Kādi procesi tiek pētīti molekulārā līmenī. Molekulārā līmenī: vispārēja raksturojums - zināšanu hipermārkets
Jautājums 1. Kādi procesi pārbauda zinātniekus molekulārā līmenī?
Molekulārā līmenī tiek pētīta svarīgākie ķermeņa iztikas līdzekļi: tās izaugsme un attīstība, vielmaiņa un enerģijas pārveidošana, iedzimta informācija, mainīgums. Elementārā vienība molekulārā līmenī kalpo kā nukleīnskābes molekulas fragments, kas reģistrēja augstas kvalitātes un kvantitatīvā ziņā noteiktā bioloģiskās informācijas apjomu.
2. jautājums. Kādi elementi dominē dzīvo organismu sastāvā?
Kā daļa no dzīvā organisma, vairāk nekā 70-80 Ķīmiskie elementitomēr dominē ogleklis, skābeklis, ūdeņradis, slāpeklis un fosfors.
3. jautājums Kāpēc olbaltumvielu molekulas, nukleīnskābes, ogļhidrāti un lipīdi tiek uzskatīti par biopolimēriem tikai šūnā?
Olbaltumvielu, nukleīnskābju, ogļhidrātu un lipīdu molekulas ir polimēri, jo tie sastāv no atkārtotiem monomēriem. Bet tikai dzīvās sistēmā (būris, ķermenis) šīs vielas rāda savu bioloģisko būtību, kam ir vairākas īpašas īpašības un veicot daudzas svarīgākās funkcijas. Tāpēc, dzīvo sistēmās šādas vielas sauc par biopolimēriem. Ārpus dzīvās sistēmas šīs vielas zaudē savas bioloģiskās īpašības īpašumu un nav biopolimens.
4. jautājums. Kas ir saprotams kā biopolimēru molekulu daudzpusība?
Neatkarīgi no sarežģītības līmeņa un šūnā veiktajām funkcijām, visiem biopolimēriem ir šādas funkcijas:
Molekulās ir dažas garas filiāles, bet daudzi īsi;
Polimēru ķēdes ir izturīgas un nav sadalītas spontāni daļās;
Dažādas funkcionālās grupas un molekulārās fragmentus, kas nodrošina bioķīmisko funkcionālo darbību, t.i., spēja veikt nepieciešamās šūnu bioķīmiskās reakcijas un transformācijas intracelular javas barotnē;
ir pietiekams elastīgums, lai veidotu ļoti sarežģītas telpiskās struktūras, kas nepieciešamas bioķīmisko funkciju veikšanai, I.E., proteīnu darbībai kā molekulārās mašīnas, nukleīnskābes kā programmēšanas molekulas utt.;
Komunikācijas ar biopolimēriem, neskatoties uz to spēku, vienlaikus elektroniskās enerģijas baterijas.
Biopolimēru galvenais īpašums ir polimēru ķēdes linearitāte, jo tikai lineārās konstrukcijas ir viegli kodētas un "savākti" no monomēriem. Turklāt, ja polimēra pavedienam ir elastība, tas ir diezgan vienkārši veidot vēlamo telpisko dizainu, un pēc tam, kad tas ir bojāts molekulārā automašīna, tas būs viegli izjaukt kompozītu elementus izmantot tos atkal. Šo īpašumu kombinācija ir pieejama tikai oglekļa bāzes polimēros. Visi biopolimēri dzīvu sistēmās spēj veikt noteiktas īpašības un veikt daudzas no svarīgākajām funkcijām. Biopolimēru īpašības ir atkarīgas no to monomēru komponentu skaita, sastāva un kārtības. Iespēja mainīt monomēru sastāvu un secību polimēra struktūrā ļauj pastāvēt ar milzīgu dažādu variantu biopolimēru, neatkarīgi no sugas piederības ķermeņa. Visi dzīvie organismi biopolimēri tiek būvēti saskaņā ar vienu plānu.
/ 1. nodaļa. Molekulārā līmenī Uzdevums: §1.1. Molekulārā līmeņa vispārējās īpašības
Atbildēt uz 1. nodaļu Molekulārā līmeņa uzdevums: §1.1. Molekulārā līmeņa vispārējās īpašības
Gatavs mājasdarbs (GDZ) bioloģijas grāmata, Kamensky klase 9
Bioloģija
9. klase.
Ed.: Drop
Gads: 2007 - 2014
Jautājums 1. Kādi procesi pārbauda zinātniekus molekulārā līmenī?
Molekulārā līmenī tiek pētīta svarīgākie ķermeņa iztikas līdzekļi: tās izaugsme un attīstība, vielmaiņa un enerģijas pārveidošana, iedzimta informācija, mainīgums.
2. jautājums. Kādi elementi dominē dzīvo organismu sastāvā?
Dzīvajam organismam ir vairāk nekā 70-80 ķīmiskie elementi, bet oglekļa, skābekļa, ūdeņraža un slāpekļa dominē.
