Войти
Закрыть

Будова та біологічна роль нуклеїнових кислот

10 Клас

Будову і функції нуклеїнових кислот ви вивчали минулого року на уроках біології. Це складні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди. Молекула нуклеотиду складається з трьох частин: залишків нітрогеновмісної (азотистої) основи, моносахариду (одного з двох типів пентоз: дезоксирибози або рибози) та залишку ортофосфатної кислоти (мал. 18.1). Ви вже знаєте, що залежно від типу пентози у складі нуклеотиду, розрізняють два типи нуклеїнових кислот: рибонуклеїнові кислоти (РНК) містять рибозу, дезоксирибонуклеїнова (ДНК) — дезоксирибозу (мал. 18.1). Кожен нуклеотид у складі ДНК містить один із чотирьох типів нітрогеновмісних основ: аденін (його скорочено позначають А), гуанін (Г, у науковій літературі — G), цитозин (Ц, або С) та тимін (Т). У молекулах РНК замість тиміну є урацил (У, або U). Будова ДНК. Кількість нуклеотидів з аденіном у будь-якій молекулі ДНК дорівнює кількості нуклеотидів з тиміном (А=Т), а кількість нуклеотидів з гуаніном — кількості нуклеотидів із цитозином (Г=Ц). Сума нуклеотидів з аденіном і гуаніном дорівнює сумі нуклеотидів з тиміном і цитозином (А+Г = Т+Ц). Ці закономірності відносного вмісту нуклеотидів різних типів у молекулі ДНК дістали назву правила Чаргаффа (мал. 18.3). Молекули ДНК у різних тканинах одного й того самого організму мають однаковий нуклеотидний склад. Він не змінюється з віком, не залежить від характеру живлення та змін довкілля (може змінитися лише внаслідок мутацій)....
0 Переглянути

Будова та біологічна роль вуглеводів і ліпідів

10 Клас

Будова та властивості вуглеводів. Залежно від молекулярної маси вуглеводи поділяють на моносахариди, олігосахариди та полісахариди. Моносахариди, або прості цукри, за кількістю атомів Карбону поділяють на тріози (3 атоми), тетрози (4), пентози (5), гексози (6) і так далі до декоз (10). У природі найпоширеніші гексози, а саме — глюкоза та фруктоза. Солодкий смак ягід, меду залежить від вмісту в них цих сполук. З пентоз найбільш відомі рибоза та дезоксирибоза, що входять до складу, відповідно, рибонуклеїнової (РНК) та дезоксирибонуклеїнової (ДНК) кислот. Олігосахариди — полімерні вуглеводи, у яких кілька моносахаридних ланок з’єднані між собою ковалентними (глікозидними) зв’язками. Вони, так само як і моносахариди, мають приємний солодкий смак і добре розчиняються у воді. Полісахариди — вуглеводи з високим ступенем полімеризації, молекулярна маса деяких з них може сягати кількох мільйонів (крохмаль, целюлоза, глікоген та ін.). Полісахариди майже не розчиняються у воді й не мають солодкого смаку. Основні функції вуглеводів в організмах — енергетична, будівельна, захисна та резервна. Енергетична функція. Полісахариди та олігосахариди розщеплюються в організмі до моносахаридів з наступним окисненням їх до СО2 і Н2О. При повному розщепленні 1 г вуглеводів вивільняється 17,6 кДж енергії. Будівельна (структурна) функція вуглеводів полягає в тому, що вони входять до складу надмембранних структур клітин. Так, у глікокаліксі (мал. 17.1) є олігосахаридні ланцюги, які входять до складу глікопротеїдів і гліколіпідів. Ці речовини забезпечують і з’єднання клітин між собою. Целюлоза входить до складу клітинної оболонки клітин рослин і грибів. Нітрогеновмісний полісахарид хітин міститься в зовнішньому скелеті членистоногих і клітинній оболонці справжніх грибів. Особливі сполуки вуглеводів і білків (мукополісахариди) виконують в організмі тварин і людини функцію своєрідного мастила, зокрема, вони входять до складу рідини, що змащує суглобові поверхні....
0 Переглянути

