączenia dwóch cząsteczek monosacharydu i mają podobne właściwości 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 połączenia dwóch cząsteczek monosacharydów:

Sacharoza (glukoza + fruktoza) to główny produkt fotosyntezy transportowany przez rośliny.

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

Maltoza (glukoza + glukoza) jest źródłem energii w kiełkujących nasionach.

Funkcje węglowodanów rozpuszczalnych: transportowa, ochronna, sygnalizacyjna, energetyczna.

Polisacharydy nierozpuszczalne w wodzie

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

Przykład:

Węglowodany polimerowe: skrobia, glikogen, celuloza, chityna.

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

Celuloza jest ważnym składnikiem strukturalnym ścian komórkowych grzybów i roślin.

Celuloza jest nierozpuszczalna w wodzie i ma wysoką wytrzymałość.

Chityna składa się z aminowych pochodnych glukozy i jest częścią ścian komórkowych niektórych grzybów oraz tworzy egzoszkielet stawonogów.
Glikogen - substancja rezerwowa komórki zwierzęcej.

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

Lipidy - obszerna grupa substancji tłuszczopodobnych (estry kwasów tłuszczowych i alkoholu trójwodorotlenowego glicerol), 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 substancjami innych klas, na przykład z białkami (lipoproteinami) i węglowodanami (glikolipidami).

Funkcje lipidów:

  • Składowanie - tłuszcze są główną formą magazynowania lipidów w komórce.
  • Energia - połowa energii zużywanej przez komórki kręgowców w stanie spoczynku powstaje w wyniku utleniania tłuszczów (utlenione dostarczają ponad dwukrotnie więcej energii niż węglowodany).
  • Tłuszcze są wykorzystywane i w jaki sposóbźródło wody (przy utlenianiu 1 g tłuszczu powstaje ponad 1 g wody).
  • Ochronny - podskórna warstwa tłuszczu chroni organizm przed uszkodzeniami mechanicznymi.
  • Strukturalny - fosfolipidy wchodzą w skład błon komórkowych.
  • Izolacja cieplna- tłuszcz podskórny pomaga zatrzymać ciepło.
  • Izolacja elektryczna- mielina, wydzielana przez komórki Schwanna (tworzą osłonki włókien nerwowych), izoluje niektóre neurony, co znacznie przyspiesza przekazywanie impulsów nerwowych.
  • Hormonalne (regulacyjne) ) - hormon nadnerczy - kortyzon i hormony płciowe (progesteron i testosteron) są sterydami ().
  • Smarowniczy - woski pokrywają skórę, wełnę, pióra i chronią je przed wodą. Liście wielu roślin pokryte są woskową powłoką, wosk służy do budowy plastrów miodu.

Białka (białka, polipeptydy ) to najliczniejsze, najbardziej różnorodne i najważniejsze biopolimery. Cząsteczki białek zawierają atomy węgla, tlenu, wodoru, azotu, a czasami siarki, fosforu i żelaza.

Monomery białkowe są aminokwasy, które (zawiera grupy karboksylowe i aminowe)mają właściwości kwasu i zasady (amfoteryczne).

Dzięki temu aminokwasy mogą się ze sobą łączyć (ich liczba w jednej cząsteczce może sięgać kilkuset). Pod tym względem cząsteczki białka są duże i nazywane sąmakrocząsteczki.

Struktura cząsteczki białka

Przez strukturę cząsteczki białka rozumie się jej skład aminokwasowy, kolejność monomerów i stopień skręcenia cząsteczki białka.

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

  • Sekwencja aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym topierwotna struktura białka(jest unikalny dla każdego białka i określa jego kształt, właściwości i funkcje). Podstawowa struktura białka jest unikalna dla każdego rodzaju białka i determinuje kształt jego cząsteczki, jej właściwości i funkcje.
  • Długa cząsteczka białka fałduje się i początkowo przybiera wygląd spirali w wyniku utworzenia wiązań wodorowych pomiędzy grupami -CO i -NH różnych reszt aminokwasowych łańcucha polipeptydowego (między węglem grupy karboksylowej jednego aminokwas i azot grupy aminowej innego aminokwasu). Ta spirala jeststruktura drugorzędowa białka.
  • Trzeciorzędowa struktura białka- trójwymiarowe przestrzenne „opakowanie” łańcucha polipeptydowego w postaci kuleczki (piłka). Siłę struktury trzeciorzędowej zapewniają różnorodne wiązania powstające pomiędzy rodnikami aminokwasów (wiązania hydrofobowe, wodorowe, jonowe i dwusiarczkowe S-S).
  • Niektóre białka (na przykład ludzka hemoglobina) mająstruktura czwartorzędowa.Powstaje w wyniku połączenia kilku makrocząsteczek o strukturze trzeciorzędowej w złożony kompleks. Struktura czwartorzędowa jest utrzymywana razem przez słabe wiązania jonowe, wodorowe i hydrofobowe.

Struktura białek może zostać zakłócona (pod wpływem denaturacja ) po podgrzaniu, obróbce niektórymi chemikaliami, napromieniowaniu itp. Przy słabej ekspozycji rozpada się tylko struktura czwartorzędowa, przy silniejszej ekspozycji trzeciorzędowa, a następnie wtórna, a białko pozostaje w postaci łańcucha polipeptydowego. W wyniku denaturacji białko traci zdolność do pełnienia swojej funkcji.

Zakłócenie struktur czwartorzędowych, trzeciorzędowych i wtórnych jest odwracalne. Proces ten nazywa się renaturacja

Zniszczenie pierwotnej struktury jest nieodwracalne.

Oprócz prostych białek 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 - zdolne do przyspieszania reakcji biochemicznych w komórkach dziesiątki i setki milionów razy. Każdy enzym przyspiesza jedną i tylko jedną reakcję. Enzymy zawierają witaminy.
  • Funkcja konstrukcyjna (konstrukcja).- jedna z głównych funkcji białek (białka wchodzą w skład błon komórkowych, białka keratynowe tworzą włosy i paznokcie, białka kolagenu i elastyny ​​tworzą chrząstki i ścięgna).
  • Funkcja transportowa- białka zapewniają aktywny transport jonów przez błony komórkowe (białka transportowe w zewnętrznej błonie komórkowej), transport tlenu i dwutlenku węgla (hemoglobiny we krwi i mioglobiny w mięśniach), transport kwasów tłuszczowych (białka surowicy krwi biorą udział w przenoszeniu 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 w odpowiedzi na działanie czynników środowiskowych potrafią zmieniać swoją trzeciorzędową strukturę.
  • Funkcja skurczowa (motoryczna).- jest dostarczany przez białka kurczliwe - aktynę i miozynę (dzięki białkom kurczliwym u pierwotniaków poruszają się rzęski i wici, przemieszczają się chromosomy podczas podziału komórek, kurczą się mięśnie w organizmach wielokomórkowych, a w organizmach żywych poprawiają się inne rodzaje ruchu.
  • Funkcja ochronna- przeciwciała zapewniają ochronę immunologiczną organizmu; fibrynogen i fibryna chronią organizm przed utratą krwi poprzez tworzenie skrzepów krwi.
  • Funkcja regulacyjnatkwiący w białkach - hormony (nie wszystkie hormony są białkami!). Utrzymują stałe stężenie substancji we krwi i komórkach, uczestniczą we wzroście, rozmnażaniu i innych procesach życiowych (np. Insulina reguluje poziom cukru we krwi).
  • Funkcja energii- podczas długotrwałego postu białka można wykorzystać jako dodatkowe źródło energii po spożyciu węglowodanów i tłuszczów (przy całkowitym rozkładzie 1 g białka na produkty końcowe uwalniane jest 17,6 kJ energii). Aminokwasy uwalniane podczas rozkładu cząsteczek białka są wykorzystywane do budowy nowych białek.

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

Podstawowa struktura cząsteczek kwasów nukleinowych

Kwasy nukleinowe to największe cząsteczki utworzone przez organizmy żywe. Są to biopolimery składające się z monomerów - nukleotydy

Zwróć uwagę!

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

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

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

Istnieją również różnice w zasadach azotowych tworzących nukleotydy DNA i RNA:

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

Struktura wtórna cząsteczek DNA i RNA

Struktura wtórna to kształt cząsteczek kwasu nukleinowego.

Strukturę przestrzenną cząsteczki DNA zamodelowali amerykańscy naukowcy James Watson i Francis Crick w 1953 roku.

Kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA)- składa się z dwóch spiralnie skręconych łańcuchów, które są połączone ze sobą na całej długości wiązaniami wodorowymi. Struktura ta (typowa tylko dla cząsteczek DNA) nazywa siępodwójna helisa.

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

Wyjątkiem są wirusy zawierające jednoniciowy DNA i dwuniciowy RNA.

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

Kwas adenozynotrójfosforowy – ATP

Nukleotydy stanowią podstawę strukturalną szeregu substancji organicznych ważnych dla życia, np. związków wysokoenergetycznych.
Uniwersalnym źródłem energii we wszystkich komórkach jest ATP- kwas adenozynotrójfosforowy Lub adenozynotrifosforan.
ATP występuje w cytoplazmie, mitochondriach, plastydach i jądrach komórkowych i jest najpowszechniejszym i uniwersalnym źródłem energii dla większości reakcji biochemicznych zachodzących w komórce.
ATP zapewnia energię dla wszystkich funkcji komórki: pracy mechanicznej, biosyntezy substancji, podziału itp. Przeciętna zawartość ATP w ogniwie stanowi około 0,05% jego masy, ale w tych ogniwach są koszty ATP są duże (na przykład w komórkach wątroby, mięśniach prążkowanych), ich zawartość może sięgać nawet 0,5%.

