Лекция 1. Химия клетки

1.

Преподаватель:
к.б.н., доцент Богачева Полина Олеговна
[email protected]

2.

Свойства живых организмов
Рост и развитие
Питание
Обмен веществ
Дыхание
Движение
Размножение
Раздражимость
Выделение

3.

Уровни организации живого
1. Молекулярный – уровень сложных органических веществ – белков и
нуклеиновых кислот. На этом уровне происходят химические реакции обмена
веществ (гликолиз и т.п.), но молекулы сами по себе еще не могут считаться
живыми.
2. Клеточный. На этом уровне возникает жизнь, потому что клетка – минимальная
единица, обладающая всеми свойствами живого.
3. Органно-тканевой – характерен только для многоклеточных организмов.
4. Организменный – за счет нервно-гуморальной регуляции и обмена веществ на
этом уровне осуществляется гомеостаз, т.е. сохранение постоянства внутренней
среды организма.
5. Популяционно-видовой. На этом уровне происходит эволюция, т.е. изменение
организмов, связанное с приспособлением их к среде обитания под действием
естественного отбора. Наименьшей единицей эволюции является популяция.
6. Биогеоцентический (совокупность популяций разных видов, связанных между
собой и окружающей неживой природой). На этом уровне происходит круговорот
веществ и превращение энергии, а так же саморегуляция, за счет которой
поддерживается устойчивость экосистем и биогеоценозов.
7. Биосферный. На этом уровне происходит глобальный круговорот веществ и
превращение энергии, а так же взаимодействие живого и неживого
вещества планеты.

4.

Молекулы – клетки – ткани – органы – системы органов - целые организмы =
Биология
Популяции – биогеоценозы – биосфера =
Экология

5.

6 царств живого
ОРГАНИЗМЫ
Прокариоты
Эукариоты
(нет ядра)
(есть ядро)
Одноклеточные
Одноклеточные
Бактерии Археи
Простейшие
Есть клеточная стенка
Нет фотосинтеза
Есть фотосинтез
Грибы
Растения
Многоклеточные
Нет клеточной стенки
Животные

6.

Трехдоменная система классификации (1990)
Основываясь на данных генетических исследований, над царствами
выделили домены:
Филогенетическое дерево, показывающее эволюционные взаимосвязи между
доменами

7.

Систематика живых организмов

8.

Цитология, или клеточная биология –
наука о структуре и функциях клеток.

9.

История создания клеточной теории
Роберт Гук, естествоиспытатель, работал с Бойлем,
Гюйгенсом. С помощью усовершенствованного им
микроскопа Гук наблюдал структуру растений и дал чёткий
рисунок, впервые показавший клеточное строение пробки
(термин «клетка» был введён именно Гуком). В своей работе
«Микрография» (Micrographia, 1665) он описал клетки бузины,
укропа, моркови, привел изображения весьма мелких
объектов, таких как глаз мухи, комара и его личинки, детально
описал клеточное строение пробки, крыла пчелы, плесени,
мха. В этой же работе Гук изложил свою теорию цветов,
объяснил окраску тонких слоёв отражением света от их
верхней и нижней границ.

10.

В XVII столетии голландский лавочник Антони ван
Левенгук открыл людям дверь в микромир.
Изготовленные им линзы (размером с горошину),
которые он вставлял в металлические держатели с
прикрепленной к ним иглой для насаживания объекта
наблюдения, давали 150–300-кратное увеличение. При
помощи таких «микроскопов» Левенгук впервые
наблюдал и зарисовал сперматозоиды (1677), бактерии
(1683), эритроциты, а также простейших, отдельные
растительные и животные клетки, яйца и зародыши,
мышечную ткань и многие другие части и органы более
чем 200 видов растений и животных.

11.

