Войти
Закрыть

Виділення у тварин

10 Клас

Переміщення речовин із клітини в зовнішнє середовище відбувається шляхом екзоцитозу. Цей процес дозволяє клітинам видаляти відходи, а також секретувати гормони і білки. Видалення відходів у клітині здійснюють лізосоми, які руйнують відпрацьовані клітинні компоненти. Перетравлений матеріал вивільняється у позаклітинне середовище. Клітини, які секретують біологічно активні речовини, формують спеціальні секреторні везикули. Такі везикули містять гормони, нейромедіатори або травні ферменти. Вони формуються з мембран комплексу Гольджі й вивільняють уміст назовні після надходження в клітину спеціального сигналу. Різноманітність органів виділення В одноклітинних тварин виділення відбувається безпосередньо через клітинну мембрану, у нижчих безхребетних — через епідерміс. У тварин, що стоять на вищому щаблі еволюції, розвинулися спеціальні органи, які виконують функцію екскреції. Вуглекислий газ виділяється через легені, трахеї або зябра; вода, сечовина і солі — через шкіру (з потом) і нирки (із сечею). Екскреція жовчних пігментів відбувається через печінку і виводиться з організму з послідом....
0 Переглянути

Утворення глікогену. Біосинтез ліпідів

10 Клас

У рослинах, як ви вже знаєте з матеріалу § 46, глюкоза, що синтезована в реакціях фотосинтезу, полімеризується до крохмалю. Саме крохмаль є запасним полісахаридом рослин. У грибів, тварин і людини вуглеводи також запасаються, але переважно у вигляді глікогену. Це полісахарид, теж полімер глюкози. Структурно глікоген є аналогом крохмалю, але має більший ступінь розгалуженості (мал. 49.1). Процес біосинтезу глікогену називається глікогенезом. Глікогенез стимулюється гормоном інсуліном. Полімеризація здійснюється кількома ферментами, що будують прямі або розгалужені ланцюжки глікогену. У лінійних ділянках основного ланцюга залишки глюкози зв’язані 1,4-глікозидними зв’язками, тоді як точки розгалуження формуються 1,6-глікозидними зв’язками (мал. 49.2). Синтезований глікоген накопичується переважно в клітинах печінки й м’язів (мал. 49.3). Його запаси є енергетичним резервом організму, що швидко мобілізується у разі потреби. За нестачі в організмі глюкози (через кілька годин після їжі або під час фізичних навантажень) глікоген печінки розщеплюється ферментами до глюкози, яка надходить у кров і використовується для харчування всього організму. У м’язах глікоген переробляється на глюкозу винятково для локального споживання; він є головним джерелом енергії для працюючих м’язів. Дізнайтеся більше Вуглеводи, які ми вживаємо з їжею (хліб, фрукти, солодощі) у процесі травлення розщеплюються до глюкози, яка потрапляє в кров. Ця глюкоза може використовуватися або для поточних енергетичних потреб, або для створення запасів енергії. Спочатку організм синтезує з глюкози глікоген, а пізніше починає перетворювати глюкозу на жири....
0 Переглянути

Хемосинтез

10 Клас

Органічна продукція хемосинтезу становить менше 1 % від фотосинтезу, проте він має величезне значення для біологічних і геохімічних процесів на Землі. Основне значення хемосинтезу полягає в тому, що він забезпечує кругообіг найважливіших елементів зі змінним ступенем окиснення: Феруму, Сульфуру, Нітрогену та інших. Суттєве значення в кругообігу Нітрогену належить хемотрофним нітрифікуючим бактеріям. Вони поширені в природі, і здійснювані ними процеси відбуваються у досить великих масштабах. Процес нітрифікації є джерелом нітратів і нітритів — сполук Нітрогену, що засвоюються рослинами і включаються до складу органічних речовин. До того ж, життєдіяльність нітрифікуючих бактерій — найважливіший чинник родючості ґрунтів. Важливу роль у процесах перетворення речовин у ґрунтах відіграють також водневі бактерії. Залізобактерії відіграють важливу роль у кругообігу таких елементів, як Ферум і Манган. Завдяки їхній життєдіяльності на дні водойм відкладаються залізні й марганцеві руди. Сіркобактерії, утворюючи сульфатну кислоту, сприяють поступовому руйнуванню і вивітрюванню гірських порід, руйнуванню кам’яних і металевих споруд. Хемосинтезуючі організми виробляють органічні речовини там, де фотосинтез неможливий. Глибоко на дні океанів існують справжні «оази життя» навколо «чорних паліїв». «Чорні палії» — це підводні гарячі джерела, вода яких насичена сполуками Сульфуру. Сіркобактерії використовують ці сполуки для свого росту, а ними живляться інші живі організми (мал. 48.3)....
0 Переглянути