3. jautājums Kāpēc olbaltumvielu molekulas, nukleīnskābes, ogļhidrāti un lipīdi tiek uzskatīti par biopolimēriem tikai šūnā?
Olbaltumvielu, nukleīnskābju, ogļhidrātu un lipīdu molekulas ir polimēri, jo tie sastāv no atkārtotiem monomēriem. Bet tikai dzīvās sistēmā (būris, ķermenis) šīs vielas rāda savu bioloģisko būtību, kam ir vairākas īpašas īpašības un veicot daudzas svarīgākās funkcijas. Tāpēc, dzīvo sistēmās šādas vielas sauc par biopolimēriem. Ārpus dzīvās sistēmas šīs vielas zaudē savas bioloģiskās īpašības un nav biopolimēri.
4. jautājums. Kas ir saprotams kā biopolimēru molekulu daudzpusība?
Biopolimēru īpašības ir atkarīgas no to monomēru komponentu skaita, sastāva un kārtības. Iespēja mainīt monomēru sastāvu un secību polimēra struktūrā ļauj pastāvēt ar milzīgu dažādu variantu biopolimēru, neatkarīgi no sugas piederības ķermeņa. Visi dzīvie organismi biopolimēri tiek būvēti saskaņā ar vienu plānu.
Molekulārā līmenī: vispārīgās īpašības
1. Kas ir ķīmiskais elements?
2. Ko sauc par atomu un molekulu?
3. Kādas organiskās vielas jūs pazīstat?
Jebkurš dzīvā sistēmaNeatkarīgi no tā, cik grūti tas tika organizēts, izpaužas bioloģisko makromolekulu darbības līmenī.
Nodarbības dizains Abstrakts nodarbība un atsauces rāmja prezentācija nodarbību paātrinājuma metodēm un interaktīvās tehnoloģijas Slēgtie vingrinājumi (tikai izmantošanai pēc skolotājiem) novērtēšana Prakse Uzdevumi un vingrinājumi, pašpārbaudes darbnīca, laboratorija, gadījumi, uzdevumu sarežģītības līmenis: normāls, augsts, olimpiāde mājasdarbs Ilustrācijas Ilustrācijas: videoklipi, audio, fotografēšana, grafika, galdi, komikss, multimediju esejas čipsi ziņkārīgiem krāpnieciskajām loksnēm komēdija, sakāmvārdi, joki, izraktes, krustvārdu mīklas, citāti Papildinājumi Ārējā neatkarīga pārbaude (CNT) konsultācijas Pamata un papildu tēmas brīvdienas, saukļi Raksti nacionālās iezīmes Citi noteikumi par noteikumiem Tikai skolotājiemPašreizējā lapa: 2 (Kopumā grāmata ir 16 lappuses) [Pieejams izvilkums lasīšanai: 11 lapas]
Fonts:
100% +
Bioloģija - dzīves zinātne - viens no senās zinātnes. Zināšanas par dzīviem organismiem, kas uzkrājušies tūkstošgadē. Tā kā zināšanas uzkrājas, bioloģija tika diferencēta par neatkarīgām zinātnēm (botāniku, zooloģiju, mikrobioloģiju, ģenētiku utt.). Robežu disciplīnu nozīme, kas saistīta ar bioloģiju ar citām zinātnēm - fizika, ķīmija, matemātika utt. Integrācijas rezultātā radās integrācijas rezultātā radās integrācijas rezultātā biofizika, bioķīmija radās, \\ t kosmosa bioloģija utt.
Pašlaik bioloģija - visaptveroša zinātne, veidojas dažādu disciplīnu diferenciācijas un integrācijas rezultātā.
Bioloģijā tiek izmantotas dažādas pētniecības metodes: novērojums, eksperiments, salīdzinājums utt.
Bioloģijas pētījumi dzīvo organismi. Tie ir atvērti bioloģiskās sistēmas, kas saņem enerģiju un barības vielas no apkārtne. Dzīvi organismi reaģē uz ārējām ietekmēm, satur visu nepieciešamo informāciju, lai tās attīstītu un reprodukciju, un ir pielāgoti konkrētam biotopam.
Visas dzīvās sistēmas, neatkarīgi no organizācijas līmeņa, ir raksturīgas kopīgas iezīmesun pašas sistēmas ir nepārtraukta mijiedarbībā. Zinātnieki piešķir šādus savvaļas dzīvnieku organizācijas līmeņus: molekulārās, šūnu, organizētās, iedzīvotāju sugas, ekosistēmu un biosfēru.
1. nodaļa Molekulārā līmenī
Molekulāro līmeni var saukt par sākotnējo, dziļo dzīves līmeni. Katrs dzīvais organisms sastāv no molekulām organiskās vielas - proteīni, nukleīnskābes, ogļhidrāti, tauki (lipīdi), ko sauc par bioloģiskām molekulām. Biologi iepazīstas ar šo svarīgāko bioloģisko savienojumu lomu organismu izaugsmē un attīstībā, iedzimta informācijas, vielmaiņas un enerģijas pārvēršana dzīvajās šūnās citos procesos.