• 1827 год. Карл Бэр обнаружил яйцеклетку у млекопитающих.
1831 год. Роберт Броун описал ядро в растительных клетках.
• 1838-1839 годы. Ботаник Матиас Шлейден и зоолог Теодор Шванн
объединили идеи разных ученых и сформулировали клеточную
теорию, которая постулировала, что основной единицей
структуры и функции в живых организмах является клетка.
• 1855 год. Рудольф Вирхов показал, что все клетки образуются в
результате клеточных делений.

12.

Основные положения клеточной теории
1. Клетка — элементарная живая система, единица строения,
жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития
организмов.
2.
Клетки всех живых
происхождению.
организмов
3.
Новые клетки возникают
существовавших клеток.
только
едины
путем
по
строению
деления
и
ранее
4. Клетка может быть самостоятельным организмом (прокариоты и
одноклеточные эукариоты). Все многоклеточные организмы
состоят из клеток.
5. В клетках осуществляются: обмен веществ, раздражимость и
возбудимость, движение, размножение и дифференцировка.
6. Эволюция клетки. Клеточная организация возникла на заре жизни и
прошла длительный путь эволюционного развития от безъядерных
форм (прокариот) к ядерным (эукариотам).

13.

Методы изучения клетки
• Световая микроскопия
(увеличение до 3000 раз).
• Электронная микроскопия.
(увеличение до нескольких
сотен тысяч раз).
• Центрифугирование.
• Метод культуры тканей.
• Методы радиоавтографии
(использование изотопов и
др.)
• Биохимические методы
(электрофорез,
хроматография и т.д.)

14.

Методы изучения клетки: микроскопия
Флуоресцентный микроскоп

15.

Confocal fluorescence microscopy of a
multistained Capitella larva.
Mouse brains
Drosophila embryo, confocal imaging
Cell division: mitosis

16.

Методы изучения клетки: центрифугирование

17.

Методы изучения клетки: культуры клеток/тканей
Выделение клеток из
живых
организмов,
перенос
на
питательную среду с
определенным
составом,
выращивание клеток
для
последующего
изучения.
Многие клеточные линии поддерживаются на протяжении десятилетий!
Линия клеток HeLa была получена в
1951 г. из раковой опухоли шейки
матки пациентки по имени Генриетта
Лакс (Henrietta Lacks) без ее ведома.
Первая
культура
бессмертных
клеток. Поддерживается до сих пор и
пользуется огромным спросом в
исследованиях.

18.

Химия клетки
Белки
Метаболиты
Нукл. кислоты
Ионы
Углеводы
Липиды
Процентное содержание органических
веществ

19.

Химические элементы
по содержанию в клетке
Макроэлементы
Микроэлементы
(99,8 - 99,9 %)
(около 0,1-0,2 %)
Органогенные
Неорганогенные
(98 %)
(1,8-1,9 %)
Кислород 65-75
Углерод
15-18
Водород
8-10
Азот
1,5-3,0
Фосфор 0,2-0,1
Сера
0,15-0,2
Кальций 0,04-0,2
Натрий 0,02-0,03
Калий 0,15-0,4
Магний 0,02-0,03
Хлор
0,05-0,10
Железо 0,01-0,015
Ультрамикроэлементы
(следовые
количества)
Цинк
0,0003
Медь
0,0002
Йод
0,0001
Фтор
0,0001
Марганец 0,0001
Бор
Кобальт
Молибден
Бром
Ванадий
Золото
Уран
Селен
Радий
Цезий
Ртуть
Бериллий

20.

Химические соединения клетки. Вода
Вода - самое распространенное в живых организмах неорганическое соединение. Ее
содержание колеблется в широких пределах: в клетках эмали зубов вода составляет
по массе около 10%, а в клетках развивающегося зародыша — более 90%. Роль воды в
клетке определяется ее уникальными химическими и физическими свойствами, связанными
главным образом с малыми размерами молекул, с полярностью ее молекул и с их
способностью образовывать друг с другом водородные связи.
Молекула воды полярна, т.е. является диполем.
Благодаря этому каждая молекула воды может
взаимодействовать с другими молекулами воды,
образуя водородные связи и объединяясь в
кластеры.
?!

