Войти
Закрыть

Загальні принципи перетворення речовин у клітинах

9 Клас

Життєдіяльність клітин неможлива без органічних сполук. Основним процесом, що забезпечує організми нашої планети органічними речовинами, є фотосинтез, під час якого утворюються вуглеводи. Ви вже ознайомилися із реакціями фотосинтезу та розщеплення вуглеводів, тож взаємозв'язок пластичного та енергетичного обміну в клітині стає для вас більш зрозумілим (рис. 67). Клітинам необхідні також білки, ліпіди та нуклеїнові кислоти. Для того щоб забезпечити організм усіма необхідними речовинами, відбуваються біохімічні перетворення одних сполук на інші: здійснюються численні хімічні реакції, у яких активну участь беруть ферменти. Для цих реакцій характерна черговість, коли продукт однієї реакції стає субстратом іншої. Ми розглянемо лише загальні принципи перетворень речовин у клітинах. У клітинах постійно утворюються й розщеплюються полімерні сполуки. Процеси синтезу макромолекул є складовими пластичного обміну. Розщеплення полімерів до мономерів може бути підготовчим етапом енергетичного обміну. Наприклад, якщо глюкоза надходить у надлишку, синтезуються резервні полісахариди, які розщеплюються з утворенням глюкози, коли клітині потрібно більше енергії. З амінокислот клітини синтезують білки. Час існування утвореної молекули білка становить від кількох хвилин до кількох діб. Далі «старі» молекули розщеплюються до амінокислот, які використовуються для синтезу нових. У клітинах постійно відбувається оновлення складу білків. Порушення цього процесу призводить до накопичення «старих» білків та може стати причиною захворювань....
0 Переглянути

Хемосинтез

9 Клас

Фотосинтез є основним, але не єдиним джерелом синтезу органічних сполук на нашій планеті. Для утворення органічних сполук з неорганічних необхідні дві складові: джерело речовин, із яких будуватимуться молекули, та джерело енергії для забезпечення цього процесу. Органічні речовини - вуглеводи, що складаються з Карбону, Оксигену й Гідрогену, можна утворити з вуглекислого газу й води. Більшою проблемою є джерело енергії. Фотосинтезуючі організми розв'язують її, засвоюючи енергію сонячного випромінювання. Іншим потенційним джерелом є енергія екзотермічних реакцій. Процес утворення органічних сполук з неорганічних за рахунок енергії хімічних реакцій називається хемосинтезом. Обидві групи - фотосинтетики та хемосинтетики - об'єднують в групу автотрофних організмів. Різноманітність хемосинтетиків. Організми, здатні засвоювати енергію хімічних реакцій, належать до бактерій. Перелічимо кілька реакцій, що відбуваються за участі бактерій, у яких виділяється достатня для синтезу органічних сполук кількість енергії. Залізобактерії окиснюють двовалентний Ферум до тривалентного. У результаті утворюється залізна руда. Сіркобактерії окиснюють Сульфур сірководню до молекулярної сірки. Тіонові бактерії також перетворюють сполуки...
0 Переглянути

Фотосинтез. Його планетарна роль

9 Клас

Оскільки автотрофні організми є джерелом органічних речовин, вони мають вирішальне значення для існування життя на Землі. Для синтезу таких сполук необхідна енергія. Існують два основні джерела енергії, доступні для організмів, - сонячне випромінювання й хімічні реакції. Зважаючи на доступність сонячного світла на більшій частині нашої планети, саме фототрофи стали найпоширенішими автотрофними організмами. Процес утворення клітинами органічних речовин з неорганічних за участю світла називається фотосинтезом (рис. 62). До фотосинтезу здатні рослини та деякі прокаріоти. Розглянемо його перебіг у зелених рослин. У рослинній клітині реакції фотосинтезу відбуваються у хлоропластах. Фотосинтез - складний, багатоетапний фізико-хімічний процес. У ньому виділяють дві фази: світлову й темнову. Світлова фаза фотосинтезу. Реакції в цій фазі відбуваються лише за участю світлової енергії на мембранах тилакоїдів - плоских мішечків, розташованих усередині хлоропластів. Молекулами, необхідними для світлових реакцій, є фотосинтетичні пігменти. Головний пігмент фотосинтезу - хлорофіл (рис. 63). Молекула хлорофілу складається з довгого «хвоста», який занурюється в мембрану тилакоїду, та складної за структурою кільцевої частини, що містить усередині йон Магнію Mg2+. Хлорофіл має зелене забарвлення, інші фотосинтетичні пігменти забарвлені в кольори жовто-червоної частини спектра. У більшості рослин хлорофіл переважає кількісно, тому різні їх частини зеленого кольору. Коли восени хлорофіл руйнується, то переважає забарвлення інших пігментів (згадайте забарвлення осіннього листя)....
0 Переглянути