No šīs nodaļas jūs uzzināsiet
Kas ir biopolimēri;
Kāda veida struktūra ir biomolekulas;
Kādas funkcijas veic biomolekulas;
Kas ir vīrusi un kāda ir viņu funkcija.
§ 4. Molekulārā līmenī: vispārīgās īpašības
1. Kas ir ķīmiskais elements?
2. Ko sauc par atomu un molekulu?
3. Kādas organiskās vielas jūs pazīstat?
Jebkura dzīvā sistēma, neatkarīgi no tā, cik grūti tas tiek organizēts, izpaužas bioloģisko makromolekulu darbības līmenī.
Pētot dzīvos organismus, jūs uzzinājāt, ka tie sastāv no tādiem pašiem ķīmiskiem elementiem kā nedzīvojamo ēku. Pašlaik ir zināmi vairāk nekā 100 elementi, lielākā daļa no tiem ir atrodami dzīvajos organismos. Visbiežāk sastopamajiem elementiem, oglekļa, skābekļa, ūdeņradi un slāpekli attiecina uz elementiem. Tas ir šie elementi, kas veido molekulas (savienojumus) tā saukto organiskās vielas.
Visu pamatu organiskie savienojumi kalpo ogleklim. Tas var sazināties ar daudziem atomiem un viņu grupām, veidojot ķēdes, dažādas Ķīmiskais sastāvs, struktūra, garums un forma. Molekulas veidojas no atomu grupām un no pēdējām - sarežģītākām molekulām, kas atšķiras no struktūras un funkcijām. Tika aicināti šos organiskos savienojumus, kas iekļauti dzīvo organismu šūnās bioloģiskie polimēri vai biopolimēri.
Polimērs (no grieķu. polys. - daudz) - ķēde, kas sastāv no daudzām saitēm - monomēriKatrs no tiem ir konstruēts salīdzinoši vienkāršs. Polimēra molekula var sastāvēt no daudziem tūkstošiem savienotu monomēru, kas var būt vienādi vai atšķirīgi (4. att.).
Fig. 4. Monomēru un polimēru struktūras shēma
Biopolimēru īpašības ir atkarīgas no to molekulu struktūras: uz polimēra veido monomēru vienību skaitu un dažādību. Visi no tiem ir universāli, jo tie ir veidoti vienam plānam visiem dzīvajiem organismiem neatkarīgi no sugām.
Katram biopolimēru tipam ir raksturīga noteikta struktūra un funkcija. Tātad, molekulas belkovs ir pamata strukturālie elementi šūnas un regulē procesus, kas plūst uz tiem. Nukleīnskābes Piedalieties ģenētiskās (iedzimta) informācijas nodošanu no šūnas uz šūnu, no ķermeņa uz ķermeni. Ogļhidrāti un tauki. pārstāv svarīgākos enerģijas avotus, kas nepieciešami organismu svarīgai darbībai.
Tas ir molekulārā līmenī, kas notiek visu veidu enerģijas un metabolisma šūnā. Šo procesu mehānismi ir arī universāli visiem dzīvajiem organismiem.
Tajā pašā laikā izrādījās, ka dažādas īpašības biopolimēru, kas ir daļa no visiem organismiem, ir saistīts ar dažādām kombinācijām tikai vairāku veidu monomēriem, kas veido daudzus variantus garu polimēru ķēžu. Šis princips pamato dzīves daudzveidību mūsu planētā.
Konkrētas biopolimēru īpašības izpaužas tikai dzīvā šūnā. Dedicated no šūnām, biopolimēra molekulas zaudē savu bioloģisko būtību, un to raksturo tikai to savienojumu klases fizikāli ķīmiskās īpašības, uz kurām tie attiecas.
Pēc molekulārā līmeņa pētījuma var saprast, kā mūsu planētā tika apstrādāti izcelsmes procesi un dzīves attīstība, kādas ir molekulārās iedzimtības un vielmaiņas procesu molekulārās bāzes dzīvā organismā.
Molekulārās un šūnu līmeņa nepārtrauktību nodrošina fakts, ka bioloģiskās molekulas ir materiāls, no kura veidojas Ollokulārās šūnas - struktūra.
Organiskās vielas: olbaltumvielas, nukleīnskābes, ogļhidrāti, tauki (lipīdi). Biopolimēri. Monomēri.
