- •Тема «Клетка»
- •Сравнительная характеристика прокариот и эукариот
- •Клеточная теория
- •Развитие представлений о клетке
- •Методы изучения клетки
- •Химическая организация клетки
- •4. Элементный состав клетки
- •5.Роль макроэлементов на клеточном и организменном уровне организации
- •Роль микроэлементов в жизни клетки, растительного и животного организмов
- •Работа натрий-калиевого насоса
- •7. Качественный и количественный состав веществ клетки
- •Неорганические соединения
- •8.Физические свойства воды и их значение для биологических процессов различных уровней
- •9. Функции воды в клетке
- •10. Осмотические явления в клетке (Осмос – проникновение воды через полупроницаемую мембрану, вызванное разностью концентраций)
- •11. Формы и роль минеральных веществ в клетке
- •Органические соединения
- •12. Образование структур (уровней пространственной организации) белков
- •13. Классификация белков
- •14. Основные функции белков и пептидов
- •15. Сравнение классов углеводов
- •16. Наиболее распространенные углеводы
- •17. Основные функции углеводов
- •18. Липиды (имеют разную структуру, но общие свойства – не растворяются в воде (гидрофобны),
- •19. Основные функции липидов
- •Сравнительная характеристика днк и рнк
- •Структурная организация клетки Строение клетки. Структурная система цитоплазмы
- •Структурная система ядра
- •Сравнительная характеристика растительной и животной клетки
- •Сопоставление фотосинтеза и дыхания эукариот
- •Способы размножения организмов
- •I. Половое II. Бесполое
- •Митотический цикл и митоз
- •Сравнительная характеристика хода митоза и мейоза
- •Биологическое значение митоза и мейоза в природе
- •Генетика
- •Ботаника
- •Зоология Сравнительная характеристика животных и растений
- •Сравнительная характеристика основных представителей подцарства Простейшие
- •Сравнение классов типа членистоногие
- •Класс рыбы
- •Класс земноводные
- •Класс пресмыкающиеся
- •Класс птицы
- •Класс млекопитающие
Химическая организация клетки
4. Элементный состав клетки
№ |
Группы элементов |
% содержания в клетке |
Роль в клетке |
1. |
Макроэлементы |
99,9 |
|
|
Органогены: Кислород Углерод Водород Азот |
98 65-70 15-18 8-10 1,5-3 |
Входят в состав органических веществ клетки |
|
Собственно макроэлементы: Фосфор Калий Сера Хлор Кальций Магний Натрий Железо |
1,9
0.2-1 0,15-0,4 0,15-0,2 0,05-0.1 0.04-2 0.02-0.03 0.02-0.03 0.01-0.015 |
Каждый из этих элементов выполняет определенную функцию в клетке |
2. |
Микроэлементы: Цинк Медь Йод Фтор |
0.001-0,000001 0,0003 0,0002 0,0001 0,0001 |
Входят в состав ферментов, витаминов и др., выполняют определенную функцию в клетке |
3. |
Ультрамикроэлементы: золото, серебро, свинец, уран, селен, цезий, никель, бериллий и др
|
Не превышает 0,000001 |
Необходимы для нормального функционирования организма (физиологическая роль большинства из этих элементов не установлена). Некоторые входят в состав ферментов |
5.Роль макроэлементов на клеточном и организменном уровне организации
Элемент |
Роль в клетке |
Роль в организме |
Явления, возникающие при недостатке | ||
растительном |
животном |
у растений |
у животных | ||
Натрий (Na) в виде ионов |
Участвует в создании и поддержании биоэлектрического потенциала на мембране (в результатеработы натриевого и калий-натриевого насосов) |
Ионы Na+ участвуют в поддержании осмотического потенциала клеток, чтообеспечивает поглощение водыиз почвы (регуляция водного обмена) |
Ионы Na+ влияют на работу почек; участвуют в поддержании сердечного ритма(вместе с ионамиК+ и Са2+); вместе с ионамихлора С1‾ составляют большуючасть минеральных веществкрови;участвуют в регулированиикислотно-щелочного равновесияорганизма, входя в состав буферной системыорганизма, влияет на синтез гормонов |
Недостаток встречается редко |
Мышечные судороги |
Магний (Mg) |
Активирует энергетический обмени синтез ДНК. Объединяет две субъединицы рибосомы |
Входит в составмолекулы хлорофилла;ион Mg2+ нарядус Са2+ образуетсоли с пектиновыми веществами. |
Входит в составферментов, необходимых дляфункционирования мышечной,нервной и костной тканей |
Хлороз |
|
Кальций (Са) |
Ионы Са2+ участвуют в регуляцииизбирательнойпроницаемостиклеточной мембраны; участвуют в процессах соединенияДНК с белками |