Struktura ATP

ATP to nukleotyd składający się z zasady azotowej – adeniny, węglowodanowej rybozy i trzech reszt kwasu fosforowego, z których dwie magazynują dużą ilość energii.

Wiązanie między resztami kwasu fosforowego nazywa sięmakroergiczny(jest oznaczony symbolem ~), ponieważ przy rozerwaniu uwalnia się prawie 4 razy więcej energii niż przy rozszczepieniu innych wiązań chemicznych.


ATP - niestabilna struktura nawet przy wydzieleniu jednej reszty kwasu fosforowego, ATP zamienia się w difosforan adenozyny ( ADF ) uwalniając 40 kJ energii.

Inne pochodne nukleotydów

Specjalną grupą pochodnych nukleotydów są nośniki wodoru. Wodór cząsteczkowy i atomowy jest wysoce aktywny chemicznie i jest uwalniany lub absorbowany podczas różnych procesów biochemicznych. Jednym z najbardziej rozpowszechnionych nośników wodoru jestfosforan dinukleotydu nikotynamidu(NADP).

Cząsteczka NADP zdolny do przyłączenia dwóch atomów lub jednej cząsteczki wolnego wodoru, przekształcając się w formę zredukowaną NADP ⋅ H2 . W tej postaci wodór można wykorzystać w różnych reakcjach biochemicznych.
Nukleotydy mogą także brać udział w regulacji procesów oksydacyjnych w komórce.

Witaminy

Witaminy (od łac.życie - życie) - złożone związki bioorganiczne, które są absolutnie niezbędne w małych ilościach do normalnego funkcjonowania organizmów żywych. Witaminy różnią się od innych substancji organicznych tym, że nie są wykorzystywane jako źródło energii ani materiał budowlany. Organizmy potrafią same syntetyzować niektóre witaminy (na przykład bakterie są w stanie syntetyzować prawie wszystkie witaminy), inne witaminy dostają się do organizmu z pożywieniem.
Witaminy są zwykle oznaczane literami alfabetu łacińskiego. Współczesna klasyfikacja witamin opiera się na ich zdolności rozpuszczania się w wodzie i tłuszczach (dzielą się je na dwie grupy:
rozpuszczalne 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 niemal wszystkich procesach biochemicznych i fizjologicznych składających się na metabolizm. Zarówno niedobór, jak i nadmiar witamin może prowadzić do poważnych zaburzeń wielu funkcji fizjologicznych organizmu.

Minerały w komórce występują w postaci soli w stanie stałym lub zdysocjowanych 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

Razem z rozpuszczalnymi związkami organicznymi jony nieorganiczne zapewniają stabilną pracęciśnienie osmotyczne.

Stężenie kationów i anionów w komórce i w 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,potencjalna różnicamiędzy zawartością komórki a jej otoczeniem, zapewniając tak ważne procesy, jak drażliwość i przekazywanie wzbudzenia wzdłuż nerwu lub mięśnia.

Jony, jako składniki układów buforowych organizmu, determinują jego właściwości - zdolność do utrzymywania pH na stałym poziomie (odczyn zbliżony do obojętnego), mimo że w procesie metabolicznym w sposób ciągły tworzą się produkty kwaśne i zasadowe.

Przykład:

Aniony Kwas fosforowy(HPO 2-4 i H 2 PO −4) wytworzyć u ssaków układ buforu fosforanowego utrzymujący pH płynu wewnątrzkomórkowego w zakresie 6,9 ​​– 7,4.
Kwas węglowy i jego aniony(H2CO3 i NO −3) tworzą układ buforowy wodorowęglanowy i utrzymują pH środowiska zewnątrzkomórkowego (osocza krwi) na poziomie 7,4.

Związki azotu, fosforu, wapnia i innych substancji nieorganicznych wykorzystuje się do syntezy cząsteczek organicznych (aminokwasów, białek, kwasów nukleinowych itp.).

Przykład:

Jony niektórych 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 + promują przewodzenie impulsów nerwowych i pobudliwość komórek. Jony te wchodzą także w skład pompy sodowo-potasowej (transport aktywny) i tworzą potencjał transbłonowy komórek (zapewniają selektywną przepuszczalność błony komórkowej, co osiągane jest dzięki różnicy stężeń jonów Na+ i K +: więcej wewnątrz komórki K +, więcej na zewnątrz Na+).

Jony odgrywają kluczową rolę w regulacji skurczu mięśni wapń (ok 2+). Miofibryle mają zdolność interakcji z ATP i kurczenia się tylko w obecności określonych stężeń jonów wapnia w środowisku. Jony wapnia są również niezbędne w procesie krzepnięcia krwi.

Żelazo jest częścią hemoglobiny we krwi.

Azot jest częścią białek. Wszystkie najważniejsze części komórki (cytoplazma, jądro, błona itp.) zbudowane są z cząsteczek białka.

Fosfor jest częścią kwasów nukleinowych; zapewnienie prawidłowego wzrostu kości i tkanek zębów.

Przy braku minerałów najważniejsze procesy życiowe komórki zostają zakłócone.

Test

1. Wybierz przykłady funkcji, jakie pełnią białka na poziomie komórkowym.

1) zapewniają transport jonów przez membranę

2) są częścią włosów, piór

3) tworzą skórę

4) przeciwciała wiążą antygeny

5) przechowują tlen w mięśniach

6) zapewnić działanie wrzeciona rozszczepienia

2. Wybierz cechy RNA.

1) występujący w rybosomach i jąderku

2) zdolne do replikacji

3) składa się z jednego łańcucha

4) zawarte w chromosomach

5) zestaw nukleotydów ATGC

6) zestaw nukleotydów AGCU

3. Jakie funkcje pełnią lipidy w organizmie zwierzęcia?

1) enzymatyczny

2) przechowywanie

3) energia

4) strukturalne

5) kurczliwy

6) receptor

4. Jakie funkcje pełnią węglowodany w organizmie zwierzęcia?

1) katalityczny

2) strukturalne

3) przechowywanie

4) hormonalne

5) kurczliwy

6) energia

5. Białka, w odróżnieniu od kwasów nukleinowych,

1) biorą udział w tworzeniu błony plazmatycznej

2) są częścią chromosomów

3) uczestniczyć w regulacji humoralnej

4) pełnić funkcję transportową

5) pełnić funkcję ochronną

6) przenieść informację dziedziczną z jądra do rybosomu

6 Którego z poniższych białek nie można wykryć wewnątrz komórki mięśniowej?

1) aktyna

2) hemoglobina

3) fibrynogen

4) ATPaza

5) Polimeraza RNA

6) trypsyna

7. Wybierz cechy strukturalne cząsteczek białka.

1) składają się z kwasów tłuszczowych

2) składają się z aminokwasów

3) monomery cząsteczki są połączone wiązaniami peptydowymi

4) składają się z monomerów o tej samej budowie

5) są alkoholami wielowodorotlenowymi

6) czwartorzędowa struktura cząsteczek składa się z kilku kulek

8. Wybierz trzy funkcje charakterystyczne dla białek.

1) energia

2) katalityczny

3) silnik

4) transport

5) strukturalne

6) przechowywanie

9. Wszystkie pierwiastki chemiczne wymienione poniżej, z wyjątkiem dwóch, są organogenami. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz liczby, pod którymi są one wskazane w Twojej odpowiedzi.

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) matryca do syntezy mRNA

5) regulacyjne

6) struktura chromosomów

11 cząsteczek DNA

1) polimer, którego monomerem jest nukleotyd

2) polimer, którego monomerem jest aminokwas

3) polimer dwułańcuchowy

4) polimer jednołańcuchowy

5) zawiera informację dziedziczną

6) pełni funkcję energetyczną w komórce

12. Jakie cechy są charakterystyczne dla cząsteczki DNA?

1) składa się z jednej nici polipeptydowej

2) składa się z dwóch nici polinukleotydowych skręconych w spiralę

3) ma nukleotyd zawierający uracyl

4) ma nukleotyd zawierający tyminę

5) przechowuje informację dziedziczną

6) przenosi informację o strukturze białka z jądra do rybosomu

13 . Czym różni się cząsteczka mRNA od DNA?

1) przenosi informację dziedziczną z jądra do rybosomu

2) nukleotydy obejmują reszty 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 zasadę azotową uracyl

6) zawiera węglowodanową dezoksyrybozę i zasadę azotową tyminę

14. Wszystkie z wyjątkiem dwóch z poniższych cech są funkcjami lipidów. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są one wskazane w tabeli.

1) przechowywanie

2) hormonalne

3) enzymatyczny

4) nośnik informacji dziedzicznej

5) energia

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

1) służą jako główny materiał budowlany

2) rozkładane są w jelitach do gliceryny i kwasów tłuszczowych

3) powstają z aminokwasów

4) w wątrobie przekształcane są w glikogen

5) jako enzymy przyspieszają reakcje chemiczne

16 Wszystkie cechy wymienione poniżej, z wyjątkiem dwóch, można zastosować do opisu cząsteczki DNA. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są one wskazane w tabeli.