Jautājumi
1. Kādi procesi pārbauda zinātniekus molekulārā līmenī?
2. Kādi elementi dominē dzīvajos organismos?
3. Kāpēc olbaltumvielu, nukleīnskābju, ogļhidrātu un lipīdu molekulas tiek uzskatītas par biopolimēriem tikai šūnā?
4. Ko saprot biopolimēru molekulu daudzpusība?
5. Kas tiek panākts ar dažādām biopolimēru īpašībām, kas ir daļa no dzīviem organismiem?
Uzdevumi
Kādus bioloģiskos modeļus var formulēt, pamatojoties uz punkta teksta analīzi? Apspriediet tos ar klases studentiem.
§ 5. Ogļhidrāti
1. Kādas ir vielas, kas saistītas ar ogļhidrātiem, vai jūs zināt?
2. Kāda loma ir ogļhidrāti spēlē dzīvā organismā?
3. Kāda procesa rezultātā ogļhidrāti veidojas zaļo augu šūnās?
Ogļhidrāti, vai sakhachard- viena no galvenajām organisko savienojumu grupām. Tie ir daļa no visu dzīvo organismu šūnu.
Ogļhidrāti sastāv no oglekļa, ūdeņraža un skābekļa. Nosaukums "Ogļhidrāti" tika iegūts, jo lielākā daļa no tiem ūdeņraža un skābekļa attiecība molekulā ir tāds pats kā ūdens molekulā. Kopējais ogļhidrātu formula c n (h 2 0) m.
Visi ogļhidrāti ir sadalīti vienkāršā, vai monosaharīdiun sarežģīts, vai polisaharīdi (5. att.). No monosaharīdiem lielākā vērtība Dzīviem organismiem ir ribozes, deoksiriboze, glikoze, fruktoze, galaktoze.
Fig. 5. vienkāršu un sarežģītu ogļhidrātu molekulu struktūra
Di- un polisaharīdi Tie veidojas, savienojot divas un vairāk molekulas monosaharīdu. Tā, sakhares (niedru cukurs), maltoze (iesala cukurs), \\ t laktoze (piena cukurs) - disaharīdiVeidojas divu monosaharīdu molekulu saplūšana. Disaharīdi ir tuvu monosaharīdiem to īpašumos. Piemēram, tie un citi pārsprāgi šķīst ūdenī un ir salda garša.
Polisaharīdi sastāv no ārā liels skaits monosaharīdi. Tie ietver ciete, glikogēns, celuloze, chitin et al. (6. att.). Pieaugot monomēru skaitam, polisaharīdu šķīdība samazinās un pazūd saldā garša.
Ogļhidrātu galvenā funkcija - enerģija. Ar ogļhidrātu molekulu sadalīšanu un oksidāciju tiek atbrīvota enerģija (ar 1 g ogļhidrātu sabrukumu - 17,6 kJ), kas nodrošina ķermeņa dzīves aktivitāti. Pārmērīgi ogļhidrātu, tie uzkrājas šūnā kā rezerves daļas (cietes, glikogēna) un, ja nepieciešams, organisms izmanto kā enerģijas avotu. Var novērot pastiprinātu ogļhidrātu šķelšanos šūnās, piemēram, sēklu dīgšanā, intensīvu muskuļu darbu, ilgu badu.
Izmanto ogļhidrātus un kā būvmateriāls . Tādējādi celuloze ir svarīga strukturālā sastāvdaļa šūnu sienām daudzu vienšūnu, sēņu un augiem. Pateicoties šūnu īpašajai struktūrai, kas nešķīst ūdenī un ir augsta izturība. Vidēji 20-40% no augu šūnu sienu materiāla ir celuloze, un kokvilnas šķiedras ir gandrīz tīras celuloze, un tāpēc tās tiek izmantotas audu ražošanā.
Fig. 6. Polisaharīdu struktūras shēma
Chitin ir daļa no dažu vienkāršu un sēņu šūnu sienām, tas arī notiek atsevišķās dzīvnieku grupās, piemēram, posmkāji kā svarīga to ārējā skeleta sastāvdaļa.
Arī pazīstami sarežģīti polisaharīdi, kas sastāv no divu veidu vienkāršiem cukuriem, kas regulāri mainās garās ķēdēs. Šādi polisaharīdi veic strukturālas funkcijas dzīvnieku atbalsta audos. Tie ir daļa no ādas starpšūšanas materiāla, cīpslu, skrimšļa, dodot tiem spēku un elastību.
Daži polisaharīdi ir daļa no šūnu membrānas Un kalpo kā receptoriem, sniedzot viena otras šūnas un to mijiedarbību.
Ogļhidrāti vai saharīdi. Monosaharīdi. Disaharīdi. Polisaharīdi. Ribozi. Deoksiriboze. Glikoze. Fruktoze. Galaktoze. Saharoze. Maltoze. Laktoze. Ciete. Glikogēns. Chitin
Jautājumi
1. Kāda sastāvs un struktūra ir ogļhidrātu molekulas?
2. Kādus ogļhidrātus sauc par mono-, di- un polisaharīdiem?
3. Kādas funkcijas ir ogļhidrāti dzīvajos organismos?
Uzdevumi
Analizējiet 6. attēlu "Polisaharīdu struktūras shēmu un punkta tekstu. Kādus pieņēmumus jūs varat virzīt, pamatojoties uz molekulu struktūras un cietes, glikogēna un celulozes references salīdzinājumu dzīvā organismā. Apspriediet šo problēmu ar klasesbiedriem.