Будова та біологічна роль білків

10 Клас

Амінокислоти, які кодуються генетичним кодом, називають стандартними, або протеїногенними. З курсів біології та хімії 9 класу ви вже знаєте, що амінокислоти, здатні синтезуватися в організмі людини та тварин, називають замінними. Ті, що не утворюються в процесах обміну речовин, — незамінними. Їх синтезують рослини, гриби, мікроорганізми, і вони мають надходити до організму людини разом з їжею. Білки, які містять усі незамінні амінокислоти, називають повноцінними, на відміну від неповноцінних, що не містять окремих незамінних амінокислот. Відсутність або нестача навіть однієї незамінної амінокислоти може призвести до порушення біосинтезу білків, гальмування росту й розвитку організму. Карбоксильна група однієї амінокислоти та аміногрупа іншої можуть вступати в хімічну реакцію, унаслідок якої вилучається молекула води та формується ковалентний зв’язок, який називають пептидним (мал. 16.2). Молекули, які складаються з великої кількості амінокислотних залишків (від 21 до 49), називають поліпептидами. Білки — це поліпептиди з високою молекулярною масою, які містять від 50 до кількох тисяч амінокислотних залишків....
0 Переглянути

Огляд царств еукаріотичних організмів

10 Клас

Сучасна система еукаріотів. До еукаріотів належать як одноклітинні, так і багатоклітинні організми, клітини яких хоча б на певних етапах клітинного циклу мають сформоване ядро (завдання: пригадайте будову ядра). Клітини еукаріотів містять різноманітні органели, оточені однією (різні види вакуоль, лізосоми, ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі тощо), двома (як-от, мітохондрії, пластиди у вищих рослин, зелених і червоних водоростей) чи більшою кількістю (хлоропласти евгленових, жовто-зелених, бурих, діатомових водоростей) мембран. В еукаріотів порівняно з прокаріотами спадковий матеріал переважно зосереджений в ядрі, оболонка якого складається з двох мембран. Лінійні молекули ДНК разом з ядерними білками входять до складу хромосом. Винятком є молекули ДНК мітохондрій і пластид, які подібні до ДНК прокаріотів. Крім того, в еукаріотів гени складаються з окремих ділянок: екзонів та інтронів (пригадайте їхні функції). Серед прокаріотів таку будову генів мають лише археї. Царство Амебозої. Переважно прісноводні бентосні (придонні) одноклітинні форми, інколи мешкають в організмах інших істот (серед них трапляються коменсали, факультативні та обов’язкові паразити; завдання: пригадайте, що означають ці терміни). Органели руху та захоплення їжі — псевдоподії. У голих амеб (наприклад, амеби протея або велетенської амеби хаос; мал. 15.2, 1) клітина вкрита лише плазматичною мембраною з добре розвиненим глікокаліксом (пригадайте його склад і функції), у черепашкових (як-от, в арцели звичайної; мал. 15.2, 2) клітина розташована всередині захисної черепашки. Клітини найчастіше одноядерні, якщо ядер кілька або багато — усі вони подібні за будовою та функціями....
0 Переглянути