1) składa się z dwóch łańcuchów polinukleotydowych skręconych w spiralę

2) przenosi informację do miejsca syntezy białek

3) w połączeniu z białkami buduje ciało rybosomu

4) zdolne do samopodwajania

5) w połączeniu z białkami tworzy chromosomy

17 . Do opisu cząsteczki insuliny można zastosować wszystkie z wyjątkiem dwóch cech wymienionych poniżej. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są one wskazane w tabeli

1) składa się z aminokwasów

2) hormon nadnerczy

3) katalizator wielu reakcji chemicznych

4) hormon trzustki

5) substancja o charakterze białkowym

18 Do opisu albuminy białka jaja kurzego można zastosować wszystkie z następujących cech oprócz dwóch. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są one wskazane w tabeli.

1) składa się z aminokwasów

2) enzym trawienny

3) ulega odwracalnej denaturacji podczas gotowania jaj

4) monomery są połączone wiązaniami peptydowymi

5) cząsteczka tworzy struktury pierwszorzędowe, drugorzędowe i trzeciorzędowe

19 Do opisu cząsteczki skrobi można zastosować wszystkie z wyjątkiem dwóch cech wymienionych poniżej. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są one wskazane w tabeli.

1) składa się z jednego łańcucha

2) dobrze rozpuszcza się w wodzie

3) w połączeniu z białkami tworzy ścianę komórkową

4) ulega hydrolizie

5) jest substancją rezerwową w komórkach mięśniowych

20. Wybierz organelle komórkowe zawierające informację dziedziczną.

1) rdzeń

2) lizosomy

3) Aparat Golgiego

4) rybosomy

5) mitochondria

6) chloroplasty

21Zadanie 4 Wybierz struktury 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 odróżnieniu od bakterii

1) mają ścianę komórkową

2) dostosować się do środowiska

3) składają się wyłącznie z kwasu nukleinowego i białka

4) rozmnażać się wegetatywnie

5) nie mają własnego metabolizmu

23. Podobna budowa komórek roślinnych i zwierzęcych – dowód

1) ich związek

2) wspólne pochodzenie organizmów wszystkich królestw

3) pochodzenie roślin od zwierząt

4) komplikacje organizmów w procesie ewolucji

5) jedność świata organicznego

6) różnorodność organizmów

24 Jakie funkcje spełnia kompleks 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 obejmują

1) rośliny zarodnikowe

2) formy

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 założenia syntetycznej teorii ewolucji.

1) Gatunki faktycznie istnieją w przyrodzie i powstają przez długi okres czasu.

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

3) Siłami napędowymi ewolucji są proces mutacji, fale populacji i zmienność kombinacyjna.

4) W przyrodzie istnieją różne rodzaje walki o byt pomiędzy organizmami.

5) Dobór naturalny jest czynnikiem przewodnim ewolucji.

6) Dobór naturalny jedne osobniki zachowuje, inne niszczy.

28 Jakie substancje budują błonę komórkową?

1) lipidy

2) chlorofil

3) RNA

4) węglowodany

5) białka

6) DNA

29. W których z wymienionych organelli komórkowych zachodzą reakcje syntezy matrixu?

1) centriole

2) lizosomy

3) Aparat Golgiego

4) rybosomy

5) mitochondria

6) chloroplasty

30. Do eukariontów zalicza się

1) zwykła ameba

2) drożdże

4) Vibrio cholerae

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 inwazji błony komórkowej, pełniących funkcję organelli błonowych

32.Jakie są cechy budowy i funkcji mitochondriów

1) wewnętrzna membrana tworzy grana

2) są częścią rdzenia

3) syntetyzować własne białka

4) biorą udział w utlenianiu substancji organicznych do I

5) zapewniają syntezę glukozy

6) są miejscem syntezy ATP

33. Którą z poniższych funkcji pełni błona komórkowa? Jako odpowiedź zapisz liczby w kolejności rosnącej.

1) uczestniczy w syntezie lipidów

2) dokonuje aktywnego transportu substancji

3) bierze udział w procesie fagocytozy

4) bierze udział w procesie pinocytozy

5) jest miejscem syntezy białek błonowych

6) koordynuje proces podziału komórki

34. Jakie są cechy budowy i funkcji rybosomów? Jako odpowiedź zapisz liczby w kolejności rosnącej.

1) mają jedną membranę

2) składają się z cząsteczek DNA

3) rozkładać substancje organiczne

4) składają się z dużych i małych cząstek

5) biorą udział w procesie biosyntezy białek

6) składają się z RNA i białka

35. Które z poniższych organelli są związane błoną? Jako odpowiedź zapisz liczby w kolejności rosnącej.

1) lizosomy

2) centriole

3) rybosomy

4) wakuole

5) leukoplasty

6) mikrotubule

36. Wszystkie poniższe cechy, z wyjątkiem dwóch, można wykorzystać do opisu funkcji cytoplazmy. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz liczby, pod którymi są one wskazane w Twojej odpowiedzi.

1) środowisko wewnętrzne, w którym znajdują się organelle

2) synteza glukozy

3) związki pomiędzy procesami metabolicznymi

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. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są one wskazane w tabeli.

1) tworzą lizosomy

2) są podwójną membraną

3) są organellami półautonomicznymi

4) biorą udział w syntezie ATP

5) uformuj wrzeciono

38 Wszystkie cechy wymienione poniżej, z wyjątkiem dwóch, można zastosować do opisu organelli komórkowych pokazanych na rysunku. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są one wskazane w tabeli.

1) występujący w komórkach roślinnych i zwierzęcych

2) charakterystyczne dla komórek prokariotycznych

3) uczestniczy w tworzeniu lizosomów

4) tworzy pęcherzyki wydzielnicze

5) organelle z podwójną błoną

39 Wszystkie cechy wymienione poniżej, z wyjątkiem dwóch, można zastosować do opisu organelli komórkowych pokazanych na rysunku. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są one wskazane w tabeli.

1) organelle jednobłonowe

2) składa się z cristae i chromatyny

3) zawiera kolisty DNA

4) syntetyzuje własne białko

5) zdolny do podziału

40. Wszystkie wymienione poniżej cechy, z wyjątkiem dwóch, można zastosować do opisu organelli komórkowych pokazanych na rysunku. Wskaż dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy i zapisz numery, pod którymi są one wskazane w tabeli.

1) organelle jednobłonowe

2) zawiera fragmenty rybosomów

3) skorupa jest usiana porami

4) zawiera cząsteczki DNA

5) zawiera mitochondria

41 Do opisu ogniwa pokazanego na rysunku można zastosować wszystkie wymienione poniżej cechy, z wyjątkiem dwóch. Zidentyfikuj dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy; Zapisz liczby, pod którymi są one wskazane w tabeli.

1) istnieje błona komórkowa

2) ściana komórkowa składa się z chityny

3) aparat dziedziczny jest zawarty w chromosomie pierścieniowym

4) substancja magazynująca - glikogen

5) komórka jest zdolna do fotosyntezy

42 Wszystkie wymienione poniżej cechy, z wyjątkiem dwóch, można zastosować do opisu ogniwa pokazanego na rysunku. Zidentyfikuj dwie cechy, które „wypadają” z ogólnej listy; zapisz liczby, pod którymi są one wskazane w tabeli

1) istnieje błona komórkowa

2) istnieje aparat Golgiego

3) istnieje kilka chromosomów liniowych

4) są rybosomy

5) istnieje ściana komórkowa


Skład chemiczny komórki

Wszystkie żywe istoty charakteryzują się selektywnym podejściem do środowiska. Ze 110 elementów układu okresowego D.I. Mendelejewa ponad połowa wchodzi w skład organizmów. Jednak istnieje tylko około 20 elementów niezbędnych do życia, bez których żywe istoty nie mogą się obejść.

Wszystkie te pierwiastki są częścią przyrody nieożywionej i skorupy ziemskiej, a także organizmów żywych, ale ich procentowy rozkład w ciałach żywych i nieożywionych jest inny.

Skład pierwiastkowy materii żywej

Biologia molekularna, która rozwija się w ścisłym kontakcie z biochemią, zajmuje się gromadzeniem wiedzy o biomolekułach. Biochemia bada życie na poziomie cząsteczek i pierwiastków.


Makroskładniki(Grecki makra- duży i łac. element- substancja pierwotna) - pierwiastki chemiczne będące głównymi składnikami wszystkich żywych organizmów. Należą do nich tlen, wodór, węgiel, azot, żelazo, fosfor, potas, wapń, siarka, magnez, sód i chlor. Pierwiastki te są jednocześnie uniwersalnymi składnikami związków organicznych. Ich stężenie sięga łącznie 98 – 99%.

Wszystkie makroelementy są podzielone na 2 grupy.


Rola makroelementów grupy I i II

Makroelementy grupy I Makroelementy grupy II
O, C, H I N P, S, K, Mg, Na, Ca, Fe I kl
Główne składniki wszystkich organizmów żywych (98% masy) Obowiązkowe składniki wszystkich żywych organizmów (0,01 - 0,9% masy)
Wchodzą w skład zdecydowanej większości substancji organicznych i nieorganicznych występujących w komórkach. W szczególności składają się wszystkie węglowodany i lipidy O, C, H , białka i kwasy nukleinowe - z O, C, H I N Są częścią wielu nieorganicznych i organicznych związków komórkowych, w tym enzymów itp.
Do organizmów żywych dostają się z atmosfery wraz z wodą i pożywieniem Do organizmów roślinnych przedostaje się wraz z jonami soli, a do organizmów zwierzęcych wraz z pożywieniem.