6.§ Lipīdi
1. Kāda veida ieklāšanas vielas jūs pazīstat?
2. Kāds ēdiens ir bagāts ar taukiem?
3. Kāda ir tauku loma organismā?
Lipīdi (no grieķu. lipos. - FAT) - plaša nulles līdzīgu vielu grupa, kas nešķīst ūdenī. Lielākā daļa lipīdu sastāv no augstas molekulmasas taukskābēm un glicerīna vadošo alkoholu (7. att.).
Lipīdi atrodas visās šūnās bez izņēmuma, veicot konkrētas bioloģiskās funkcijas.
Tauki. - vienkāršākajiem un plaši izplatītajiem lipīdiem - ir svarīga loma kā enerģijas avots. Kad oksidācija, tie dod vairāk nekā divas reizes vairāk enerģijas, salīdzinot ar ogļhidrātiem (38,9 kJ, sadalot 1 g tauku).
Fig. 7. triglicerīdu molekulas struktūra
Tauki ir galvenā forma lipīdu pannas būrī. Par mugurkaulniekiem, aptuveni puse no enerģijas patērēto šūnu atpūsties, veido oksidē tauku. Taukus var izmantot arī kā ūdens avotu (oksidējot 1 g tauku, vairāk nekā 1 g ūdens veidojas). Tas ir īpaši vērtīgs Arktikas un tuksneša dzīvniekiem, kas dzīvo brīvā ūdens trūkuma apstākļos.
Sakarā ar lipīdu zemo siltuma vadītspēju aizsardzības funkcijas, I.E., kalpo organismu siltumizolācijai. Piemēram, daudzi mugurkaulnieki ir labi izteikti subkutānas tauku slāni, kas ļauj viņiem dzīvot aukstā klimata apstākļos, un cilvēka formas, tā arī spēlē citu lomu - veicina peldspēju.
Lipīdi veic I. celtniecības funkcijaTā kā ūdens necaurlaidība padara tos svarīgākos elementus šūnu membrānas.
Daudzi hormoni (Piemēram, virsnieru garoza, dzimums) ir lipīdu atvasinājumi. Līdz ar to lipīdi ir raksturīgi regulatīvā funkcija.
Lipīdi. Tauki. Hormoni. Lipīdu funkcijas: enerģētika, ganāmpulka, aizsardzības, būvniecība, regulators
Jautājumi
1. Kādas vielas attiecas uz lipīdiem?
2. Kāda ēka ir lielākā daļa lipīdu?
3. Kādas funkcijas veic lipīdus?
4. Kādas šūnas un audi ir bagāti ar lipīdiem?
Uzdevumi
Pēc punkta teksta analīzes paskaidrojiet, kāpēc daudzi dzīvnieki ziemas priekšā un zivju nodošana pirms nārsta centieniem uzkrāt vairāk tauku. Dodiet piemērus dzīvniekiem un augiem, kurā šī parādība ir visizteiktākā. Vai ķermenim vienmēr ir lieks taukiem? Apspriediet šo problēmu klasē.
§ 7. Proteīnu sastāvs un struktūra
1. Kāda ir olbaltumvielu loma organismā?
2. Kādi produkti ir bagāti ar proteīniem?
Starp organiskām vielām proteīni, vai proteīni- visvairāk daudz, visdažādākās un ar galveno vērtību biopolimēru. Tie veido 50-80% no šūnas sausās masas.
Olbaltumvielu molekulām ir lieli izmēri, tāpēc tos sauc makromolekulas. Papildus oglekļa, skābekļa, ūdeņraža un slāpekļa, seruma, fosfora un dzelzs var iekļaut proteīnos. Proteīni atšķiras viens no otra ar numuru (no simts līdz vairākiem tūkstošiem), monomēru sastāvu un secību. Proteīna monomēri ir aminoskābes (8. att.).
Infinite dažādas olbaltumvielas ir izveidotas uz dažādu 20 aminoskābju kombināciju rēķina. Katrai aminoskābei ir savs vārds, īpaša struktūra un īpašības. Viņus vispārējā formula Var iesniegt šādā formā:
Aminoskābju molekula sastāv no divām identiskām daļām visām aminoskābēm, no kurām viena ir amino grupa (-NH 2) ar pamatīpašībām, citu - karboksilgrupa (-son) ar skābes īpašības. Daļa no molekulas, ko sauc par radikālu (R), ir dažādas aminoskābes dažādas būvēt. Galveno un skābo grupu aminoskābes molekulā noteikt savu augsto reaktivitāti. Ar šīm grupām ir savienojums ar aminoskābēm proteīna veidošanā. Šādā gadījumā rodas ūdens molekula un izlaists elektronu forma peptīdu komunikācija. Tāpēc tiek saukti par proteīniem polipeptīdi.