Біорізноманіття нашої планети як наслідок еволюції живої матерії

10 Клас

Біорізноманіття нашої планети як наслідок еволюції живої матерії. Пригадаємо: шлях еволюції, який супроводжується підвищенням рівня організації, називають ароморфозом. Якщо еволюція організмів певної систематичної групи супроводжується спрощенням їхнього рівня організації, — це загальна дегенерація (мал. 14.1). Ще один шлях еволюції — ідіоадаптації, які формуються завдяки пристосуванням організмів до певних умов існування. При цьому рівень організації організмів не змінюється. Класифікація еукаріотів. Перші прокаріоти виникли майже 3,5 млрд років тому, ще в архейську еру — найдавнішу в геологічній історії нашої планети. Еукаріоти з’явилися в період між 1,6—2,1 млрд років тому (протерозойська ера). Уперше поділяти еукаріотів на тварин і рослини запропонував відомий давньогрецький учений Арістотель. Він вважав, що живе (тварини та рослини) відрізняється від неживого наявністю душі. Рослини і тварини відрізняються ступенем розвитку душі (у тварин вона розвинена краще). Для рослин характерні лише живлення та ріст, а для тварин — також воля та рух. Цю систему з двох царств визнавав і К. Лінней. Гриби в окреме царство еукаріотів уперше виокремив шведський ботанік Е. М. Фріз (мал. 14.5), указуючи на значні відмінності грибів від рослин. Цей учений започаткував науку, що досліджує гриби, — мікологію....
0 Переглянути

Особливості функціонування прокаріотичних клітин

10 Клас

Особливості функціонування прокаріотичних клітин. Ви вже знаєте, що серед прокаріотів є автотрофи і гетеротрофи. Серед гетеротрофів виділяють сапротрофів, симбіотрофів і паразитів. Серед автотрофів є як фототрофи (зелені, пурпурні бактерії, ціанобактерії), так і хемотрофи (нітрифікуючі, залізо-, сіркобактерії та ін.). У бактерій відомі такі способи отримання енергії: бродіння, аеробне дихання, хемо- та фотосинтез. Під час усіх цих процесів синтезуються молекули АТФ. Бродіння — ферментативний анаеробний процес розщеплення молекул органічних сполук, спряжений із синтезом молекул АТФ. За допомогою процесів бродіння людина отримує різноманітні продукти харчування. Фотосинтез у прокаріотів може відбуватись як без виділення кисню, так і з його виділенням. Перший варіант фотосинтезу характерний для бактерій, у яких замість хлорофілу в клітині є пігмент бактеріохлорофіл (зелені сіркобактерії та пурпурні бактерії). Другий варіант фотосинтезу здійснюють ціанобактерії з використанням хлорофілу. До хемосинтезуючих організмів належать: нітрифікуючі бактерії (окиснюють амоніак до нітриту, а нітрити до нітратів); сіркобактерії (окиснюють сірководень до Сульфуру та сірку до сульфатної кислоти); водневі бактерії (окиснюють водень до води); залізобактерії (окиснюють солі Феруму(ІІ) до Феруму(ІІІ)); карбоксидобактерії окиснюють СО до вуглекислого газу (СО2)). Розмноження прокаріотів. Клітини прокаріотів розмножуються виключно нестатевим шляхом: поділом навпіл (мал. 13.1), рідше — брунькуванням або множинним поділом (як-от, деякі ціанобактерії). Перед поділом клітина збільшується в розмірах, її спадковий матеріал (молекула ДНК) подвоюється. Кожна з дочірніх клітин, які утворилися внаслідок поділу материнської, отримує свою частину спадкової інформації. За сприятливих умов клітини бактерій можуть ділитися кожні 20 хв, завдяки чому чисельність їх швидко зростає....
0 Переглянути