Zawartość biopierwiastków w komórce

Element Zawartość w komórce, % wag
Tlen ( O) 65,00 - 75,00
Węgiel ( Z) 15,00 - 18,00
Wodór ( N) 8,00 - 10,00
Azot ( N) 1,00 - 3,00
Fosfor ( P) 0,20 - 1,00
Siarka ( S) 0,15 - 0,20

Mikroelementy(Grecki mikros- mały i łac. element- substancja pierwotna) - pierwiastki chemiczne zawarte w organizmach w niskich stężeniach (zwykle tysięcznych procenta lub mniej), ale niezwykle niezbędnych do normalnego życia. Są to aluminium, miedź, mangan, cynk, molibden, kobalt, nikiel, jod, selen, brom, fluor, bor i inne.

Mikroelementy wchodzą w skład różnorodnych związków biologicznie czynnych: enzymów (na przykład Zn, Cu, Mn, Mo; w sumie znanych jest około 200 metaloenzymów), witamin (Co - w witaminie B 12), hormonów (I - w tyroksynie, Zn i Co - w insulinę ) , pigmenty oddechowe (Cu - do hemocyjaniny). Mikroelementy wpływają na wzrost, reprodukcję, hematopoezę itp.

Rola mikroelementów w organizmie

Kobalt jest częścią witaminy B 12 i bierze udział w jej syntezie hemoglobina , jego niedobór prowadzi do anemii.


1 - charakter kobaltu; 2 - wzór strukturalny witaminy B 12; 3 - czerwone krwinki osoby zdrowej i czerwone krwinki osoby z anemią

Molibden Jako część enzymów uczestniczy w wiązaniu azotu u bakterii i zapewnia funkcjonowanie aparatu szparkowego u roślin.


1 - molibdenit (minerał zawierający molibden); 2 - bakterie wiążące azot; 3 - aparat szparkowy

Miedź jest składnikiem enzymu biorącego udział w syntezie melanina(barwnik skóry), wpływa na wzrost i rozmnażanie roślin oraz procesy hematopoezy w organizmach zwierzęcych.


1 - miedź; 2 - cząsteczki melaniny w komórkach skóry; 3 - wzrost i rozwój roślin

Jod u wszystkich kręgowców jest częścią hormonu tarczycy - tyroksyna .


1 - jod; 2 - pojawienie się tarczycy; 3 - komórki tarczycy syntetyzujące tyroksynę

Bor wpływa na procesy wzrostu roślin, jego niedobór prowadzi do obumierania wierzchołkowych pąków, kwiatów i jajników.


1 - bor w naturze; 2 - struktura przestrzenna boru; 3 - pączek wierzchołkowy

Cynk jest częścią hormonu trzustki - insulina, a także wpływa na wzrost zwierząt i roślin.


1 - struktura przestrzenna insuliny; 2 - trzustka; 3 - wzrost i rozwój zwierząt

Mikroelementy dostają się do organizmów roślin i mikroorganizmów z gleby i wody; do organizmów zwierząt i ludzi – z pożywieniem, wodami naturalnymi i powietrzem.

TEST

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

Skład atomowy (pierwiastkowy). charakteryzuje stosunek atomów pierwiastków wchodzących w skład organizmów żywych.
Skład molekularny (materiałowy). odzwierciedla stosunek cząsteczek substancji.

Skład elementarny

Na podstawie ich względnej zawartości elementy tworzące organizmy żywe dzieli się na trzy grupy.

Grupy pierwiastków ze względu na ich zawartość w organizmach żywych

Makroelementy stanowią większość procentowego składu organizmów żywych.

Zawartość niektórych pierwiastków chemicznych w obiektach naturalnych

Element W organizmach żywych, % mokrej masy W skorupie ziemskiej,% W wodzie morskiej,%
Tlen 65–75 49,2 85,8
Węgiel 15–18 0,4 0,0035
Wodór 8–10 1,0 10,67
Azot 1,5–3,0 0,04 0,37
Fosfor 0,20–1,0 0,1 0,003
Siarka 0,15–0,2 0,15 0,09
Potas 0,15–0,4 2,35 0,04
Chlor 0,05–0,1 0,2 0,06
Wapń 0,04–2,0 3,25 0,05
Magnez 0,02–0,03 2,35 0,14
Sód 0,02–0,03 2,4 1,14
Żelazo 0,01–0,015 4,2 0,00015
Cynk 0,0003 < 0,01 0,00015
Miedź 0,0002 < 0,01 < 0,00001
Jod 0,0001 < 0,01 0,000015
Fluor 0,0001 0,1 2,07

Nazywa się pierwiastki chemiczne wchodzące w skład organizmów żywych i jednocześnie pełniące funkcje biologiczne biogenny. Nawet tych, które znajdują się w komórkach w znikomych ilościach, nie da się niczym zastąpić i są one absolutnie niezbędne do życia. Są to głównie makro- i mikroelementy. Fizjologiczna rola większości mikroelementów nie została poznana.

Rola składników odżywczych w organizmach żywych

Nazwa przedmiotu Symbol elementu Rola w organizmach żywych
Węgiel Z Wchodzi w skład substancji organicznych, w postaci węglanów wchodzi w skład muszli mięczaków, polipów koralowców, powłok ciał pierwotniaków, układu buforowego wodorowęglanów (HCO 3-, H 2 CO 3)
Tlen O
Wodór N Zawiera wodę i materię organiczną
Azot N Część wszystkich aminokwasów, kwasów nukleinowych, ATP, NAD, NADP, FAD
Fosfor R Część kwasów nukleinowych, ATP, NAD, NADP, FAD, fosfolipidy, tkanka kostna, szkliwo zębów, układ buforów fosforanowych (HPO 4, H 2 PO 4-)
Siarka S Wchodzi w skład aminokwasów zawierających siarkę (cystyna, cysteina, metionina), insuliny, witaminy B1, koenzymu A, wielu enzymów, uczestniczy w tworzeniu trzeciorzędowej struktury białek (tworzenie wiązań dwusiarczkowych), w fotosyntezie bakteryjnej (siarka jest częścią bakteriochlorofilu, H2S jest źródłem wodoru), utlenianie związków siarki jest źródłem energii w chemosyntezie
Chlor kl Przeważający jon ujemny w organizmie, uczestniczy w tworzeniu potencjałów błonowych komórek, ciśnieniu osmotycznym dla roślin do wchłaniania wody z gleby i turgorowym w celu utrzymania kształtu komórki, procesach wzbudzenia i hamowania w komórkach nerwowych, wchodzi w skład kwasu chlorowodorowego kwas soku żołądkowego
Sód Nie Główny zewnątrzkomórkowy jon dodatni bierze udział w tworzeniu potencjałów błonowych komórek (w wyniku działania pompy sodowo-potasowej), ciśnieniu osmotycznym umożliwiającym roślinom pobieranie wody z gleby oraz turgorowym pozwalającym na utrzymanie kształtu komórki, w utrzymaniu tętno (wraz z jonami K+ i Ca2+)
Potas K Przeważający jon dodatni wewnątrz komórki, uczestniczy w tworzeniu potencjałów błony komórkowej (w wyniku działania pompy sodowo-potasowej), utrzymaniu rytmu serca (wraz z jonami Na+ i Ca 2+), aktywuje enzymy biorące udział w syntezie białek
Wapń Ok Wchodzi w skład kości, zębów, muszli i bierze udział w regulacji selektywnej przepuszczalności błony komórkowej i procesów krzepnięcia krwi; utrzymanie tętna (wraz z jonami K + i Na 2+), tworzenie żółci, aktywacja enzymów podczas skurczu włókien mięśni poprzecznie prążkowanych
Magnez Mg Zawiera chlorofil i wiele enzymów
Żelazo Fe Część hemoglobiny, mioglobiny i niektórych enzymów
Miedź Cu
Cynk Zn Zawarty w niektórych enzymach
Mangan Mn Zawarty w niektórych enzymach
Molibden Pon Zawarty w niektórych enzymach
Kobalt Współ Zawiera witaminę B12
Fluor F Część szkliwa zębów i kości
Jod I Część hormonu tarczycy - tyroksyna
Brom br Zawiera witaminę B1
Bor W Wpływa na wzrost roślin

Skład molekularny

Pierwiastki chemiczne wchodzą w skład 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 chemiczna w komórce

