Биология
Уроки по биологии
Учебники по биологии
Все предметы
ВНО 2016
Конспекты уроков
Опорные конспекты
Учебники PDF
Учебники онлайн
Библиотека PDF
Словари
Справочник школьника
Мастер-класс для школьника

Биология. Експерес-подготовка к ЗНО и ДПА

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

 

РАЗДЕЛ II. КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ

 

Тема 3. Клетка как целостная система

 

Обмен веществ и энергии

Обмен веществ

Обмен веществ (метаболизм) - поступление в организм питательных веществ из окружающей среды, их превращение и выведение из организма продуктов жизнедеятельности.

Типы организмов по источнику энергии и веществ


Этапы энергетического обмена

Цикл Кребса


Электронно-транспортную цепь митохондрий (дыхательная цепь)

Образования АТФ во время транспорта электронов в электронно-транспортной цепи (хеміосмотична гипотеза Митчелла)

Для образования АТФ ферментная система АТФ-синтетаза использует разницу электрических потенциалов и концентрации ионов Водорода с разных сторон мембраны, перераспределяя поток Н+: с внешней поверхности мембраны переносит ионы Н+ на внутреннюю. Во время переноса электронов от НАДН к О2 выделяется энергия, необходимая для синтеза трех молекул АТФ.

Свойства генетического кода и биосинтез белка

Генетический код - свойственная всем живым организмам единая система сохранения наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности нуклеотидов.

Генетический код

1) Триплетний - каждой амінокислоті соответствует тройка нуклеотидов ДНК (РНК) - кодон;

2) однозначный - один триплет кодирует только одну аминокислоту;

3) вырожденный - одну аминокислоту могут кодировать несколько разных триплетов;

4) универсальный - единый для всех организмов, которые существуют на Земле;

5) не перекрывается - кодоны считываются один за одним, с одной определенной точки в одном направлении (один нуклеотид не может входить одновременно в состав двух соседних триплетов);

6) между генами существуют «разделительные знаки» - участки, которые не несут генетической информации, а лишь отделяют одни гены от других. их называют спейсерами

Стоп-кодоны УАА, УАГ, УГА означают прекращение синтеза одной полипептидной цепи, триплет АУГ определяет место начала синтеза следующего.

 

 

Генетический код

 

Третий нуклеотид

Первый нуклеотид

 

Второй нуклеотид

 

 

В

Ц

А

Г

 

 

УУУ

Фен

УЦУ

 

УАУ

Тир

УГУ

Цис

В

 

УУЦ

УЦЦ

Сэр

УАЦ

УГЦ

Ц

В

УУА

Лей

УЦА

УАА

Стоп*

УГА

Стоп*

А

 

УУГ

УЦГ

 

УАГ

Стоп*

УГГ

Трт

Г

 

ЦУУ

 

ЦЦУ

 

ЦАУ

Гис

ЦГУ

 

В

Ц

ЦУЦ

Лей

ЦЦЦ

О

ЦАЦ

ЦГЦ

Apr

ц

ЦУА

ЦЦА

ЦАА

Глн

ЦГА

А

 

ЦУГ

 

ЦЦГ

 

ЦАГ

ЦГГ

 

Г

 

АУУ

 

АЦУ

 

ААУ

Асн

АГУ

Сэр

В

 

АУЦ

Ілей

АЦЦ

Тре

ААЦ

АГЦ

ц

А

АУА

 

АЦА

ААА

Лиз

АГА

Apr

А

 

АУГ

Мет

АЦГ

 

ААГ

АГГ

г

 

ГУУ

 

ГЦУ

 

ГАУ

Асп

ГГУ

 

В

 

ГУЦ

Вал

ГЦЦ

Ала

ГАЦ

ГГЦ

Гли

ц

Г

ГУА

ГЦА

ГАА

Глу

ОГА

А

 

ГУГ

 

ГЦГ

 

ГАГ

ГГГ

 

г

 

Этапы биосинтеза белка

Этап

Место

Процессы

Транскрипция

Каріоплазма

Фермент РНК-полимераза расщепляет двойную цепь ДНК и на одном из цепей по принципу комплементарности синтезирует молекулу о-іРНК. С помощью специальных ферментов про-іРНК превращается в активную форму ІРНК, которая поступает из ядра к цитоплазмы клетки

Активация аминокислот

Цитоплазма

Присоединение аминокислот с помощью ковалентной связи к определенной тРНК. тРНК транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка

Трансляция

Рибосомы

Во время синтеза белка рибосома надвигается на ниткоподібну молекулу ІРНК таким образом, что ІРНК оказывается между ее двумя субъединицами. В рибосоме есть особый участок - функциональный центр. Его размеры соответствуют длине двух триплетов, поэтому в нем одновременно находятся два соседние триплеты ІРНК. В одной части функционального центра антикодон тРНК узнает кодон ІРНК, а в другой - аминокислота освобождается от тРНК. Когда рибосома достигает стоп-кодону, синтез белковой молекулы завершается

Образование естественной структуры белка

Эндоплазматическая

сетка

Белок приобретает определенной пространственной конфигурации. С участием ферментов происходит отщепление лишних аминокислотных остатков, введение фосфатных, карбоксильных и других групп и т.д. После этих процессов белок становится функционально активным

 

Структура тРНК

Схема биосинтеза белка


Полірибосомальний комплекс (полісома)

На одной молекуле ІРНК одновременно могут синтезироваться несколько полипептидов с участием многих рибосом. Комплекс, который при этом образуется, называется полірибосомальним.

Фотосинтез

Фотосинтез - процесс образования органических соединений из неорганических благодаря преобразованию световой энергии в энергию химических связей. Осуществляется в клетках зеленых растений с участием пигментов хлоропластов-хлорофиллов а и b (зеленые), каротиноидов (желтые), фікобілінів (синие и красные).


Световая фаза фотосинтеза

Темновая фаза фотосинтеза (цикл Кальвина)

Во время биохимических реакций цикла Кальвина происходит фиксация атома Углерода С02 для строения глюкозы. Для синтеза и молекулы глюкозы нужны 12 молекул НАДФН и 18 молекул АТФ, которые образуются при фотохимических реакций фотосинтеза

Глюкоза образуется в цикле Кальвина, потом может расщепляться до пирувата и поступать в цикл Кребса.

Хемосинтез

Хемосинтез - процесс образования органических веществ живыми организмами из углекислого газа и других неорганических веществ без участия света. Осуществляется за счет энергии, выделяющейся при окислении неорганических веществ. Свойственный определенным видам бактерий.

Хемосинтезуючі микроорганизмы имеют за энергетические ресурсы сероводород, серу, аммиак, нитритного кислоту и т.д. Хемосинтез играет в природе большую роль, благодаря ему происходят такие важные процессы, как нитрификация, окисления сероводорода в морях, преобразования соединений железа.