Біохімічні механізми дихання

9 Клас

Основним джерелом енергії для більшості клітин є глюкоза. Максимальна кількість енергії вивільняється за умови повного окиснення цієї речовини, у результаті чого утворюються вуглекислий газ і вода. Через це такий процес називається клітинним диханням. Частина енергії, що вивільняється, забезпечує синтез АТФ, частина - розсіюється у формі теплової енергії. Повне окиснення глюкози в більшості еукаріотів відбувається за участі мітохондрій, тому їх називають енергетичними станціями клітини. В енергетичному обміні виділяють три етапи: підготовчий, безкисневий та кисневий. Підготовчий етап. Під час підготовчого етапу енергетичного обміну полісахариди розщеплюються до мономерів. У тварин із травною системою такі реакції є складовими процесу травлення. В одноклітинних організмів розщеплення полісахаридів відбувається в травних вакуолях - цей процес називається клітинним травленням (рис. 58). У результаті утворюється глюкоза, яка в одноклітинних організмів потрапляє в цитоплазму, а в багатоклітинних - транспортується до клітин рідинами внутрішнього середовища, зокрема кров'ю. Розщеплення полісахаридів на моносахариди також відбувається в клітинах, які запасають резервні полісахариди (крохмаль, глікоген). Унаслідок розщеплення полісахаридів до мономерів вивільняється незначна кількість енергії, яка не акумулюється в АТФ, а розсіюється у формі теплової енергії (рис. 59, І)....
0 Переглянути

Обмін речовин і перетворення енергії в клітині

9 Клас

Обмін речовин. Клітина є відкритою біологічною системою, тобто такою, для якої необхідно надходження речовин та енергії з навколишнього середовища та їх перетворення. Сукупність усіх хімічних перетворень речовин в організмі з моменту надходження їх з навколишнього середовища до моменту виведення продуктів розпаду називають обміном речовин. В організмі одночасно відбувається перебіг процесів двох типів. Для синтезу сполук, необхідних для життєдіяльності організму, з навколишнього середовища надходять певні речовини. При цьому поглинається енергія, необхідна для утворення хімічних зв'язків, тощо. Сукупність реакцій синтезу складних речовин із простих, що забезпечують розвиток клітин й організмів, поновлення їхнього хімічного складу називають пластичним обміном (від грец. пластос - створений). Водночас у клітині відбувається протилежний процес - розщеплення речовин. Сукупність реакцій розщеплення складних речовин на простіші з вивільненням енергії називається енергетичним обміном. Пластичний та енергетичний обмін є протилежними складовими єдиного процесу обміну речовин. Реакції біосинтезу потребують поглинання енергії, що вивільняється в результаті реакцій енергетичного обміну. Для перебігу реакцій енергетичного обміну необхідний постійний біосинтез органічних речовин, які надалі будуть розщеплюватися (рис. 56). У процесі енергетичного обміну молекули АТФ утворюються, а в процесі пластичного обміну вони витрачаються, розщеплюються з виділенням енергії. Перебіг реакцій обміну відбувається впорядковано за участі специфічних білків - ферментів. Завдяки їм ці реакції йдуть швидко й ефективно за звичайних умов функціонування клітин....
0 Переглянути