Substancje nieorganiczne

Woda

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

Funkcje wody
Funkcjonować Charakterystyka
Woda jako rozpuszczalnik Najbardziej znanym rozpuszczalnikiem jest woda, rozpuszcza się w niej więcej substancji niż w jakiejkolwiek innej cieczy. Wiele reakcji chemicznych zachodzących w komórce ma charakter jonowy i dlatego zachodzi tylko w środowisku wodnym. Cząsteczki wody są polarne, zatem substancje, których cząsteczki są również polarne, dobrze rozpuszczają się w wodzie, a substancje, których cząsteczki nie są polarne, są w wodzie nierozpuszczalne (słabo rozpuszczalne). Substancje rozpuszczające się w wodzie nazywa się hydrofilowy(alkohole, cukry, aldehydy, aminokwasy), nierozpuszczalne - hydrofobowy(kwasy tłuszczowe, celuloza).
Woda jako odczynnik Woda bierze udział w wielu reakcjach chemicznych: reakcjach hydrolizy, polimeryzacji, w procesie fotosyntezy itp.
Transport Poruszanie się po całym organizmie wraz z wodą rozpuszczonych w nim substancji do poszczególnych jego części i usuwanie zbędnych produktów z organizmu.
Woda jako termostabilizator i termostat Funkcja ta wynika z takich właściwości wody, jak duża pojemność cieplna (ze względu na obecność wiązań wodorowych): łagodzi wpływ na organizm znacznych zmian temperatury w otoczeniu; wysoka przewodność cieplna (ze względu na mały rozmiar cząsteczek) pozwala ciału utrzymać tę samą temperaturę w całej swojej objętości; wysokie ciepło parowania (ze względu na obecność wiązań wodorowych): woda służy do chłodzenia organizmu podczas pocenia się u ssaków i transpiracji u roślin.
Strukturalny Cytoplazma komórek zawiera zwykle od 60 do 95% wody i to ona nadaje komórkom normalny kształt. U roślin woda utrzymuje turgor (elastyczność błony endoplazmatycznej), u niektórych zwierząt pełni funkcję hydrostatycznego szkieletu (meduzy, glisty). Jest to możliwe dzięki takiej właściwości wody, jak całkowita nieściśliwość.

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 -.
Ważne jest nie tylko stężenie, ale także stosunek poszczególnych jonów w komórce.
Funkcje minerałów przedstawiono w tabeli.

Funkcje minerałów
Funkcjonować Charakterystyka
Utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej Najważniejszymi układami buforowymi u ssaków są fosforany i wodorowęglany. Układ buforu fosforanowego (HPO 4 2-, H 2 PO 4 -) utrzymuje pH płynu wewnątrzkomórkowego w zakresie 6,9–7,4. Układ wodorowęglanowy (HCO 3 -, H 2 CO 3) utrzymuje pH środowiska zewnątrzkomórkowego (osocza krwi) na poziomie 7,4.
Udział w tworzeniu potencjałów błon komórkowych Zewnętrzna błona komórkowa zawiera tak zwane pompy jonowe. Jedną z nich jest pompa sodowo-potasowa – białko, które przenika przez błonę komórkową, pompuje jony sodu do komórki i wypompowuje z niej jony sodu. W tym przypadku na każde dwa wchłonięte jony potasu wydalane są trzy jony sodu. W rezultacie powstaje różnica ładunków (potencjałów) pomiędzy zewnętrzną i wewnętrzną powierzchnią błony komórkowej: strona wewnętrzna jest naładowana ujemnie, strona zewnętrzna jest naładowana dodatnio. Do przeniesienia wzbudzenia wzdłuż nerwu lub mięśnia konieczna jest różnica potencjałów.
Aktywacja enzymów Jony Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, Co i innych metali są składnikami wielu enzymów, hormonów i witamin.
Wytworzenie ciśnienia osmotycznego w komórce Większe stężenie jonów soli wewnątrz komórki zapewnia napływ do niej wody i wytworzenie ciśnienia turgorowego.
Budownictwo (konstrukcyjne) Związki azotu, fosforu, siarki i innych substancji nieorganicznych służą jako źródło materiału budowlanego do syntezy cząsteczek organicznych (aminokwasów, białek, kwasów nukleinowych itp.) i wchodzą w skład szeregu struktur nośnych komórki i organizmu . Sole wapnia i fosforu wchodzą w skład tkanki kostnej zwierząt.

Ponadto kwas solny wchodzi w skład soku żołądkowego zwierząt i ludzi, przyspieszając proces trawienia białek pokarmowych. Pozostałości kwasu siarkowego pomagają usuwać obce substancje z organizmu. Sole sodowe i potasowe kwasów azotawego i fosforowego, sól wapniowa kwasu siarkowego są ważnymi składnikami mineralnego odżywiania roślin, dodawane są do gleby jako nawozy.

Materia organiczna

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

Węglowodany

Węglowodany- związki organiczne składające się z jednej lub wielu cząsteczek cukrów prostych. Zawartość węglowodanów w komórkach zwierzęcych wynosi 1–5%, a w niektórych komórkach roślinnych sięga 70%.
Wyróżnia się trzy grupy węglowodanów: monosacharydy, oligosacharydy(składają się z 2–10 cząsteczek cukrów prostych), polisacharydy(składają się z więcej niż 10 cząsteczek cukru). Łącząc się z lipidami i białkami, powstają węglowodany glikolipidy i glikoproteiny.

Charakterystyka węglowodanów
Grupa Struktura Charakterystyka
Monosacharydy (lub cukry proste) Są to ketonowe lub aldehydowe pochodne alkoholi wielowodorotlenowych. W zależności od liczby atomów węgla rozróżnia się je triozy, tetrozy, pentozy(ryboza, deoksyryboza), heksozy(glukoza, fruktoza) i heptozy. W zależności od grupy funkcyjnej cukry dzielą się na aldozy zawierające grupę aldehydową (glukozę, rybozę, deoksyrybozę) i ketoza zawierający grupę ketonową (fruktozę).
Monosacharydy są bezbarwnymi, krystalicznymi ciałami stałymi, łatwo rozpuszczalnymi w wodzie i zwykle mają słodki smak.
Monosacharydy mogą występować w postaciach acyklicznych i cyklicznych, które łatwo ulegają wzajemnemu przekształceniu. Oligo- i polisacharydy powstają z cyklicznych form monosacharydów.
Oligosacharydy Składają się z 2–10 cząsteczek cukrów prostych. W naturze są one reprezentowane głównie przez disacharydy, składające się z dwóch monosacharydów połączonych ze sobą wiązaniem glikozydowym. Najczęściej maltoza, czyli cukier słodowy, składający się z dwóch cząsteczek glukozy; laktoza, który jest częścią mleka i składa się z galaktozy i glukozy; sacharoza lub cukier buraczany, w tym glukoza i fruktoza. Disacharydy, podobnie jak monosacharydy, są rozpuszczalne w wodzie i mają słodki smak.
Polisacharydy Składają się z ponad 10 cząsteczek cukru. W polisacharydach cukry proste (glukoza, galaktoza itp.) są połączone ze sobą wiązaniami glikozydowymi. Jeśli występuje tylko 1–4 wiązania glikozydowe, powstaje liniowy, nierozgałęziony polimer (celuloza), a jeśli występuje zarówno 1–4, jak i 1–6 wiązań, polimer będzie rozgałęziony (skrobia, glikogen). Polisacharydy tracą słodki smak i zdolność rozpuszczania się w wodzie. Celuloza- liniowy polisacharyd składający się z cząsteczek β-glukozy połączonych 1–4 wiązaniami. Celuloza jest głównym składnikiem ściany komórkowej roślin. Jest nierozpuszczalny w wodzie i ma dużą wytrzymałość. U przeżuwaczy celuloza jest rozkładana przez enzymy bakterii, które stale żyją w specjalnej części żołądka. Skrobia i glikogen są głównymi formami magazynowania glukozy odpowiednio u roślin i zwierząt. Znajdujące się w nich reszty α-glukozy są połączone wiązaniami 1–4 i 1–6 glikozydowymi. Chityna tworzy egzoszkielet (skorupę) u stawonogów i wzmacnia ścianę komórkową u grzybów.

Funkcje węglowodanów przedstawiono w tabeli.

Funkcje węglowodanów
Funkcjonować Charakterystyka
Energia Utleniając cukry proste (głównie glukozę), organizm otrzymuje większość potrzebnej mu energii. Po całkowitym rozkładzie 1 g glukozy uwalniane jest 17,6 kJ energii.
Składowanie Skrobia (w roślinach) i glikogen (u zwierząt, grzybów i bakterii) działają jako źródło glukozy, uwalniając ją w razie potrzeby.
Budownictwo (konstrukcyjne) Celuloza (w roślinach) i chityna (w grzybach) wzmacniają ściany komórkowe. Ryboza i dezoksyryboza wchodzą w skład kwasów nukleinowych. Ryboza jest również częścią ATP, FAD, NAD, NADP.
Chwytnik Funkcję wzajemnego rozpoznawania się komórek pełnią glikoproteiny wchodzące w skład błon komórkowych. Utrata zdolności do wzajemnego rozpoznawania się jest cechą charakterystyczną komórek nowotworu złośliwego.
Ochronny Chityna tworzy powłokę (egzoszkielet) ciała stawonogów.

Lipidy

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

Są one podzielone na kilka klas. Najczęściej spotykany u dzikich zwierząt tłuszcze obojętne, woski, fosfolipidy, steroidy. Większość lipidów zawiera kwasy tłuszczowe, których cząsteczki zawierają hydrofobowy długołańcuchowy „ogon” węglowodorowy i hydrofilową grupę karboksylową.
Tłuszcze- estry alkoholu trójwodorotlenowego, gliceryny i trzech cząsteczek kwasów tłuszczowych. Wosk są estrami alkoholi wielowodorotlenowych i kwasów tłuszczowych. Fosfolipidy mają w cząsteczce resztę kwasu fosforowego zamiast reszty kwasu tłuszczowego. Steroidy nie zawierają kwasów tłuszczowych i mają specjalną strukturę. Charakterystyczne także dla organizmów żywych lipoproteiny- związki lipidów z białkami bez tworzenia wiązań kowalencyjnych i glikolipidy- lipidy, które oprócz reszty kwasu tłuszczowego zawierają jedną lub więcej cząsteczek cukru.
Funkcje lipidów przedstawiono w tabeli.

