- •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
Работа натрий-калиевого насоса
Натрий-калиевый насос - это особый белок, пронизывающий всю толщу мембраны, который постоянно накачивает ионы калия внутрь клетки, одновременно выкачивая из нее ионы натрия; при этом перемещение обоих ионов происходит против градиентов концентраций.
Упрощенно действие натрий-калиевого насоса можно представить следующим образом:
С внутренней стороны мембраны к молекуле белка-переносчика поступают АТФ и ионы натрия, а с наружной – ионы калия.
Молекула переносчика осуществляет гидролиз одной молекулы АТФ.
При участии трех ионов натрия за счет энергии АТФ к переносчику присоединяется остаток фосфорной кислоты; сами эти три иона также присоединяются к переносчику.
4.В результате присоединения остатка фосфорной кислоты происходит такое изменение формы молекулы, что ионы натрия оказываются по другую сторону мембраны, уже вне клетки.
5. Три иона натрия выделяются во внешнюю среду, а вместо них с фосфорилированным переносчиком соединяются 2 иона калия.
6. Присоединение 2 ионов калия вызывает дефосфорилирование переносчика – отдачу им остатка фосфорной кислоты.
7. Дефосфорилирование вызывает такую конформацию переносчика, что ионы калия оказываются по другую сторону мембраны, внутри мембраны.
8. Ионы калия высвобождаются внутри клетки, и весь процесс повторяется.
7. Качественный и количественный состав веществ клетки
|
Вещества |
Содержание, % | |
|
Неорганические |
Вода |
70-80 |
|
Минеральные вещества |
1-1,5 | |
|
Органические |
Белки |
10-20 |
|
Углеводы |
0,2-2 | |
|
Жиры |
1-5 | |
|
Нуклеиновые кислоты |
1-2 | |
|
АТФ и прочие низкомолекулярные органические вещества |
0,1-0,5 | |
Неорганические соединения
Вода (10 % -эмаль зубов, 85 % – в нервной ткани)
Свойства воды связаны с
Малыми размерами молекул;
Полярностью ее молекул, т.е. неравномерным распределением зарядов в молекуле (один конец молекулы несет небольшой положительный заряд, другой – отрицательный). Вода – диполь.
Способностью соединяться друг с другом водородными связями за счет электростатического притяжения Н одной молекулы и О другой молекулы. Каждаямолекула может образовывать четыре водородныесвязи.
Свободная вода -95-96 %; связанная вода -4-5 %
8.Физические свойства воды и их значение для биологических процессов различных уровней
|
№ |
Физическое свойство |
Значение |
Примеры |
|
1. |
Высокая теплоемкость и высокая теплота испарения. Вода медленно нагревается и медленно остывает. |
1. Поддержание теплового равновесия организма — теплорегуляция. 2. большой охлаждающий эффект. 3. Круговорот водыв природе является одним из элементов формирования климата. |
Вода служит для многих клеток и организмов средой обитания, для которой характерно довольно значительное постоянство условий. Транспирация у растений, потоотделениеу млекопитающих Периодическое выпадение осадков.Исторически сложившиеся условия увлажнения в различныхприродных зонах |
|
2. |
Низкая плотность около температуры замерзания. |
Лед образуется на поверхности водоемов и выполняет функцию теплоизоляции — защищаетот холода находящиеся в воде организмы |
Сохранение зимой биоценозов замерзающихозер, прудов и рек |
|
3. |
Подвижность молекул(вследствие слабостиводородных связей) |
Возможность осмоса |
Поступление водыиз почвы;плазмолиз |
|
4. |
Вязкость (благодаряналичию водородныхсвязей) |
Смазывающиесвойства |
Синовиальная жидкость является «смазкой» в суставах позвоночных;плевральная жидкостьуменьшает трениемежду грудной клеткой и легкими во время дыхания |
|
5. |
Универсальный растворитель для полярных веществ Гидрофильные – вещества, хорошо растворимые в воде Гидрофобные – вещества, практически нерастворимые в воде |
При растворении веществ их реакционная способность возрастает (вода - средапротекания многиххимических реакцийв организме). Неполярные вещества отталкиваются от воды и поэтому могут разделять водные растворы на отдельные компартменты (мембраны). Гидрофобные взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, белков, нуклеиновых кислот и др. |
Кровь, тканевая жидкость, лимфа, желудочный сок, слюна —у животных;клеточный сок (водныйраствор белков, сахаридов, органических кислот, пигментов и др.) —у растений;организмы, живущиев водной среде, используют кислород,растворенный в воде |
|
6. |
Способность образовывать гидратнуюоболочку вокруг макромолекул (благодаряполярности молекул) |
Является дисперсионной средой в коллоидной системе цитоплазмы |
Гиалоплазма представляет собой коллоидный раствор белков,в котором макромолекулы белков окружены «чехлом» из определенным образомориентированных молекул воды (связанная вода), что препятствуя склеиванию веществ друг с другом. |
|
7. |
Большое поверхностное натяжение и когезия. |
Водные растворыявляются средствомпередвижения веществв организме |
Капиллярный кровоток; восходящий инисходящий токи растворов в растении |
|
8. |
Практически полнаянесжимаемость |
Поддержание формыи упругости клеткам, органам и тканям |
Тургорное давлениепридает форму органам и тканям растений, обеспечиваетположение в пространстве;гидростатический скелет (круглые черви,медузы);амниотическая жидкость поддерживает изащищает плод млекопитающих |
|
9. |
Способность пропускать свет (прозрачность) |
Возможность фотосинтеза на небольшой глубине и, следовательно,возможность существования связанныхс ним пищевых цепей |
Высокопродуктивныебиоценозы прудов,озер, рек, морскогошельфа |