21.

Химические соединения клетки. Вода
Благодаря полярности молекул и способности образовывать водородные связи вода
является хорошим растворителем: легко растворяет ионные соединения (соли, кислоты,
основания) и некоторые неионные, но полярные соединения, в молекуле которых
присутствуют заряженные (полярные) группы, например сахара, простые спирты,
аминокислоты.
По отношению к воде вещества можно разделить на :
1. Гидрофильные - имеют полярную молекулу, включающую электроотрицательные
атомы (кислород, азот, фосфор и др.). В результате отдельные атомы таких молекул
также обретают частичные заряды и образуют водородные связи с молекулами воды.
2. Гидрофобные - молекулы неполярны и не смешиваются с водой, но хорошо
растворимы в органических растворителях, например, в эфире.
Смачиваемость поверхности
водой:

22.

Другие свойства и функции воды:
Высокая удельная теплоемкость. Для разрыва водородных связей, удерживающих молекулы
воды, требуется поглотить большое количество энергии. Это свойство обеспечивает
поддержание теплового баланса организма при значительных перепадах температуры в
окружающей среде.
Высокая теплопроводность. Позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во
всем его объеме.
Высокая теплота парообразования - способностью молекул уносить с собой значительное
количество тепла. Таким образом при потоотделении предотвращается перегрев.
Высокое поверхностное натяжение. Важное значение для адсорбционных процессов, для
передвижения растворов по тканям (кровообращение, восходящий и нисходящий токи
в растениях). Многим мелким организмам поверхностное натяжение позволяет удерживаться на
воде или скользить по ее поверхности.
Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и
выведение продуктов метаболизма.
У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные
функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).
Вода — составная часть смазывающих жидкостей (в суставах, в плевральной полости, в
околосердечной сумке) и слизей (облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают
влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи,
слез, спермы и др.

23.

Неорганические соли, кислоты и щелочи
Чаще находятся в растворе в виде анионов и катионов или в виде соединений с
органическими веществами. Для процессов жизнедеятельности особое значение
имеют: К+, Na+, Ca2+, Mg2+ ; HPO42-, H2PO4-, HCO3-, SO42-, Cl-.
От концентрации солей в клетке зависят буферные свойства клетки.
Буферность – способность поддерживать постоянную (слабощелочную) реакцию
своего содержимого на клеточном уровне.
Буферные растворы: внесение в них или образование в ходе метаболизма
небольшого количества кислоты или щелочи не оказывает влияния на значения
рН.

24.

Роль неорганических элементов
ЭЛЕМЕНТ
ФУНКЦИИ В КЛЕТКЕ
Натрий
Калий
Хлор
Обеспечение возбудимости клетки (участие в создании
биоэлектрических потенциалов на мембранах)
Кальций
Важнейший регулятор обменных реакций в клетке;
соли кальция входят в состав костей, зубов, раковин
моллюсков; необходим для свертывания крови, сокращения
мышц; важнейший внутриклеточный посредник.
Железо
Входит в состав гемоглобина
Фосфор
Остатки фосфорной кислоты входят в состав
фосфолипидов, АТФ, ДНК, РНК
Сера
Входит в состав аминокислот (метионин, цистеин)
Медь
Входит в состав ферментов дыхательной цепи митохондрий
Йод
Входит в состав гормонов щитовидной железы
Цинк
Входит в состав инсулина

25.

Органические соединения клетки. Белки.
Белки - нерегулярные биополимеры, мономерами которых являются
аминокислоты. Выделяют:
•нейтральные аминокислоты имеют 1 карбоксильную группу и 1 аминогруппу;
•кислые аминокислоты - более одной карбоксильной группы;
•основные аминокислоты - более одной аминогруппы.
В водных растворах аминокислоты существуют в разных ионных формах , они
могут выступать как в роли кислот, так и оснований. Это зависит от рН раствора и
от того, какая аминокислота: нейтральная, кислая или основная.