Funkcje lipidów
Funkcjonować Charakterystyka
Budownictwo (konstrukcyjne) Fosfolipidy wraz z białkami stanowią podstawę błon biologicznych. Steryd cholesterolu- ważny składnik błon komórkowych zwierząt. Lipoproteiny i glikolipidy wchodzą w skład błon komórkowych niektórych tkanek. Wosk jest częścią plastra miodu.
Hormonalne (regulacyjne) Wiele hormonów to chemicznie sterydy. Na przykład, testosteron stymuluje rozwój aparatu rozrodczego i drugorzędnych cech płciowych charakterystycznych dla mężczyzn; progesteron(hormon ciążowy) sprzyja zagnieżdżaniu się komórek jajowych w macicy, opóźnia dojrzewanie i owulację pęcherzyków, stymuluje wzrost gruczołów sutkowych; kortyzon I kortykosteron wpływają na metabolizm węglowodanów, białek, tłuszczów, zapewniając przystosowanie organizmu do dużych obciążeń mięśniowych.
Energia Podczas utlenienia 1 g kwasów tłuszczowych uwalnia się 38,9 kJ energii i syntetyzuje się dwukrotnie więcej ATP niż w przypadku rozkładu tej samej ilości glukozy. U kręgowców połowa energii zużywanej w spoczynku pochodzi z utleniania kwasów tłuszczowych.
Składowanie Znaczna część zasobów energetycznych organizmu magazynowana jest w postaci tłuszczów: tłuszczów stałych u zwierząt, tłuszczów płynnych (olejów) u roślin, np. słonecznika, soi, rącznika. Ponadto tłuszcze służą jako źródło wody (przy spaleniu 1 g tłuszczu powstaje 1,1 g wody). Jest to szczególnie cenne w przypadku zwierząt pustynnych i arktycznych doświadczających niedoboru wolnej wody.
Ochronny U ssaków tłuszcz podskórny pełni funkcję izolatora termicznego (ochrona przed wychłodzeniem) i amortyzatora (ochrona przed naprężeniami mechanicznymi). Wosk pokrywa naskórek roślin, skórę, pióra, wełnę i sierść zwierząt, chroniąc ją przed zamoczeniem.

Wiewiórki

Białka są największą i najbardziej zróżnicowaną klasą 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 (-NH2), połączone z jednym atomem węgla, do którego przyłączony jest łańcuch boczny - pewien rodnik R. To właśnie rodnik nadaje aminokwasowi jego unikalność 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, kwas asparaginowy i glutaminowy. Niektóre aminokwasy nie są syntetyzowane u zwierząt i ludzi i muszą być pozyskiwane z pokarmów roślinnych. Nazywa się je niezbędnymi: arginina, walina, histydyna, izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, treonina, tryptofan, fenyloalanina.
Aminokwasy łączące się ze sobą kowalencyjnie Wiązania peptydowe, tworzą peptydy o różnej długości
Wiązanie peptydowe (amidowe) to wiązanie kowalencyjne utworzone przez grupę karboksylową jednego aminokwasu i grupę aminową drugiego.
Białka to polipeptydy o dużej masie cząsteczkowej, zawierające od stu do kilku tysięcy aminokwasów.
Istnieją 4 poziomy organizacji białek:

Poziomy organizacji białek
Poziom Charakterystyka
Struktura pierwotna Sekwencja aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym. Powstaje w wyniku kowalencyjnych wiązań peptydowych pomiędzy resztami aminokwasów. Struktura pierwotna jest określona przez sekwencję nukleotydów w odcinku cząsteczki DNA kodującym dane białko. Podstawowa struktura każdego białka jest unikalna i determinuje jego kształt, właściwości i funkcje. Cząsteczki białka mogą przybierać różne postacie formy przestrzenne (konformacje). Istnieją drugorzędowe, trzeciorzędowe i czwartorzędowe struktury przestrzenne cząsteczki białka.
Struktura wtórna Powstaje poprzez złożenie łańcuchów polipeptydowych w strukturę α-helisy lub β. Utrzymuje się ona dzięki wiązaniom wodorowym pomiędzy atomami wodoru grup NH- i atomami tlenu grup CO-. α-helisa powstaje w wyniku skręcenia łańcucha polipeptydowego w spiralę o równych odległościach między zwojami. Jest charakterystyczny dla białek globularnych, które mają kulisty kształt. Struktura β jest podłużnym ułożeniem trzech łańcuchów polipeptydowych. Jest to typowe dla białka fibrylarne, mający wydłużony, włókienkowy kształt.
Struktura trzeciorzędowa Powstaje, gdy spirala jest złożona w kulę (globula, domena). Domeny- formacje kuliste z hydrofobowym rdzeniem i hydrofilową warstwą zewnętrzną. Struktura trzeciorzędowa powstaje w wyniku wiązań utworzonych pomiędzy rodnikami aminokwasów (R), w wyniku oddziaływań jonowych, hydrofobowych i dyspersyjnych, a także w wyniku tworzenia wiązań dwusiarczkowych (S - S) pomiędzy rodnikami cysteiny.
Struktura czwartorzędowa Charakterystyka białek złożonych składających się z dwóch lub więcej łańcuchów polipeptydowych (globul) niepołączonych wiązaniami kowalencyjnymi, a także białek zawierających składniki niebiałkowe (jony metali, koenzymy). Struktura czwartorzędowa jest utrzymywana głównie przez siły przyciągania międzycząsteczkowego oraz, w mniejszym stopniu, przez wiązania wodorowe i jonowe.

Konfiguracja białka zależy od sekwencji aminokwasów, ale mogą na nią wpływać także specyficzne warunki, w jakich białko się znajduje.
Nazywa się to utratą organizacji strukturalnej cząsteczki białka denaturacja.

Denaturacja może być odwracalny I nieodwracalny. Przy odwracalnej denaturacji struktury czwartorzędowe, trzeciorzędowe i wtórne ulegają zniszczeniu, ale dzięki zachowaniu struktury pierwotnej, gdy powrócą normalne warunki, możliwe jest renaturacja białko - przywrócenie normalnej (natywnej) konformacji. Przy nieodwracalnej denaturacji zniszczona zostaje pierwotna struktura białka. Denaturacja może być spowodowana wysoką temperaturą (powyżej 45°C), odwodnieniem, promieniowaniem jonizującym i innymi czynnikami. Zmiany w konformacji (strukturze przestrzennej) cząsteczki białka leżą u podstaw szeregu funkcji białka (sygnalizacja, właściwości antygenowe itp.).
Na podstawie 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 prostetyczne zwykle odgrywają ważną rolę w białku pełniącym jego funkcję biologiczną.
Funkcje białek przedstawiono w tabeli.

Funkcje białek
Funkcjonować Charakterystyka
Katalityczny (enzymatyczny) Wszystkie enzymy są białkami. Białka enzymatyczne katalizują reakcje chemiczne w organizmie. Na przykład, katalaza rozkłada nadtlenek wodoru, amylasa hydrolizuje skrobię, lipaza- tłuszcze, trypsyna- białka, nukleaza- kwasy nukleinowe, Polimeraza DNA katalizuje duplikację DNA.
Budownictwo (konstrukcyjne) Odbywa się to za pośrednictwem białek fibrylarnych. Na przykład, keratyna występuje w paznokciach, włosach, wełnie, piórach, rogach, kopytach; kolagen- w kościach, chrząstkach, ścięgnach; elastyna- w więzadłach i ścianach naczyń krwionośnych.
Transport Szereg białek ma zdolność przyłączania i transportu różnych substancji. Na przykład, hemoglobina przenosi tlen i dwutlenek węgla, białka nośnikowe przeprowadzają ułatwioną dyfuzję przez błonę komórkową komórki.
Hormonalne (regulacyjne) Wiele hormonów to białka, peptydy i glikopeptydy. Na przykład, somatropina reguluje wzrost; Insulina i glukagon regulują poziom glukozy we krwi: insulina zwiększa przepuszczalność błon komórkowych dla glukozy, co nasila jej rozkład w tkankach, odkładanie glikogenu w wątrobie, glukagon wspomaga przemianę glikogenu wątrobowego w glukozę.
Ochronny Na przykład immunoglobuliny krwi są przeciwciałami; interferony są uniwersalnymi białkami przeciwwirusowymi; fibryna I trombina uczestniczyć w krzepnięciu krwi.
Skurczowy (motoryczny) Na przykład, aktyna I miozyna tworzą mikrofilamenty i przeprowadzają skurcz mięśni, tubulina tworzy mikrotubule i zapewnia funkcjonowanie wrzeciona rozszczepienia.
Receptor (sygnał) Na przykład glikoproteiny są częścią glikokaliksu i odbierają informacje ze środowiska; opsyna- składnik światłoczułych pigmentów rodopsyny i jodopsyny występujących w komórkach siatkówki.
Składowanie Na przykład, białko magazynuje wodę w żółtku jaja mioglobina zawiera zapas tlenu w mięśniach kręgowców, białka w nasionach roślin strączkowych - źródło składników odżywczych dla zarodka.
Energia Podczas rozkładu 1 g białka uwalniane jest 17,6 kJ energii.