Різноманіття прокаріотів і принципи їхньої класифікації

10 Клас

Прокаріоти — доядерні організми, які включають два домени: Археї та Бактерії. До домену Бактерії належать власне бактерії, ціанобактерії, актиноміцети та мікоплазми (мал. 12.1). На сьогодні описано понад 3000 видів прокаріотів, але їхня реальна кількість у природі значно більша. Бактерій вивчає наука бактеріологія. Підвалини цієї науки заклали відомі вчені-мікробіологи Л. Пастер (мал. 8.2), С.М. Виноградський (мал. 12.2) та ін. 1990 року Карл Воуз запропонував систему біологічної класифікації під назвою «Система трьох доменів», згідно з якою всі організми поділив на домени Археї, Бактерії та Еукаріоти. Археїв вважають найдавнішими організмами на Землі. Нині їх налічують близько 700 видів. Клітини археїв мають мікроскопічні розміри, у середньому близько 1 мкм, а клітинна оболонка, на відміну від бактерій, не містить муреїну. Замість нього є полісахарид псевдомуреїн, який зумовлює нечутливість археїв до дії деяких антибіотиків. Форма клітин різних видів археїв різноманітна: сферична, паличкоподібна (див. мал. 12.1, 1), спіральна, трикутна, прямокутна. Клітини багатьох видів мають джгутики. Геном археїв — дволанцюгова кільцева молекула ДНК. У клітинах археїв є кільцеві плазміди, рибосоми за розмірами нагадують рибосоми прокаріотів, а за формою — еукаріотів. Археї не здатні синтезувати гідролітичні ферменти, які забезпечують розщеплення складних органічних сполук, тому можуть засвоювати лише прості речовини....
0 Переглянути

Гіпотези походження вірусів. Роль вірусів в еволюції органічного світу

10 Клас

Гіпотези походження вірусів. На сьогодні не існує єдиної точки зору щодо походження вірусів. У вірусології розглядають три основні гіпотези. Згідно з гіпотезою регресивної (від лат. регрессус — зворотний рух, повернення) еволюції, віруси утворилися з клітин, які втратили органели. На жаль, переконливих доказів цієї гіпотези немає. Згідно з гіпотезою паралельної еволюції, віруси виникли у прадавні часи незалежно від клітин, використовуючи їхні можливості до перетворення енергії та синтезу білків. Останнім часом більшість учених схиляється саме до цієї гіпотези, оскільки на її користь з’являється дедалі більше доказів, зокрема щодо еволюції РНК. Відповідно до гіпотези «скажених генів», яку запропонував Дж. Уотсон, віруси — ділянки спадкового матеріалу клітин, які вийшли з-під їхнього контролю й почали існувати самостійно. Роль вірусів в еволюції органічного світу. Спадковий матеріал вірусів можна знайти будь-де — від легень здорової людини1, які до виявлення в них генетичних елементів вірусів вважали стерильними, до глибин Світового океану. 1 У середньому в легенях здорової людини можна виявити гени понад 170 вірусів, більшість з яких невідома. Віруси здатні змінювати свої властивості, завдяки чому ми можемо перехворіти на одне й те саме вірусне захворювання декілька разів. Розглянемо це на прикладі РНК-вмісного вірусу грипу (мал. 11.1). Геном вірусу складається з восьми фрагментів РНК, у яких закодовано десять білків, серед яких поверхневі — гемаглютиніни (позначають Н), та ферменту нейрамінідази (N). Різні штами вірусу відрізняються за цими білками. У назві штаму вказують тип гемаглютиніну та нейрамінідази (H1N1). Насамперед сама по собі РНК вірусу здатна змінюватись унаслідок мутацій. Так утворюються генетично неоднорідні штами вірусів....
0 Переглянути