Fig. 8. Aminoskābju struktūras piemēri - olbaltumvielu molekulu monomēri
Olbaltumvielu molekulām var būt dažādas telpiskās konfigurācijas - struktūru proteīnsun to struktūrā atšķirt četrus līmeņus strukturālā organizācija (9. att.).
Aminoskābju secība polipeptīda ķēdē ir primārā struktūra vāvere. Tas ir unikāls jebkuram proteīnam un definē tās formu, īpašības un funkcijas.
Lielākajai daļai olbaltumvielu ir spirāles veids, kā rezultātā ūdeņraža saites starp polipeptīda ķēdes dažādu aminoskābju atlieku co un nh-goups. Ūdeņraža saites ir vājas, bet kompleksā tie nodrošina diezgan spēcīgu struktūru. Šis spirāle - sekundārā struktūra vāvere.
Terciārā struktūra - trīsdimensiju telpiskais "iepakojums" polipeptīda ķēdes. Tā rezultātā iedomātā rodas, bet katram proteīnam, īpašai konfigurācijai - globula. Augstākās struktūras stiprumu nodrošina dažādi savienojumi, kas rodas starp aminoskābju radikāļiem.
Fig. 9. Olbūves struktūras shēma: I, II, III, IV - primārais, sekundārais, terciārais, ceturkšņa struktūra
Kvaternārā struktūra Tas nav raksturīgs visiem proteīniem. Tas rodas vairāku makromolekulu savienojuma rezultātā ar terciāru struktūru sarežģītā kompleksā. Piemēram, cilvēka hemoglobīns ir četru proteīnu makromolekulu komplekss (10. att.).
Šāda proteīna molekulu struktūras sarežģītība ir saistīta ar dažādām funkcijām, kas raksturīgas šiem biopolimēriem.
Tiek saukta par proteīna dabiskās struktūras pārkāpumu denaturācija (11. att.). Tas var notikt temperatūras ietekmē, ķīmiskās vielas, starojuma enerģija un citi faktori. Ar vāju efektu, tikai quaternary struktūra samazinās, ar spēcīgāku - terciary, un pēc tam sekundāro un olbaltumvielu paliek polipeptīda ķēdē.
Fig. 10. Hemoglobīna molekulas struktūras shēma
Šis process ir daļēji atgriezenisks: ja primārā struktūra nav iznīcināta, denaturētais proteīns spēj atjaunot tās struktūru. No tā izriet, ka visas funkcijas struktūras Macromolecule olbaltumvielu nosaka tās galvenā struktūra.
Turklāt vienkāršs Belkovssastāv tikai no aminoskābēm, ir arī sarežģītas olbaltumvielaskas var ietvert ogļhidrātus ( glikoproteīni), tauki ( lipoproteīni), nukleīnskābes ( nukleoproteīni) utt.
Olbaltumvielu loma šūnas dzīvē ir milzīga. Mūsdienu bioloģija Tas parādīja, ka līdzības un organismu atšķirības tiek noteiktas galu galā proteīnu kopums. Tuvāk organismus viens otram sistemātiska pozīcijaTurklāt to olbaltumvielas ir līdzīgas.
Fig. 11. Olbaltumvielu denaturācija
Olbaltumvielas vai olbaltumvielas. Vienkārši un sarežģīti proteīni. Aminoskābes. Polipeptīds. Primārās, sekundārās, terciārās un kvaternārās olbaltumvielu struktūras
Jautājumi
1. Kādas vielas sauc par proteīniem vai olbaltumvielām?
2. Kāda ir primārā proteīna struktūra?
3. Kā tiek veidotas sekundārā, terciārā un ceturkšņa proteīna struktūra?
4. Kas ir proteīnu denaturācija?
5. Kāda proteīnu pazīme ir sadalīta vienkāršā un sarežģītā?
Uzdevumi
Jūs zināt, ka vistas olu proteīns sastāv galvenokārt no proteīniem. Domājiet, nekā izskaidro proteīna struktūras izmaiņas pie vārītās olas. Dodiet citus piemērus, kas jums zināmi, kad proteīna struktūra var mainīties.
§ 8. Proteīna funkcijas
1. Kāda ir ogļhidrātu funkcija?
2. Kādas funkcijas proteīniem jūs zināt?
Proteīni veic ārkārtīgi svarīgas un daudzveidīgas funkcijas. Tas lielā mērā ir iespējama pašu proteīnu formu un sastāva dažādība.
Viena no svarīgākajām proteīnu molekulu funkcijām - būvniecība (plastmasa). Olbaltumvielas ir daļa no visām šūnu membrānām un šūnu organoīdiem. Galvenokārt no olbaltumvielām sastāv no asinsvadu, skrimšļu, cīpslu, matu un naglu sienām.