Enzymy. Białka enzymatyczne katalizują reakcje chemiczne w organizmie. Reakcje te, ze względów energetycznych, albo w organizmie nie zachodzą w ogóle, 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 wchodzi w skład końcowych produktów reakcji.
Cząsteczka enzymu zawiera aktywny ośrodek, składający się z dwóch części - sorpcja(odpowiedzialny za wiązanie enzymu z cząsteczką substratu) i katalityczny(odpowiedzialny za przebieg samej katalizy). Podczas reakcji enzym wiąże substrat, sekwencyjnie zmienia jego konfigurację, tworząc szereg cząsteczek pośrednich, które ostatecznie wytwarzają produkty reakcji.
Różnica między enzymami i katalizatorami nieorganicznymi:
1. Jeden enzym katalizuje tylko jeden rodzaj reakcji.
2. Aktywność enzymu ogranicza się do dość wąskiego zakresu 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 wyróżnia się mono-, di- i trifosforany nukleotydów, na przykład monofosforan adenozyny - AMP, difosforan guanozyny - HDP, 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 deoksyrybonukleinowy) i RNA (kwas rybonukleinowy).
Nukleotydy DNA i RNA składają się z następujących składników:

  1. Baza azotowa(w DNA: adenina, guanina, cytozyna i tymina; w RNA: adenina, guanina, cytozyna i uracyl).
  2. Cukier pentozowy(w DNA - deoksyryboza, w RNA - ryboza).
  3. Pozostałość kwasu fosforowego.

DNA (kwas deoksyrybonukleinowy)- polimer liniowy 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 powstają dwa wiązania wodorowe pomiędzy adeniną i tyminą oraz trzy pomiędzy guaniną i cytozyną. Te pary zasad azotowych nazywane są uzupełniający. W cząsteczce DNA są one zawsze umieszczone naprzeciw siebie. Łańcuchy w cząsteczce DNA są w przeciwnych kierunkach. Struktura przestrzenna cząsteczki DNA została ustalona w 1953 roku przez D. Watsona i F. Cricka.

Wiążąc się z białkami, cząsteczka DNA tworzy chromosom. Chromosom- kompleks jednej cząsteczki DNA z białkami. Cząsteczki DNA organizmów eukariotycznych (grzyby, rośliny i zwierzęta) są liniowe, otwarte, połączone z białkami, tworząc chromosomy. U prokariotów (bakterii) DNA jest zamknięte w pierścieniu, niezwiązanym z białkami i nie tworzy liniowego chromosomu.

Funkcja DNA: przechowywanie, przekazywanie i reprodukcja informacji genetycznej przez pokolenia. DNA określa, które białka należy zsyntetyzować i w jakich ilościach.
RNA (kwasy rybonukleinowe) W przeciwieństwie do DNA zawierają rybozę zamiast dezoksyrybozy i uracyl zamiast tyminy. RNA zazwyczaj ma tylko jedną nić, która jest krótsza niż nici DNA. W niektórych wirusach występuje dwuniciowy RNA.
Istnieją 3 rodzaje RNA.

Rodzaje RNA

Pogląd Charakterystyka Proporcja w komórce,%
Komunikator RNA (mRNA) lub informacyjny RNA (mRNA) Posiada obwód otwarty. Służy jako szablony do syntezy białek, przenosząc informację o ich strukturze z cząsteczki DNA do rybosomów w cytoplazmie. Około 5
Transferowy RNA (tRNA) Dostarcza aminokwasy do syntetyzowanej cząsteczki białka. Cząsteczka tRNA składa się z 70–90 nukleotydów i dzięki wewnątrzniciowym interakcjom komplementarnym uzyskuje charakterystyczną strukturę drugorzędową w postaci „liścia koniczyny”.
1 - 4 - obszary komplementarnych połączeń w obrębie jednego łańcucha RNA; 5 - miejsce komplementarnego połączenia z cząsteczką mRNA; 6 - miejsce (centrum aktywne) połączenia z aminokwasem
Około 10
Rybosomalny RNA (rRNA) W połączeniu z białkami rybosomalnymi tworzy rybosomy - organelle, na których zachodzi synteza białek. Około 85

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

Replikacja opiera się na zasadzie komplementarności - tworzeniu wiązań wodorowych pomiędzy nukleotydami A i T, G i C.
Replikacja jest przeprowadzana przez enzymy polimerazy DNA. Pod ich wpływem łańcuchy cząsteczek DNA rozdzielają się na mały segment cząsteczki. Na łańcuchu cząsteczki matki kończą się łańcuchy potomne. Następnie odkrywany jest nowy segment i cykl replikacji się powtarza.
W rezultacie powstają cząsteczki DNA potomnego, które nie różnią się od siebie ani od cząsteczki macierzystej. Podczas podziału komórki cząsteczki potomnego DNA są rozdzielane pomiędzy 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. Występują pęknięcia łańcucha, błędne podstawienia zasad azotowych nukleotydów itp. Ponadto zmiany w DNA mogą następować samoistnie, np. w wyniku rekombinacja- wymiana fragmentów DNA. Zmiany zachodzące w informacjach dziedzicznych są również przekazywane potomstwu.
W niektórych przypadkach cząsteczki DNA są w stanie „korygować” zmiany zachodzące w jego łańcuchach. Ta umiejętność nazywa się naprawa. Przywrócenie pierwotnej struktury DNA obejmuje białka, które rozpoznają zmienione odcinki DNA i usuwają je z łańcucha, przywracając w ten sposób prawidłową sekwencję nukleotydów poprzez zszycie przywróconego fragmentu z resztą cząsteczki DNA.
Charakterystykę porównawczą DNA i RNA przedstawiono w tabeli.

Charakterystyka porównawcza DNA i RNA
Oznaki DNA RNA
Lokalizacja w klatce Jądro, mitochondria, plastydy. Cytoplazma u prokariotów Jądro, rybosomy, cytoplazma, mitochondria, chloroplasty
Lokalizacja w jądrze Chromosomy Karioplazma, jąderko (rRNA)
Struktura makrocząsteczki Dwuniciowy (zwykle) liniowy polinukleotyd, złożony w prawoskrętną helisę, z wiązaniami wodorowymi pomiędzy dwoma łańcuchami Jednoniciowy (zwykle) polinukleotyd. Niektóre wirusy mają dwuniciowy RNA
Monomery Deoksyrybonukleotydy Rybonukleotydy
Skład nukleotydów Zasada azotowa (puryna – adenina, guanina, pirymidyna – tymina, cytozyna); węglowodany (deoksyryboza); reszta kwasu fosforowego Zasada azotowa (puryna – adenina, guanina, pirymidyna – uracyl, cytozyna); węglowodany (ryboza); reszta kwasu fosforowego
Rodzaje nukleotydów Adenyl (A), guanyl (G), tymidyl (T), cytydyl (C) Adenyl (A), guanyl (G), urydyl (U), cytydyl (C)
Nieruchomości Zdolny do samopowielania (replikacji) zgodnie z zasadą komplementarności: A=T, T=A, G=C, C=G. Stabilny Niezdolny do samopodwojenia. Nietrwały. Genetyczny RNA wirusów jest zdolny do replikacji
Funkcje Podstawa chemiczna chromosomalnego materiału genetycznego (genu); Synteza DNA; Synteza RNA; informacje o strukturze białek Informacyjne (mRNA)- przenosi informację o budowie białka z cząsteczki DNA do rybosomów w cytoplazmie; transport (T RNA) - przenosi aminokwasy do rybosomów; rybosomalny (R RNA) - część rybosomów; mitochondrialny I plastyd- są częścią rybosomów tych organelli

Struktura komórki Teoria komórki

Tworzenie teorii komórki:

  • Robert Hooke odkrył komórki w kawałku korka w 1665 roku i po raz pierwszy użył terminu „komórka”.
  • Anthony van Leeuwenhoek odkrył organizmy jednokomórkowe.
  • Matthias Schleiden w 1838 r. i Thomas Schwann w 1839 r. sformułowali podstawowe zasady teorii komórki. Jednak błędnie wierzyli, że komórki powstają z pierwotnej substancji niekomórkowej.
  • Rudolf Virchow udowodnił w 1858 roku, że wszystkie komórki powstają z innych komórek w wyniku podziału komórek.

Podstawowe zasady teorii komórki:

  1. Komórka jest jednostka strukturalna wszystkie żywe istoty. Wszystkie żywe organizmy zbudowane są z komórek (z wyjątkiem wirusów).
  2. Komórka jest Jednostka funkcyjna wszystkie żywe istoty. Komórka wykazuje cały kompleks funkcji życiowych.
  3. Komórka jest jednostka rozwojowa wszystkie żywe istoty. Nowe komórki powstają dopiero w wyniku podziału komórki pierwotnej (matki).
  4. Komórka jest jednostka genetyczna wszystkie żywe istoty. Chromosomy komórki zawierają informacje o rozwoju całego organizmu.
  5. Komórki wszystkich organizmów mają podobny skład chemiczny, strukturę i funkcje.