Фотосинтез у прокаріотів. Планетарне значення фотосинтезу

10 Клас

Фотосинтезуючими є багато груп бактерій, зокрема ціанобактерії. У бактерій немає хлоропластів, тому фотосинтез відбувається в цитоплазмі та на внутрішніх складках плазматичної мембрани — мезосомах. На мезосомах розташовані фотосинтезуючі пігменти — бактеріохлорофіли, які здійснюють світлову фазу фотосинтезу; темнова фаза відбувається в цитоплазмі. Подібно до хлорофілу, бактеріохлорофіли поглинають енергію світла й випускають електрони, які передаються по електроннотранспортному ланцюгу і забезпечують синтез АТФ, НАДФ Н. Далі відбувається фіксація СО2 у карбонові сполуки. Бактеріальний фотосинтез може відбуватися як з виділенням кисню, так і без його виділення. Кисневий (оксигенний) фотосинтез відбувається у ціанобактерій (синьо-зелених водоростей) (мал. 47.1). Він подібний до фотосинтезу вищих рослин: забезпечується хлорофілом а; супроводжується виділенням молекулярного кисню; відбувається з фотолізом води як джерела електронів. Безкисневий (аноксигенний) фотосинтез відбувається в пурпурних, деяких зелених і геліобактерій (мал. 47.2). Це найдавніші, примітивні форми фотосинтезу, які:...
0 Переглянути

Фотосинтез. Темнова фаза

10 Клас

У процесах темнової фази фотосинтезу утворюються вуглеводи — первинні органічні речовини. Саме в цій фазі відбувається включення атмосферного CO2 у склад біосфери. Реакції синтезу органічних речовин відбуваються з використанням енергії, накопиченої у ході світлової фази (мал. 46.1). Темнова фаза фотосинтезу здійснюється у стромі хлоропластів. Ця фаза називається темновою тому, що світло не бере в ній безпосередньої участі. У рослин вона відбувається як удень, так і вночі. Сукупність послідовних реакцій темнової фази називається циклом Кальвіна. Цикл названий на честь американського біохіміка Мелвіна Кальвіна, який отримав за його відкриття Нобелівську премію з хімії 1961 р. Під час біохімічних реакцій циклу Кальвіна за участю вуглекислого газу і продуктів світлової фази фотосинтезу НАДФ Н2 і АТФ утворюються молекули глюкози. Синтез 1 молекули глюкози відбувається за 6 обертів циклу і потребує 6 молекул CO2, 12 молекул НАДФН і 18 молекул АТФ. Цикл Кальвіна складається з трьох стадій: карбоксилювання, відновлення та регенерації (мал. 46.2). Карбоксилювання. Ця стадія найважливіша, оскільки саме на ній неорганічний Карбон у складі CO2 включається до складу органічних речовин. Ключовою реакцією є приєднання молекули вуглекислого газу до 5-карбонової сполуки рибулозо-1,5-бісфосфату. Реакція каталізується ферментом рибулозобісфосфаткарбоксилазою (скорочено — RuBisCo). Процеси карбоксилюваня здійснюються за участю АТФ, отриманої під час світлової фази фотосинтезу. Нова, вже 6-карбонова сполука, нестійка і швидко розкладається на дві молекули 3-фосфогліцеролової кислоти (3-ФГК)....
0 Переглянути