Ионы Са2+, образуя соли пектиновых веществ,придают твердость межклеточному веществу, соединяющему растительные клетки; участвуют в формировании срединной пластинки междуклетками. Входит в состав оболочек некоторых водорослей |
Нерастворимыесоли кальциявходят в составкостей позвоночных, раковинмоллюсков, коралловых полипов, . Ионы Са2+ участвуют в образовании желчи; повышают рефлекторную возбудимость спинного мозга ицентра слюноотделения; участвуют в синаптической передаче нервногоимпульса; в процессах свертывания крови; активируют ферменты при сокращении поперечнополосатых мышечных волокон |
Угнетение роста вследствие повреждения меристем, в первую очередь страдают корни |
Плохой рост костей, рахит. Потеря сознания, плохая свертываемость крови |
Железо (Fe) |
Входит в составцитохромов-ферментов — переносчиков электронов на III этапедиссимиляции ив световой фазефотосинтеза; в состав каталазы, пероксидазы – ферментов дыхания |
Участвует в биосинтезе хлорофилла; входит в составферментов,участвующихв дыхании; в составе цитохромов — переносчиков электронов в ходефотосинтеза |
Входит в составгема белка — переносчика кислорода — гемоглобина и белка,содержащего запас кислородав мышцах —миоглобина.(Небольшой запас находитсяв железосодержащем белке ферритине в печени иселезенке.)
|
Сильный хлороз листьев, в частности, молодых листьев |
Малокровие |
Калий (К) В виде ионов |
Участвует в поддержании коллоидных свойствцитоплазмы (снижает вязкость); участвует в создании и поддержании биоэлектрического потенциалана мембране(в результате работы натрий-калиевого насоса); активирует ферменты белкового синтеза; входит в составферментов, участвующих в гликолизе |
Участвует в поддержании осмотического давления (регуляции водногорежима); участвует в регуляции устьичных движений; входит в составферментов, участвующих в фотосинтезе.(Обычный компонент клеточногосока в вакуоляхрастительныхклеток, содержится в виде ионов К+.) |
Участвует в поддержании сердечного ритма(вместе с натрием и кальцием); участвует в проведении нервного импульса |
Пожелтение и побурение листвы по краям, торможение роста побегов |
Недостаток встречается редко, возможен при применении мочегонных препаратов |
Сера (S) |
Входит в составаминокислот(цистеина, метионина, цистина); участвует в формировании третичной структурыбелка (образование дисульфидных мостиков); входит в составкофермента А инекоторых ферментов; участвует в бактериальном фотосинтезе (сера входит в состав бактериохлорофилла,H2Sявляется источником водорода);ОВР соединений серыявляются источником Е при хемосинтезе |
В основном определяетсяролью этого элемента в клетке |
В основном определяетсяролью этого элемента в клетке. Кроме того, входит в состав инсулина, витамина B1, биотина, некоторых ферментов. В печени образует продукты обеззараживания ядовитых веществ |
Хлороз (прежде всего в молодых листьях), торможение роста, синтез антоцианов |
|
Фосфор (Р) |
В виде остатковфосфорной кислоты входит в состав АТФ, нуклеотидов, ДНК,РНК, коферментов НАД, НАДФ,ФАД, фосфорилированных сахаров, фосфолипидов, многихферментов; входит в составвсех мембранныхструктур; в минеральной форме (НРО42-, Н2РО4-). Принимает участие в синтезе белков, фосфолипидов и др. |
В основном определяетсяролью этого элемента в клетке. Играет важную роль в цветении, плодоношении и созревании семян |
В основном определяетсяролью этого элемента в клетке. В виде фосфатоввходит в составкостной ткани,зубной эмали; у млекопитающих фосфатнаябуферная система, в состав которой входятанионы Н2РО4‾ иНРО42‾вместе сбикарбонатнойбуферной системой), поддерживает рН тканевойжидкости в интервале 6,9-7,4
|
Угнетение роста, в первую очередь, корня; задержка цветения и плодоношения, омертвение тканей |
Недостаток встречается редко
|
Хлор (С1)
|
Анионы Сl‾ (вместе с различнымикатионами) поддерживают электронейтральностьклетки |
Анионы Сl‾ участвуют в регуляции тургорногодавления, принимает учасиме в фотоокислении воды при фотосинтезе
|
Анионы Сl‾ вместе с катионаминатрия Na+ участвуют в формировании осмотического потенциала плазмыкрови;участвуют в процессах возбуждения и торможения в нервныхклетках; входят в составсоляной кислоты, являющейсякомпонентом желудочного сока |
Недостаток встречается редко
|
Мышечные судороги |