Hasive vērtība katalītisks, vai enzimātiska, olbaltumvielu funkcija. Īpaši proteīni - fermenti var paātrināt bioķīmiskās reakcijas šūnā desmitiem un simtiem miljonu reižu. Tas ir zināms par tūkstoš enzīmiem. Katru reakciju katalizē ar īpašu enzīmu. Sīkāka informācija jūs uzzināsiet par to zemāk.
Motora funkcija Veikt īpašus kontrabandas proteīnus. Pateicoties tiem, Cilia un Flagellum mirgo, pārvietojas vienkāršākajā, hromosomas tiek pārvietotas šūnu nodaļas laikā, muskuļi ir samazināts daudzšūnu, tiek uzlabota cita veida kustības dzīviem organismiem.
Tas ir svarīgi transporta funkcija Olbaltumvielas. Tādējādi hemoglobīns pārnes skābekļa no plaušām līdz citu audu un orgānu šūnām. Muskuļos papildus hemoglobīnam ir cits gāzes pārvades proteīns - mioglobīns. Seruma olbaltumvielas veicina lipīdu un taukskābju, dažādu bioloģiski aktīvo vielu nodošanu. Transporta proteīni šūnu ārējā membrānā pacieš dažādas vielas no vides citoplazmā.
Īpaši proteīni tiek veikti aizsardzības funkcija. Viņi aizsargā ķermeni no svešzemju proteīnu un mikroorganismu iebrukuma un bojājumiem. Tādējādi, antivielas, ko rada limfocīti bloķēt svešzemju olbaltumvielas; Fibrīns un trombīns aizsargā ķermeni no asins zuduma.
Regulatīvā funkcija Ievērojama aizsardzība - hormoni. Viņi atbalsta pastāvīgas koncentrācijas Vielas asinīs un šūnās ir iesaistītas izaugsmē, reproducē un citos svarīgos procesos. Piemēram, insulīns regulē cukura saturu.
Proteīni ir arī raksturīgi signāla funkcija. Šūnu membrāna ir iebūvēti proteīni, kas var mainīt savu terciāro struktūru, atbildot uz ārējo vides faktoru darbību. Tas ir, ja signālu saņemšana no ārējās vides un informācijas pārraidi šūnā ir.
Vāveres var veikt enerģijas funkcijaIr viens no enerģijas avotiem šūnā. Ar pilnu sadalīšanu 1 g olbaltumvielu līdz gala produktiem, 17.6 kJ enerģijas ir atšķirt. Tomēr proteīni tiek izmantoti ārkārtīgi reti izmanto kā enerģijas avotu. Aminoskābes, kas izlaistas proteīnu molekulu sadalīšanas laikā, tiek izmantotas, lai izveidotu jaunus proteīnus.
Olbaltumvielu iezīmes: būvniecība, kustība, transports, aizsargājošs, regulators, signāls, enerģija, katalītiski. Hormons. Enzīms
Jautājumi
1. Kas ir izskaidrojams ar proteīnu funkciju daudzveidību?
2. Kādas ir iezīmes proteīniem jūs zināt?
3. Kāda loma ir skumšanas proteīni?
4. Kāda funkcija ir proteīni-fermenti?
5. Kāpēc proteīni reti tiek izmantoti kā enerģijas avots?
§ 9. Nukleīnskābes
1. Kāda ir kodola loma šūnā?
2. Ar kādiem šūnām ir iedzimtu pazīmju pārraide?
3. Kādas vielas sauc par skābēm?
Nukleīnskābes (no latiem. kodols. - kodols) pirmo reizi tika atklāts Leukocyte kodolos. Pēc tam tika konstatēts, ka nukleīnskābes atrodamas visās šūnās, bet ne tikai kodolā, bet arī citoplazmā un dažādos organoīdos.
Tiek atšķirtas divu veidu nukleīnskābes - deoxiribonucleinovye (saīsināts Dna) I. ribonukleinovye (saīsināts Rna). Nosaukumu atšķirība ir saistīts ar to, ka DNS molekula satur ogļhidrātu dezoksiroziun RNS molekula - ribosa.
Nukleīnskābes - biopolimēri, kas sastāv no monomēriem - nukleotīds. DNS un RNS nukleotīdu monomēriem ir līdzīga struktūra.
Katrs nukleotīds sastāv no trim komponentiem, kas saistīti ar izturīgiem Ķīmiskās saites. tā slāpekļa bāze, ogļhidrāts (ribozes vai deoksiriboze) un fosforskābes atlikums (12. att.).
Daļa dNS molekulas Četri slāpekļa bāzu veidi ietver: adenin, Guanin, Citozin vai timīns. Tie nosaka atbilstošo nukleotīdu nosaukumus: adenyl (A), Guanilla (g), citidilgrupa (c) un thimidil (t) (13. att.).