26.

В настоящее время в различных объектах живой природы обнаружено до 200
различных аминокислот. В организме человека в состав белков входят только 20
аминокислот, называемых иногда природными.
Все
аминокислоты,
кроме
простейшей
аминоуксусной
кислоты
глицина
имеют
хиральный атом С и могут существовать в виде
двух энантиомеров (оптических изомеров):
В состав подавляющего большинства белков
входят только аминокислоты L-ряда. Но в
некоторых тканях они могут превращаться в Dаминокислоты при старении (хрусталик глаза)…

27.

Первичная – цепочка из аминокислот,
связанных пептидной связью.
Определяет всю последующую укладку.
Вторичная – альфа-спираль или бетаскладка. Удерживается водородными
связями (слабыми).
Третичная – глобула. Четыре типа
связей: дисульфидные (серные
мостики), ионные, гидрофобные,
водородные. От формы глобулы
зависят функции белка. При
денатурации форма глобулы меняется,
и это сказывается на работе белка.
Четвертичная – имеется только у
самых сложных белков. Состоит из
нескольких глобул, соединенных между
собой теми же связями, что и в
третичной структуре. (Например,
гемоглобин.)

28.

Денатурация – утрата белковой молекулой своей специфической конформации,
сопровождающаяся потерей биологической активности.
Она может быть вызвана повышением температуры, обезвоживанием,
изменением pH, облучением, действием гормонов и т.д.
Если при денатурации первичная структура не нарушается, то при
восстановлении нормальных условий полностью воссоздается структура белка –
это обратимая денатурация.
Если же произошел разрыв связей первичной структуры, то денатурация
называется необратимой.
Лежит в основе химической завивки волос!

29.

Белки по типу строения:
Глобулярные
—
третичная
структура
представлена
глобулой.
Водорастворимы, общая форма молекулы более или менее сферическая.
Фибриллярные
— третичная структура в виде закрученной нити..
Образуют полимеры, их структура обычно регулярна и поддерживается
взаимодействиями
между
разными
цепями.
Они
образуют
микрофиламенты, микротрубочки, фибриллы, поддерживают структуру
клеток и тканей. К фибриллярным белкам относятся кератин и коллаген.

30.

Функции белков
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Структурная (строительная). Белки участвуют в образовании клеточных и неклеточных
структур: входят в состав клеточных мембран, шерсти, волос, сухожилий, стенок сосудов
и т.д.
Транспортная. Белок крови гемоглобин транспортирует О2 и СО2; в состав клеточных
мембран входят особые белки, которые обеспечивают избирательный перенос
некоторых веществ и ионов из клетки во внешнюю среду и обратно (канальные белки и
насосы).
Регуляторная. Многие гормоны имеют белковую природу (например, инсулин).
Ферментативная. Все ферменты являются белками.
Защитная. В ответ на проникновение в организм чужеродных белков или
микроорганизмов (антигенов) образуются особые белки — антитела, способные
связывать и обезвреживать их. Фибрин, образующийся из фибриногена, является
основой тромба и способствует остановке кровотечений.
Двигательная. Особые сократительные белки - актин и миозин - участвуют во всех
видах движения клетки и организма: образовании ложноножек, биении жгутиков и
ресничек у простейших, сокращении мышц у многоклеточных животных.
Сигнальная. В мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять свою
третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды. Так происходит
прием сигналов из внешней среды и передача команд в клетку.
Энергетическая. При распаде 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии.

31.

Ферменты
Ферменты (энзимы) – это биологические катализаторы, они ускоряют химические
реакции за счет тесного соприкосновения молекул реагирующего вещества
(субстрата) и фермента. Все ферменты – белки, обладающие четвертичной
структурой!
С субстратом взаимодействует небольшой участок фермента – активный центр. Он
подходит к субстрату по форме, как ключ к замку (комплементарность). При присоединении
субстрата к активному центру, фермент обратимо денатурирует, а молекулы субстрата(ов):
•очищаются от водной оболочки;
•деформируются (например, поляризуются);
•определенным образом располагаются в пространстве (например, сближаются).
Всё это приводит к ускорению реакции.