Фотосинтез. Світлова фаза

10 Клас

Процес фотосинтезу складається з двох основних фаз — світлової і темнової. Під час світлової фази кванти світла вловлюються хлорофілом, енергія квантів використовується для синтезу АТФ і НАДФ H2. Побічним продуктом є кисень. У ході темнової фази за рахунок АТФ та інших продуктів світлової фази відбувається фіксація молекул CO2 і утворюються молекули глюкози. До фотосинтезу здатні рослини і деякі бактерії. У клітинах рослин фотосинтез відбувається в хлоропластах: світлова фаза — на мембранах тилакоїдів, темнова — у стромі. Світлова фаза: поглинання енергії Сонця Сонячна енергія уловлюється фотосинтетичними пігментами, серед яких основну роль відіграє хлорофіл а. Крім того, існують хлорофіли b, c, d, f. Допоміжними пігментами є каротиноїди (жовті, помаранчеві, червоні) і фікобіліни (червоні й сині пігменти червоних водоростей). Фотосинтетичні пігменти згруповані на мембранах тилакоїдів у комплекси двох типів — фотосистему I (ФС I) і фотосистему II (ФС II). Кожна фотосистема складається з кількох сотень молекул пігментів. Усі пігменти фотосистеми можуть поглинати кванти світла, але тільки одна молекула хлорофілу фотосистеми може використовувати поглинену енергію у фотохімічних реакціях. Ця молекула називається реакційним центром (мал. 45.1). Усі інші молекули пігментів утворюють антенний комплекс: вони уловлюють енергію світла і передають її в реакційний центр....
0 Переглянути

Посттрансляційне дозрівання білків

10 Клас

Після закінчення синтезу може відбуватися процес посттрансляційного дозрівання білка. Посттрансляційні зміни включають видалення фрагментів поліпептидного ланцюга, приєднання небілкової частини, остаточне формування просторової структури молекули. У результаті формується функціонально активний білок. Фолдінг Залишаючи рибосому, поліпептидний ланцюг згортається, і білок набуває певної просторової структури (конформації). Процес спонтанного згортання поліпептидного ланцюга має назву фолдінг. Кінцева форма білкової молекули багато в чому зумовлена його первинною структурою, тобто послідовністю амінокислот у поліпептидному ланцюжку. Властивості амінокислот, такі як електричний заряд, гідрофільність і гідрофобність, визначають характер їх взаємодії одна з одною і клітинним оточенням. Наприклад, у глобулярних цитоплазматичних білків гідрофобні амінокислотні залишки занурюються в глиб молекули, а гідрофільні розподіляються по поверхні. Також формування структури білка визначається утворенням зв’язків (гідрофобних, електростатичних та ін.) між радикалами амінокислотних залишків (мал. 44.1). Для підтримання конформації білкових молекул величезне значення має формування ковалентних дисульфідних зв’язків між атомами Сульфуру бічних радикалів цистеїну. У результаті формується і підтримується третинна структура білка, що обумовлює його властивості й функції. Зокрема, в молекулах ферментів формуються активні центри, що виконують каталітичні функції. На окремих поліпептидах у складі білків з четвертинною структурою формуються поверхні, що контактують завдяки нековалентним зв’язкам (гідрофобним, йонним, водневим). У молекулах білків клітинних мембран формуються канали для трансмембранного транспорту речовин....
0 Переглянути

Біосинтез білка. Трансляція

10 Клас

Будова молекули білка визначається послідовністю нуклеотидів у ДНК. Кожна амінокислота кодується за допомогою трьох нуклеотидів. Такий триплет нуклеотидів, відповідний певній амінокислоті, називається кодоном. Система запису спадкової інформації в молекулах нуклеїнових кислот, за якою послідовність нуклеотидів у молекулах ДНК і РНК визначає послідовність амінокислот у молекулі білка, називається генетичним кодом. Наприклад, триплету АУГ відповідає амінокислота метіонін (Мет), триплету АУЦ — амінокислота ізолейцин (Іле), а нуклеотиди УАА, УАГ і УГА є стоп-кодонами, вони сигналізують про закінчення синтезу поліпептидного ланцюга. Генетичний код універсальний — він працює за однаковими принципами в організмах різного рівня складності. Однак відомо кілька винятків. У геномах мітохондрій і прокаріотів виявлено альтернативні варіанти деяких кодонів. А недавно у деяких груп організмів було відкрито дві рідкісні амінокислоти: селеноцистеїн, що кодується стоп-кодоном УГА, і піролізин, що кодується стоп-кодоном УАГ. Універсальність генетичного коду свідчить про те, що він склався дуже рано в процесі еволюції, а відхилення від універсальності — про те, що сам код змінювався. Аміноацил-тРНК 20 різних амінокислот, необхідних для синтезу білка, містяться в цитоплазмі клітини. Для участі в синтезі вони мають приєднатися до відповідних молекул тРНК. Приєднання каталізують ферменти аміноацил-тРНК-синтетази. Вони працюють дуже специфічно — кожна з 20-ти аміноацил-тРНК-синтетаз розпізнає тільки одну амінокислоту і відповідну їй тРНК. Молекула тРНК, ковалентно пов’язана з амінокислотою, називається аміноацил-тРНК....
0 Переглянути