Типи клітин. Рослинна, тваринна та грибна клітини

9 Клас

Прокаріотична клітина. Організми, клітини яких не містять ядра, - це бактерії та археї (§ 42). Вони мають мінімальний набір складових, що забезпечують існування клітини як цілісної системи. Це плазматична мембрана, цитоплазма, рибосоми та молекула ДНК - носій спадкової інформації. У них немає ядра та всіх мембранних органел. Зовні клітини більшості прокаріотів оточені клітинною стінкою. У бактерій вона сформована складними сполуками вуглеводів та коротких амінокислотних ланцюжків - пептидогліканами, а також може містити додаткові компоненти. Клітинні стінки більшості архей мають білкову природу. Зовні клітинної стінки може бути додатковий захисний шар - капсула. Переміщення клітин архей у просторі забезпечується джгутиками (їхня кількість варіюється від 1 до 1000). Деякі бактерії формують волоскоподібні вирости - пілі, що виконують функції комунікації між клітинами та прикріплення до поверхонь. Місце зберігання молекули ДНК в клітинах прокаріотів дещо відрізняється від решти цитоплазми й називається нуклеоїдом (рис. 54). Більша частина нуклеоїду містить одну молекулу ДНК, а також РНК та білки. У прокаріотів молекула ДНК замкнена в кільце (а не лінійна, як у ядрах) і не зв'язана із білками. Синтез білків у прокаріотів також забезпечується рибосомами, які складаються з двох субодиниць. Прокаріотичні рибосоми дещо менші за розміром та мають простішу будову, ніж еукаріотичні....
0 Переглянути

Ядро: будова та функції

9 Клас

Ядро - органела еукаріотичної клітини, що обмежена подвійною мембраною та забезпечує збереження спадкової інформації. Більшість клітин містить лише одне ядро. Наприклад, в Амеби протей - одноклітинного організму - одне ядро. Однак існують клітини (наприклад, еритроцити ссавців), у яких немає ядра, а деякі, навпаки, - мають їх кілька - це представники водоростей і грибів, форамініфери, інфузорії (рис. 50). У ядрі зберігається спадкова інформація та започатковуються процеси її реалізації, про які ви дізнаєтеся в наступних параграфах. Процеси, що відбуваються в ядрі (§ 22), впливають на перебіг клітинного поділу. Статеве розмноження організмів пов'язане із заплідненням - злиттям ядер статевих клітин. Саме в ядрі відбувається регуляція активності генів, отже, ядро є центром контролю за функціонуванням клітини. Усі ядра мають подібну будову, а саме - поверхневий апарат (оболонку) і внутрішнє середовище (матрикс) (рис. 51). Поверхневий апарат ядра утворюють дві мембрани - зовнішня й внутрішня, між якими є заповнена рідиною щілина (20-60 нм завширшки). Зовнішня мембрана ядерної оболонки контактує з ендоплазматичною сіткою, переходячи в неї. Внутрішній уміст ядра контактує із цитоплазмою крізь отвори великого розміру - ядерні пори. Вони сформовані білками, що контролюють транспортування великих молекул усередину ядра та з нього. Речовини, які проникають усередину ядра, можуть змінювати рівень активності генів, а тому контроль такого транспортування важливий для регуляції роботи клітини....
0 Переглянути

Цитоплазма й основні клітинні органели

9 Клас

Включення - це змінні складові клітин. Ними можуть бути резервні сполуки (зерна крохмалю, гранули глікогену, краплини жирів), продукти обміну речовин (кристали кальцій оксалату в рослин). Вони можуть з'являтися або зникати залежно від характеру функціонування клітини. Органели - це постійні цитоплазматичні структури, що мають певну будову та виконують визначені функції. Важливим компонентом цитозолю є цитоскелет - система білкових мікротрубочок та мікрониток, що пронизують усю цитоплазму, контактують з плазмолемою та ядерною оболонкою (рис. 44). Цитоскелет підтримує форму клітини, бере участь в організації рухів клітини, її змінах, забезпечує переміщення органел усередині клітини, процеси екзоцитозу та ендоцитозу. У клітинах, здатних до амебоїдного руху, цитоскелет бере участь у формуванні несправжньоніжок (псевдоподій). Немембранні органели. З цитоскелетом пов'язаний клітинний центр (центросома) (рис. 45). Основними складовими його є дві центріолі (короткі циліндри з мікротрубочок), розташовані під прямим кутом одна до одної. Центросома розміщується поблизу ядра, є центром організації мікротрубочок цитоскелета й виконує важливу роль у поділі клітин....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 226 227 228 229 230 231 232 233 234 ... 343
Назад

Навігація