32.

Простые ферменты состоят только из аминокислот.
Сложные ферменты помимо белковой части включают соединения небелковой
природы (кофакторы или коферменты), без которых не могут работать: например
ионы металлов или витамины. Например, для работы алкогольдегидрогеназы
необходим кофактор NAD+, в состав которого входит витамин B3.
Сравнение ферментов и неорганических катализаторов
1) Одинаково ускоряют прямую и обратную реакции.
2) Ферменты специфичны! Каждый проводит только одну определенную реакцию с одним
определенным субстратом.
3) Ферменты сильнее ускоряют реакции, чем неорганические катализаторы
4) При нагревании все химические реакции ускоряются, а реакции, катализируемые
ферментами, замедляются (при нагревании белок денатурирует, и активный центр перестает
подходить к субстрату как ключ к замку).

33.

Названия всех ферментов имеют окончание «аза»

34.

Углеводы
Органические соединения, содержащие карбонильные и гидроксильные группировки атомов,
имеющие общую формулу Cn(H2O)m. Входят в состав клеток и тканей всех растительных и
животных организмов; по массе составляют основную часть органического вещества на
Земле (около 80% сухого вещества растений и около 20% животных). Растения синтезируют
углеводы из неорганических соединений - углекислого газа и воды.

35.

36.

Глюкоза (C6H12O6) встречается и у растений,
и у животных, это
первичный источник
энергии клеток. Образует
полимеры (крахмал,
гликоген, целлюлозу).
Фруктоза (C6H12O6) - в свободном виде встречается в плодах.
Значительно слаще глюкозы. Поскольку метаболизм
фруктозы не регулируется инсулином, используется как
заменитель сахара.
Рибоза (C5H10O5) и
дезоксирибоза (C5H10O4) –
пентозы, входящие в состав
нуклеиновых кислот.

37.

Наиболее широко распространены в природе дисахариды:
мальтоза - состоит из двух остатков -глюкозы;
сахароза – свекловичный сахар ( -глюкоза + фруктоза);
лактоза – молочный сахар (β-глюкоза + галактоза).

38.

Полисахариды состоят из неопределенно большого числа остатков молекул
моносахаридов, соединенных ковалентными связями.
К ним относятся:
крахмал (запасной углевод растений);
гликоген (запасной углевод животных);
целлюлоза (клеточная стенка растений);
хитин (клеточная стенка грибов);
муреин (клеточная стенка бактерий).

39.

Функции углеводов
1.Энергетическая - основная функция углеводов. При полном расщеплении 1 г углеводов
освобождается 17,6 кДж энергии.
2. Запасающая. При избытке углеводы накапливаются в клетке, позже при необходимости
используются как источник энергии. Усиленное расщепление углеводов происходит,
например, при прорастании семян, интенсивной мышечной работе, длительном голодании.
3. Структурная. Клеточные стенки растений, грибов и бактерий, наружный скелет
членистоногих. Входят в состав ДНК, РНК, АТФ.
4. Защитная. Гликокаликс – рецепторная и маркерная функция. Вязкие растворы
полисахаридов выстилают полости дыхательного и пищеварительного трактов. Твердые
клеточные стенки одноклеточных или хитиновый экзоскелет членистоногих защищают от
внешней среды.

40.

Липиды
Жироподобные органические соединения,
нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в
неполярных растворителях (эфире, бензине,
бензоле, хлороформе и др.). По химическому
строению липиды весьма разнообразны.

41.