Fig. 12. Nukleotīdu struktūras shēma - DNS monomēri (A) un RNS (b)
Katra DNS ķēde ir polinukleotīds, kas sastāv no vairākiem desmitiem tūkstošu nukleotīdu.
DNS molekulai ir sarežģīta struktūra. Tas sastāv no divām spirālveida virpuļveida ķēdēm, kas ir savienotas pa visu garumu ar otru ūdeņraža saitēm. Šāda struktūra, kas raksturīga tikai DNS molekulām, ko sauc par dubultā spirāle.
Fig. 13. DNS nukleotīdi
Fig. 14. Papildu nukleotīda savienojums
Kad veidojas dubultpirālveida DNS, viena ķēdes slāpekļa bāzes atrodas stingri definētā secībā pret slāpekļa bāzēm no otras puses. Tajā pašā laikā tiek konstatēts svarīgs modelis: citas ķēdes tilts vienmēr atrodas pret vienu ķēdes adenīnu, pret guanīnu - citozīnu un otrādi. To izskaidro fakts, ka adenīns un timīna nukleotīdu pāri, kā arī guanīna un citozīns stingri atbilst viens otram un ir papildu, vai papildinošs (no latiem. complempentum - papildinājums) viens otram. Un pats likums tiek saukts papildināmības princips. Tajā pašā laikā, divas ūdeņraža saites vienmēr rodas starp adenīnu un thimine, un starp guanin un citozīnu - trīs (14. att.).
Līdz ar to jebkurā organismā adenil nukleotīdu skaits ir vienāds ar thimidilu skaitu, un guanillas skaits ir citidila skaits. Zinot nukleotīdu secību vienā DNS ķēdē, saskaņā ar papildināmības principu, ir iespējams noteikt citas ķēdes nukleotīdu kārtību.
Caur Četri veidi Nukleotīdi DNS ierakstīja visu informāciju par ķermeni, ko nosūtījis mantojums uz šādām paaudzēm. Citiem vārdiem sakot, DNS ir iedzimta informācija.
DNS molekulas galvenokārt atrodas šūnu kodolos, bet to mazā summa ir ietverta mitohondriju un plastā.
RNS molekulā, pretēji DNS molekulai, ir polimērs, kas sastāv no viena būtiski mazākiem izmēriem.
RNS monomēri ir nukleotīdi, kas sastāv no ribozes, fosforskābes atlikuma un viena no četrām slāpekļa bāzēm. Trīs slāpekļa bāzes - adenīns, guanīns un citozīns - tāds pats kā DNS un ceturtais - uracils.
RNS polimēra veidošanās notiek cauri kovalentās obligācijas Starp ribozi un fosforskābes blakus esošo nukleotīdu atlikumu.
Trīs veidi RNS atšķirt struktūru, molekulu lielumu, atrašanās vietu šūnā un veiktās funkcijas.
Ribosoma rna (rRNS.) Ribosoma ir iekļauta to aktīvo centru veidošanā, kur notiek proteīna biosintēzes process.
Transports RNS (trna) - mazākais lielums - transporta aminoskābes uz olbaltumvielu sintēzes vietu.
Informācija, vai matrica, rna (irnk.) Tas tiek sintezēts uz vietas uz vienu no ķēdēm DNS molekulas un pārraida informāciju par struktūru olbaltumvielu olbaltumvielu no šūnu kodols uz ribosomams, kur šī informācija tiek īstenota.
Pa šo ceļu, dažādi veidi RNS ir viena funkcionāla sistēma, kuras mērķis ir īstenot iedzimtu informāciju, izmantojot proteīna sintēzi.
RNS molekulas atrodas kodolā, citoplazmā, ribosomās, mitohondrijos un šūnu plāksnēs.
Nukleīnskābe. Deoksiribonukleīnskābe vai DNS. Ribonukleīnskābe vai RNS. Slāpekļa bāzes: adenīns, guanīns, citozīns, timijs, uracils, nukleotīds. Dubultā spirāle. Papildināmība. Transporta RNS (TRNA). Ribosoma RNS (RRNS). Informācija RNS (IRNA)
Jautājumi
1. Kāda struktūra ir nukleotīds?
2. Kādai struktūrai ir DNS molekula?
3. Kāds ir papildinājuma princips?
4. Kas ir bieži un kādas atšķirības DNS un RNS molekulu struktūrā?
5. Kāda veida RNS molekulas jums ir zināmas? Kādas ir viņu funkcijas?
Uzdevumi
1. Izveidojiet punktu plānu.
2. Zinātnieki ir atklājuši, ka DNS ķēdes fragmentam ir šāda sastāva: C. C. C. C. C. Izmantojot papildināmības principu, godināt otro ķēdi.
3. Pētījuma gaitā tika konstatēts, ka adenīna pētītajā DNS, 26% no kopā slāpekli. Aprēķiniet citu slāpekļa bāzu skaitu šajā molekulā.