Молекулярная биология

1.

Молекулярная
Биология
Биология — наука, изучающая
живые организмы и их
взаимодействии со средой
обитания. Живыми называют
организмы, обладающие
следующими признаками:

2.

Свойства
Живого
Единство
химического
состава
Клеточное
строение
Все живые организмы
состоят из клеток
(кроме вирусов)
В состав организма
входят соединения
углерода (белки,
липиды и тд.), в
неживой природе этих
соединений нет
Эволюция
Онтогенез — индивидуальное
развитие организма Филогенез
— историческое развитие
видов Эволюция — филогенез
всего органического мира
Рост и развитие
Рост — увеличение в
размере Развитие —
появление новых
свойств с течением
времени

3.

Ритмичность
Саморегуляция
Повторяющиеся изменения
интенсивности
физиологических функций
организмов (суточные,
сезонные и др.)
Поддержание
постоянства
внутренней среды
организма (гомеостаз)
Раздражимость
Размножение
Способность живых
систем воспроизводить
себе подобных
Способность
организма
реагировать на
внешние и
внутренние
раздражители
Наследственность
Способность организма
передавать свои признаки
из поколения в поколение

4.

Изменчивость
Способность организмов
приобретать новые
признаки
Дискретность и
целостность
Обмен веществ
Дискретность —
живой организм
состоит из
отдельных единиц
Целостность — все
единицы вместе
взаимодействуют
как единый
организм
Совокупность
биохимических реакций,
происходящих в организме
Приспособленность*
Открытость*
В процессе филогенеза и под действием
естественного отбора организмы
приобретают приспособления к условиям
окружающей среды (организмы без
Постоянное поступление энергии
извне и удаление продуктов
жизнедеятельности в окружающую
среду

5.

Уровни организации
жизни
Молекулярно
генетический
(молекулярны
й)
Клеточный
Органнотканевый
Организменн
ый
Биогеоценотический
(экосистемный)
Популяционн
о видовой
Биоценотически
й
(экосистемный)
Биосферны
й

6.

Методы молекулярной биологии,
биохимии
Хроматография
–
Электрофорез –
ПЦР –
Моделирование
разделение
веществ
Секвенировани
е–
определение
последовательн
ости
разделение молекул
в электрическом
поле
копировани
е ДНК
Биохимические
методы –
определение
состава и свойств
веществ
– создание
моделей
процессов
Рентгенострукту
рный анализ –
изучение
структуры
молекул

7.

Химический состав
Элементы:
клетки
Макроэлементы (C, O, H, N, P, S, Ca,
K, Na, Mg и др.)
Микроэлементы (Fe, Zn, Cu, Mn и
др.)
Ультрамикроэлементы
Вода является основным
компонентом всех живых
систем, это связано с её
внутри- и
межмолекулярными
связями. Среди
органических веществ

8.

Неорганические
вещества клетки
ВОДА
Свойства
Полярность, водородные связи
Когезия и адгезия
Высокая теплоёмкость и
теплопроводность
Высокая теплота парообразования
Аномальное расширение при
Функции воды:
растворитель,
транспорт, среда
реакций,
терморегуляция,
тургор

9.

Минеральные
соли и элементы
Растворимые: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻, HCO₃⁻
Нерастворимые: Ca₃(PO₄)₂, CaCO₃ → скелет, раковины.
Na, K – мембранный потенциал, нервный импульс, ферменты,
осмос.
Ca – свёртывание крови, мышцы, сигналы, кости и зубы.
Mg – хлорофилл, активатор ферментов.
P – ДНК, РНК, АТФ, фосфолипиды, буфер, кости.
S – аминокислоты, витамины, дисульфидные связи.
Fe – гемоглобин, миоглобин, цитохромы.
I – гормоны щитовидки.
Cl – HCl в желудке, мембранный потенциал.
Буферные системы: бикарбонатная (кровь), фосфатная (клетки),
белковая.
Газы: O₂ – дыхание, CO₂ – обмен веществ.

10.

Органические
вещества клетки
Типы:
Низкомолекулярные (до сотни а.е.м.)
Полимеры (до миллиона а.е.м.) →
состоят из мономеров
Полимеры:
Регулярные: один тип мономера →
полисахариды (мономер глюкоза)
Нерегулярные: разные мономеры →
белки (аминокислоты), нуклеиновые
кислоты (нуклеотиды)
Липиды
—
не
полимеры,
повторяющихся звеньев нет

11.

Углеводы и
липиды
Углеводы:
Моносахариды: триозы, пентозы, гексозы
(глюкоза — энергия)
Дисахариды: сахароза, мальтоза, лактоза
Полисахариды:
Структурные: целлюлоза, хитин, муреин
Запасные: крахмал (растения), гликоген
(животные)
Липиды:
Триглицериды: энергия, запас
Фосфолипиды: мембраны, амфифильные
Стероиды: холестерин, гормоны, витамины
Функции углеводов и липидов: энергия,
структура, запас, защита, терморегуляция,
сигналы

12.

Белки:
Полимеры аминокислот (20 типов)
Структуры: первичная → четвертичная
Функции: ферментативная, структурная,
транспортная, сигнальная, защитная, двигательная,
гормональная, энергетическая
Нуклеиновые кислоты:
ДНК: двуцепочечная, хранит генетический код,
А=Т, Г=Ц
РНК: одноцепочечная, иРНК (информация), рРНК
(рибосомы), тРНК (транспорт аминокислот)
Нуклеотиды = фосфат + сахар + азотистое
основание
АТФ:
Аденин + рибоза + 3 фосфата
Макроэргическая связь → энергия для клеточных
процессов (>30 кДж/моль)
Белки, нуклеиновые
кислоты и АТФ