Біосинтез білка. Транскрипція і процесинг іРНК

10 Клас

Синтез складних полімерних молекул на основі генетичної інформації клітини, закодованої в молекулі ДНК, відбувається за типом так званого матричного синтезу. Матричними називаються процеси синтезу, за яких на основі первинної структури одного біополімера (матриці) синтезується первинна структура іншого біополімера (копії). До матричних процесів у живих клітинах належать реплікація (біосинтез ДНК на матриці ДНК), транскрипція (біосинтез РНК на матриці ДНК) і трансляція (біосинтез білка за послідовністю нуклеотидів РНК). Етапи біосинтезу білка Біосинтез білка складається з таких етапів: транскрипція — синтез молекули іРНК на матриці ділянки ДНК; процесинг РНК — дозрівання і модифікація іРНК; nрансляція — синтез білкової молекули на матриці іРНК. Транскрипція і процесинг іРНК відбуваються в ядрі клітини, трансляція — у цитоплазмі на рибосомах. Після синтезу поліпептидний ланцюг укладається в просторову структуру і піддається різним посттрансляційним модифікаціям. Транскрипція На етапі транскрипції відбувається синтез молекули іРНК за зразком одного з ланцюгів молекули ДНК. Під час синтезу молекули РНК нуклеотиди приєднуються за принципом комплементарності. Навпроти аденілового нуклеотиду в ланцюзі ДНК розміщується уридиловий нуклеотид РНК (а не тимідиловий, як у синтезі ДНК). Транскрипція здійснюється великим комплексом ферментів, головним з яких є ДНК-залежна РНК-полімераза (мал. 42.1). Така назва означає, що він створює полімерний ланцюжок РНК за зразком молекули ДНК....
0 Переглянути

Катаболізм жирних кислот, амінокислот і нітрогеновмісних основ

10 Клас

Реакції циклу трикарбонових кислот і окисне фосфорілювання у мітохондріях є універсальним шляхом отримання енергії для аеробних організмів. Але вуглеводи (глюкоза, піруват) не є єдиним джерелом для синтезу ацетил-КоА, який залучений до циклу трикарбонових кислот. Ця універсальна молекула може утворюватися також під час окиснення жирних кислот, дезамінування й окиснення амінокислот (мал. 41.1). Тобто клітина використовує різні субстрати — вуглеводи, жири та білки — для вивільнення енергії у процесах катаболізму. b-окиснення жирних кислот Як ми вже з’ясували, головний субстрат циклу трикарбонових кислот ацетил-КоА може утворюватися в результаті окиснення жирних кислот. Вільні жирні кислоти утворюються в клітині під час ліполізу — розщеплення ліпідів. Найчастіше клітина розщеплює триацилгліцериди (жири), які відкладаються в ній як резервне джерело енергії, а також фосфоліпіди мембран, що підлягають постійному оновленню. Вільні жирні кислоти можуть бути знову використані для синтезу ліпідів (анаболічні процеси) або можуть бути розщеплені до вуглекислого газу і води (катаболічні процеси). Першою стадією катаболізму жирних кислот є (b-окиснення — специфічний шлях окиснення жирних кислот, що завершується утворенням ацетил-КоА. b-Окиснення жирних кислот перебігає в матриксі мітохондрій, тільки в аеробних умовах. Це циклічний процес, за якого від карбоксильного кінця жирної кислоти послідовно відокремлюється по 2 атоми Карбону у вигляді ацетил-КоА:...
0 Переглянути
Вперед
1 ... 254 255 256 257 258 259 260 261 262 ... 343
Назад

Навігація