1.Простые липиды – жиры и воска.
Жиры – сложные эфиры глицерина и жирных кислот.
Жиры, в состав которых входят ненасыщенные ЖК
(олеиновая, линолевая, арахидоновая) имеют низкую
температуру плавления и при комн. т. Находятся в жидком
состоянии: растительные масла (льняное, подсолнечное,
горчичное). Если содержат насыщенные ЖК (стеариновая,
пальмитиновая) – высокая температура плавления, при
комн. т. в твердом состоянии: животные жиры (свиное
сало, коровье масло).
Воски – соединения, образованные высшими
карбоновыми кислотами и
высокомолекулярными одноатомными
спиртами различного строения

42.

2. Сложные липиды.
Фосфолипиды - один или два остатка жирных кислот замещены остатком
фосфорной кислоты. Фосфолипиды в воде формируют двойной слой и
являются основой всех клеточных мембран.

43.

3. Стероиды – липиды, не содержащие жирных кислот и имеющие особую
структуру.
К стероидам относятся гормоны, в частности кортизон, вырабатываемый корой
надпочечников, различные половые гормоны, витамины A, D, Е, К и ростовые
вещества растений. Стероид холестерин – важный компонент клеточных мембран.
Холестерин входит в состав т.н. «липидных рафтов»
мембраны. Рафты, предположительно, образуют
функциональные платформы, в которых располагаются
комплексы мембранных белков.
Витамин D вырабатывается в коже под
действием УФ лучей, модифицируется в
печени и почках и превращается в активную
форму – витамин D3.
Необходим для усваивания кальция. При
нехватке – рахит, хрупкость костей,
ожирение, выпадение волос и т.д.
Солнцезащитные средства с SPF 50 почти
полностью предотвращают синтез витамина
D в коже.

44.

Стероидные гормоны выполняют множество
важнейших функций в организме: регулируют
водно-солевой баланс, рост, половые функции,
иммунитет и т.д.
Андрогенные
стероиды
(тестостерон
и
дигидротестостерон) – анаболики, усиливают
синтез белка, рост мышц и т.д. Но параллельно
вызывают
облысение,
отеки,
нарушение
выработки сперматозоидов, жирность кожи,
гинекомастию.
В спорте используют
их модифицированные
производные
(нелегально).

45.

Клеточный механизм развития воспаления
Повреждение мембраны
Образование
арахидоновой
Фермент
кислоты
циклооксигеназа
Метаболиты,
сигнализирующие о
боли и воспалении
Кортикостероиды обладают мощным
противовоспалительным
действием.
Блокируют
внутриклеточные
сигнальные каскады, приводящие к
изменению просвета сосудов, бронхов,
ощущению
боли,
высокой
температуре.
Используются
при
воспалении суставов, астме, когда
нестероидные
противовоспалительные средства не
справляются.

46.

Функции липидов
1.
2.
3.
4.
5.
Запасающая. Жиры являются основным запасающим веществом у животных, а также у
некоторых растений. При расщеплении жир является источником эндогенной воды, это
особенно ценно для пустынных животных.
Энергетическая. При полном окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии, таким
образом жиры дают более чем в 2 раза больше энергии по сравнению с углеводами и
белками.
Защитная. Благодаря низкой теплопроводности липиды служат для теплоизоляции
организмов. У многих позвоночных животных хорошо выражен подкожный жировой
слой, что позволяет им жить в условиях холодного климата. Жировая прослойка служит
для защиты внутренних органов от механических воздействий (амортизация). Восковой
налет на различных частях растений препятствует излишнему испарению воды, у
животных он играет роль водоотталкивающего покрытия.
Структурная (строительная). Липиды нерастворимы в воде, что делает их важнейшими
компонентами клеточных мембран (фосфолипиды, липопротеины, гликолипиды,
холестерин).
Регуляторная. Многие производные липидов (гормоны коры надпочечников, половых
желез, витамины A, D, Е, К) участвуют в реакциях обмена веществ.

47.

Нуклеиновые кислоты
высокополимерные соединения, мономерами которых
являются нуклеотиды.

48.