Rodzaje organizacji komórkowych

Wśród organizmów żywych jedynie wirusy nie mają struktury komórkowej. Wszystkie inne organizmy są reprezentowane przez komórkowe formy życia. Istnieją dwa typy organizacji komórkowej: prokariotyczna i eukariotyczna. Do prokariotów zaliczają się bakterie i sinice (niebiesko-zielone), natomiast do eukariotów zaliczają się rośliny, grzyby i zwierzęta.

Komórki prokariotyczne są ułożone stosunkowo prosto. Nie mają jądra, obszar, w którym znajduje się DNA w cytoplazmie, nazywany jest nukleoidem, jedyna cząsteczka DNA jest kolista i niezwiązana z białkami, komórki są mniejsze od eukariotycznych, ściana komórkowa zawiera glikopeptyd – mureinę, nie ma organelli błonowych, ich funkcje pełnią inwazje błony komórkowej (mezosomy), rybosomy są małe, nie ma mikrotubul, 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 Wyróżniają się obecnością grubej celulozowej ściany komórkowej, plastydów i dużej centralnej wakuoli, która przemieszcza jądro na obwód. Centrum komórkowe roślin wyższych nie zawiera centrioli. Węglowodanem magazynującym jest skrobia.
Komórki grzybów mają ścianę komórkową zawierającą chitynę, centralną wakuolę w cytoplazmie i nie mają plastydów. Tylko niektóre grzyby mają centriolę w środku komórki. Głównym węglowodanem rezerwowym jest glikogen.
Komórki zwierzęce nie mają ściany komórkowej, nie zawierają plastydów i centralnej wakuoli, środek komórki charakteryzuje się centriolą. 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 całego organizmu. Wszystkie prokarioty 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 jedynie w mikrośrodowisku zbliżonym do fizjologicznego (na przykład w warunkach hodowli tkankowej). Komórki organizmu wielokomórkowego różnią się rozmiarem, kształtem, strukturą i funkcjami. Pomimo swoich indywidualnych cech, wszystkie ogniwa zbudowane są według jednego planu i mają wiele cech wspólnych.

Charakterystyka struktur komórek eukariotycznych

Nazwa Struktura Funkcje
I. Aparat powierzchniowy komórki Błona plazmatyczna, kompleks nadbłonowy, kompleks podbłonowy Interakcja ze środowiskiem zewnętrznym; zapewnienie kontaktów komórkowych; transport: a) pasywny (dyfuzja, osmoza, dyfuzja ułatwiona przez pory); b) aktywny; c) egzocytoza i endocytoza (fagocytoza, pinocytoza)
1. Membrana plazmowa Dwie warstwy cząsteczek lipidów, w których osadzone są cząsteczki białka (integralna, półintegralna i obwodowa) Strukturalny
2. Kompleks nadbłonowy:
a) glikokaliks Glikolipidy i glikoproteiny Chwytnik
b) ściana komórkowa roślin i grzybów Celuloza w roślinach, chityna w grzybach Strukturalny; ochronny; zapewniając turgor komórek
3. Kompleks podbłonowy Mikrotubule i mikrofilamenty Zapewnia stabilność mechaniczną błonie komórkowej
II. Cytoplazma
1. Hialoplazma Roztwór koloidalny substancji nieorganicznych i organicznych Przebieg reakcji enzymatycznych; synteza aminokwasów, kwasów tłuszczowych; tworzenie cytoszkieletu; zapewnienie ruchu cytoplazmy (cykloza)
2. Organelle jednobłonowe:
a) siateczka śródplazmatyczna: Układ membran tworzących cysterny, kanaliki Transport substancji wewnątrz i na zewnątrz komórki; różnicowanie układów enzymatycznych; miejsce powstawania organelli jednobłonowych: kompleks Golgiego, lizosomy, wakuole
gładki Żadnych rybosomów Synteza lipidów i węglowodanów
surowy Są rybosomy Synteza białek
b) Aparat Golgiego Cysterny płaskie, cysterny duże, mikrowakuole Tworzenie lizosomów; wydzielniczy; łączny; powiększenie cząsteczek białka; synteza węglowodanów złożonych
c) lizosomy pierwotne Pęcherzyki otoczone błoną zawierające enzymy Udział w trawieniu wewnątrzkomórkowym; ochronny
d) lizosomy wtórne:
wakuole trawienne Pierwotny lizosom + fagosom Odżywianie endogenne
pozostałości ciał Lizosom wtórny zawierający niestrawiony materiał Akumulacja nierozbitych substancji
autolizosomy Pierwotny lizosom + zniszczone organelle komórkowe Autoliza organelli
e) wakuole W komórkach roślinnych znajdują się małe pęcherzyki oddzielone od cytoplazmy błoną; wnęka wypełniona jest sokiem komórkowym Utrzymanie turgoru komórek; przechowywanie
e) peroksysomy Małe pęcherzyki zawierające enzymy neutralizujące nadtlenek wodoru Udział w reakcjach wymiany; ochronny
3. Organelle dwumembranowe:
a) mitochondria Błona zewnętrzna, błona wewnętrzna z cristae, macierz zawierająca DNA, RNA, enzymy, rybosomy Oddychania komórkowego; synteza ATP; synteza białek mitochondrialnych
b) plastydy: Błony zewnętrzne i wewnętrzne, zrąb
chloroplasty W zrębie strukturami błonowymi są blaszki, tworzące krążki - tylakoidy, zebrane w stosy - grana, zawierające pigment chlorofil. W zrębie - DNA, RNA, rybosomy, enzymy Fotosynteza; oznaczanie koloru liści i owoców
chromoplasty Zawiera pigmenty żółte, czerwone i pomarańczowe Określanie koloru liści, owoców, kwiatów
leukoplasty Nie zawiera pigmentów Gromadzenie rezerwowych składników odżywczych
4. Organelle niebłonowe:
a) rybosomy Mają duże i małe podjednostki Synteza białek
b) mikrotubule Rurki o średnicy 24 nm, ścianki utworzone są przez tubulinę Udział w tworzeniu cytoszkieletu, podział jądrowy
c) mikrofilamenty Włókna o średnicy 6 nm z aktyny i miozyny Udział w tworzeniu cytoszkieletu; tworzenie warstwy korowej pod błoną plazmatyczną
d) centrum komórkowe Sekcja cytoplazmy i dwie centriole prostopadłe do siebie, każda utworzona przez dziewięć trójek mikrotubul Udział w podziale komórek
d) rzęski i wici Wyrostki cytoplazmy; u podstawy znajdują się ciała podstawowe. Na przekroju rzęsek i wici znajduje się dziewięć par mikrotubul na obwodzie i jedna para pośrodku Udział w ruchu
5. Włączenia Krople tłuszczu, granulki glikogenu, hemoglobina erytrocytów Składowanie; wydzielniczy; konkretny
III. Rdzeń Ma podwójną błonę, karioplazmę, jąderko, chromatynę Regulacja aktywności komórek; przechowywanie informacji dziedzicznych; przekazywanie informacji dziedzicznych
1. Otoczka jądrowa Składa się z dwóch membran. Ma pory. Związany z retikulum endoplazmatycznym Oddziela jądro od cytoplazmy; reguluje transport substancji do cytoplazmy
2. Karioplazma Roztwór białek, nukleotydów i innych substancji Zapewnia prawidłowe funkcjonowanie materiału genetycznego
3. Jądra Małe okrągłe ciałka zawierające rRNA Synteza rRNA
4. Chromatyna Rozwinięta cząsteczka DNA związana z białkami (drobne granulki) Chromosomy powstają podczas podziału komórki
5. Chromosomy Spiralizowana cząsteczka DNA związana z białkami. Ramiona chromosomu są połączone centromerem; satelitę może oddzielać wtórne zwężenie; ramiona kończą się stelomerami Przekazanie informacji dziedzicznych
Główne różnice między komórkami prokariotycznymi i eukariotycznymi
Podpisać Prokarioty Eukarionty
Organizmy Bakterie i sinice (niebieskie algi) Grzyby, rośliny, zwierzęta
Rdzeń Istnieje nukleoid - część cytoplazmy zawierająca DNA, nie otoczona błoną Jądro ma otoczkę złożoną z dwóch błon i zawiera jedno lub więcej jąder
Materiał genetyczny Okrągła cząsteczka DNA niezwiązana z białkami Liniowe cząsteczki DNA połączone z białkami są zorganizowane w chromosomy
Jądro (y) NIE Jeść
Plazmidy (niechromosomalne koliste cząsteczki DNA) Jeść Zawiera mitochondria i plastydy
Organizacja genomu Aż 1,5 tys. genów. Większość z nich prezentowana jest w jednym egzemplarzu Od 5 do 200 tysięcy genów. Do 45% genów jest reprezentowanych w wielu kopiach
Ściana komórkowa Tak (w bakteriach mureina daje siłę, w sinicach - celuloza, substancje pektynowe, mureina) Rośliny (celuloza) i grzyby (chityna) je mają, zwierzęta nie.
Organelle błonowe: retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego, wakuole, lizosomy, mitochondria itp. NIE Jeść
Mezosom (inwazja błony komórkowej do cytoplazmy) Jeść NIE
Rybosomy Mniejszy od eukariontów Większy niż prokarioty
Wici jeśli są obecne, nie mają mikrotubul i nie są otoczone błoną plazmatyczną jeśli są obecne, mają mikrotubule i są otoczone błoną plazmatyczną
Wymiary średnica średnio 0,5–5 µm średnica zwykle do 40 mikronów