Особливості розмноження вірусів рослин, бактерій, тварин та людини

10 Клас

Віруси рослин. Рослинні клітини, крім плазматичної мембрани, укриті також міцною і потовщеною целюлозною клітинною оболонкою, яка майже непроникна для вірусів. Тому для потрапляння вірусу в цитоплазму клітини-хазяїна потрібне її ушкодження. Так, вірус тютюнової мозаїки передається від рослини до рослини через подряпини листкових пластинок чи кореневих волосків. Але більшість вірусів рослин адаптувалися проникати до різноманітних комах або нематод, які живляться соком певних видів рослин. Під час живлення ці тварини проколюють своїм ротовим апаратом клітинну оболонку, стаючи переносниками збудників вірусних інфекцій рослин і грибів. Запам'ятаємо Віруси рослин не мають специфічних рецепторів, за допомогою яких вони могли б обирати чутливі до них клітини. За них це роблять їхні переносники — комахи або нематоди. Потрапивши до цитоплазми клітини, вірус вивільняє свою генетичну інформацію. У більшості вірусів рослин вона записана у вигляді послідовності нуклеотидів одноланцюгової молекули РНК. У складі генетичної інформації вірусу є два гени, які кодують специфічний вірусний фермент1. За його допомогою інформація з однієї молекули РНК перезаписується на іншу. Так дочірні вірусні частинки отримують молекулу РНК, тотожну «батьківській». 1 Його називають РНК-залежною РНК-полімеразою (термін наведено не для запам’ятовування). Під час перебування вірусу в клітині синтезуються різні вірусні білки. Одні з них використовуються як ферменти, що забезпечують подальше відтворення молекул вірусної РНК, інші — як структурні білки, з яких формуватимуться оболонки нових вірусних частинок. Усі ці процеси забезпечуються органелами клітини з її амінокислот і нуклеотидів та за рахунок її енергії. У результаті в цитоплазмі клітини накопичується велика кількість як структурних білків («будівельних блоків» нових вірусних частинок), так і вірусних молекул РНК. З них у подальших процесах самозбирання формуються нові дочірні вірусні частинки. Ці новоутворені вірусні частинки можуть знову потрапляти до тіла нематоди чи комахи-переносника, і все починається спочатку....
0 Переглянути

Особливості будови та функціонування вірусів

10 Клас

Оскільки віруси є обов’язковими паразитами клітин, вони використовують для побудови нових вірусних частинок не тільки її енергію, а й усі потрібні для синтезу нових вірусних частинок хімічні сполуки. Отже, хімічний склад вірусів майже тотожний хімічному складові клітин, у яких вони паразитують. Особливості будови вірусів. Усі віруси можна розподілити на дві групи. До однієї групи належать віруси, які складаються тільки з молекул білка та нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК). Їх називають простими вірусами. Оболонка простих вірусів — капсид — складається лише з білків. До другої групи належать віруси, до складу оболонки яких (суперкапсиду) входять також молекули ліпідів і вуглеводів. Їх називають складними вірусами. Принципова відмінність між цими двома групами вірусів полягає в тому, що складні віруси у процесі свого утворення захоплюють частину клітинної мембрани клітини-хазяїна і використовують її як зовнішню оболонку вірусної частинки. Вірусні частинки, які складаються з оболонки та однієї (або декількох) молекул нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК), називають віріонами. За межами клітин, у яких паразитують віруси, віріони не виявляють жодних ознак живого. На малюнку 9.1 наведено електронно-мікроскопічні зображення простих і складних вірусів. Зверніть увагу на чітку відмінність у будові оболонок таких вірусних частинок. У складі вірусної частинки може існувати тільки один тип нуклеїнової кислоти — або ДНК, або РНК. Ці молекули виконують функцію носія генетичної інформації. Якщо у клітинах прокаріотів та еукаріотів молекули ДНК лише дволанцюгові, а молекули РНК — переважно одноланцюгові, то у вірусів молекули як ДНК, так і РНК можуть бути як дволанцюговими, так і одноланцюговими. Залежно від того, який тип нуклеїнової кислоти входить до складу вірусної частинки, віруси поділяють на ДНК- (як-от, бактеріофаги, віруси герпесу людини) та РНК-вмісні (віруси грипу, кору, сказу, кліщового енцефаліту, вірус імунодефіциту людини (ВІЛ), вірус тютюнової мозаїки). Розмноження вірусів. Ще одна важлива відмінність вірусів від прокаріотів та еукаріотів полягає в їхньому унікальному способі утворювати нові дочірні вірусні частинки. Віруси, використовуючи сполуки клітини (амінокислоти, нуклеотиди), перелаштовують системи синтезу клітини на синтез власних складових. У певних функціональних ділянках клітин вірусні частинки збираються з великої кількості вірусних білків, синтезованих клітиною (структуру цих...
0 Переглянути
Вперед
1 ... 270 271 272 273 274 275 276 277 278 ... 343
Назад

Навігація