ДНК
В 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком была предложена модель пространственной структуры
ДНК. Согласно этой модели, молекула ДНК имеет форму спирали, образованную двумя
полинуклеотидными цепями, закрученными относительно друг друга и вокруг общей оси.
В молекуле ДНК встречаются нуклеотиды четырех типов, различающихся по азотистому
основанию: в адениловый (А) нуклеотид входит аденин, в гуаниловый (Г) — гуанин, в
тимидиловый (Т) — тимин, в цитидиловый (Ц) — цитозин. Нуклеотиды двух цепочек ДНК
соединены комплементарно (дополняя друг друга) через азотистые основания водородными
связями, а внутри одной цепочки — через остатки фосфорной кислоты.

49.

Эрвин Чаргафф обследовал огромное количество образцов тканей
различных организмов и выявил следующую закономерность:
в любом фрагменте ДНК содержание остатков гуанина всегда точно
соответствует содержанию цитозина, а аденина — тимину.
Это положение получило название "правила Чаргаффа":
А+Г
А = Т; Г = Ц
или ——— = 1
Ц+Т

50.

Репликация ДНК
Уникальное свойство ДНК – способность к репликации, т.е. к
самоудвоению! При этом водородные связи между
азотистыми
основаниями постепенно разрываются специальным ферментом. Нити,
составляющие двойную спираль ДНК, расходятся, и к каждому
нуклеотиду
обеих
нитей
последовательно
подстраиваются
комплементарные нуклеотиды, ранее синтезированные в цитоплазме.

51.

Виды ДНК
По местоположению
По организации
в клетке:
молекулы:
Ядерная
Линейная
Пластидная
Кольцевая
Митохондриальная
Цитоплазматическая
Одноцепочечная
Двухцепочечная
Митохондриальная ДНК

52.

Возможные структуры ДНК
А - правозакрученная , В – правозакрученная,Z - левозакрученная

53.

РНК
Одноцепочечные незамкнутые полинуклеотиды.
Участвуют в синтезе белка. Не способны к
самоудвоению.

54.

Существует 3 типа РНК:
иРНК (информационная), тРНК (транспортная), рРНК
(рибосомальная).

55.

иРНК синтезируются на матрице ДНК по принципу комплементарности и
являются переносчиками генетической информации из ядра в цитоплазму.
Они служат матрицей для синтеза молекулы белка, т.к. определяют
аминокислотную последовательность первичной структуры белковой
молекулы.

56.

Молекулы тРНК доставляют аминокислоты к месту синтеза белка, в
рибосомы. На долю тРНК приходится до 10-15% от общего содержания
РНК в клетке.
«лист клевера»

57.

Молекулы рРНК, соединяясь с белками, формируют рибосомы (органоиды,
осуществляющие синтез белков).
S – сведберг, единица, основанная на скорости
оседания частиц при центрифугировании.

58.

АТФ
Аденозинтрифосфорная
кислота (АТФ) —
универсальный переносчик и
основной аккумулятор
энергии в живых клетках. АТФ
содержится во всех клетках
растений и животных.
АТФ относится к
макроэргическим веществам: при
гидролизе концевого остатка
фосфорной кислоты АТФ
переходит в АДФ
(аденозиндифосфат), при этом
выделяется 30,6 кДж энергии.

59.

Синтез АТФ происходит на внутренней мембране митохондрий в процессе
клеточного дыхания. Эти органоиды называют энергетическими станциями
клетки.

60.

В ходе химических превращений в
клетках
живых
организмов
из
органических полимеров образуются
более мелкие молекулы – первичные и
вторичные метаболиты. Вторичные
метаболиты
хоть
и
обладают
биологической активностью, но не
участвуют напрямую в росте, развитии
и т.д. У растений и бактерий
необходимы
для
защиты
и
экологических взаимодействий.

61.

Наиболее известны алкалоиды растений. Часто обладают противомикробной,
противогрибковой активностью, встречаются психоактивные вещества.

62.

Также широко известны и растительные полифенолы и
терпены/терпеноиды