Презентация Лекция 2. Клеточная теория. Химия клетки онлайн

Содержание слайда:

Содержание слайда: - это наука о структуре и функциях клеток. - это наука о структуре и функциях клеток.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Благодаря этой теории стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов, их главный «строительный» компонент. Благодаря этой теории стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов, их главный «строительный» компонент. Клетка является эмбриональной основой многоклеточного организма, так как развитие организма начинается с одной клетки – зиготы. Клетка - основа физиологических и биохимических процессов в организме, так как на клеточном уровне происходят в конечном счете все физиологические и биохимические процессы. Клеточная теория позволила придти к выводу о сходстве химического состава всех клеток и еще раз подтвердила единство всего органического мира.

Содержание слайда: Клетка - это один из основных структурных, функциональных и воспроизводящих элементов живой материи. Клетка - это один из основных структурных, функциональных и воспроизводящих элементов живой материи. Это элементарная живая система. Все живые организмы состоят из клеток: из одной клетки (одноклеточные организмы) или многих (многоклеточные). Существуют эволюционно неклеточные организмы (вирусы), но они могут размножаться только в клетках.

Содержание слайда: по строению по строению по размерам (колеблются от 1 мкм до нескольких см - это яйцеклетки рыб и птиц) по форме (могут быть круглыми как эритроциты, древовидными как нейроны, веретенообразными как мышечные волокна) по биохимическим характеристикам (например, в клетках, содержащих хлорофилл или бактериохлорофилл, идет процесс фотосинтеза, который невозможен при отсутствии этих пигментов) по функциям (различают половые клетки - гаметы и соматические - клетки тела, которые в свою очередь подразделяют на множество разных типов).

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: К неорганическим веществам клетки, кроме воды, К неорганическим веществам клетки, кроме воды, относят соли, кислоты и щелочи. Они находятся в растворе в виде анионов и катионов или в виде соединений с органическими веществами. Для процессов жизнедеятельности особое значение имеют: катионы К+, Na+, Ca2+, Mg2+ и анионы HPO4 2-, H2PO4 -, SO4 2-, Cl-.

Содержание слайда: обеспечение трансмембранной разности потенциалов (вследствие разницы во внутри- и внеклеточной концентрации ионов калия и натрия) обеспечение трансмембранной разности потенциалов (вследствие разницы во внутри- и внеклеточной концентрации ионов калия и натрия) создание буферных свойств (за счет наличия в цитоплазме анионов фосфорной и угольной кислот) обеспечивают передачу нервного импульса создание осмотического давления клетки входят в состав белковых молекул и др.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: это нерегулярные гетерополимеры, состоящие из 20 различных мономеров это нерегулярные гетерополимеры, состоящие из 20 различных мономеров - природных альфа -аминокислот

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Все входящие в состав живых организмов Все входящие в состав живых организмов α-аминокислоты, обладают оптической активностью. лишь L-аминокислоты включаются в состав белков, синтезируемых на рибосомах. D-аминокислоты в живых организмах Аспарагиновые остатки в метаболически неактивных структурных белках претерпевают медленную самопроизвольную неферментативную рацемизацию: так в белках дентина и эмали зубов L-аспартат переходит в D-форму со скоростью ~0,1 % в год, что может быть использовано для определения возраста млекопитающих. Рацемизация остатков аспарагиновой также отмечена при старении коллагена. С развитием следового аминокислотного анализа D-аминокислоты были обнаружены сначала в составе клеточных стенок некоторых бактерий (1966), а затем и в тканях высших организмов. Так, D-аспартат и D-метионин предположительно являются нейромедиаторами у млекопитающих. В состав некоторых пептидов входят D-аминокислоты, образующиеся при посттрансляционной модификации. Например, D-метионин и D-аланин входят в состав опиоидных гептапептидов кожи южноамериканских амфибий (дерморфина, дермэнкефалина и делторфинов). Наличие D-аминокислот определяет высокую биологическую активность этих пептидов как анальгетиков. Гораздо чаще D-аминокислоты входят в состав пептидов и их производных, образующихся путем нерибосомного синтеза в клетках грибов и бактерий. Видимо, в этом случае исходным материалом для синтеза служат также L-аминокислоты, которые изомеризуются одной из субъединиц ферментного комплекса, осуществляющего синтез пептида.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Образуется путем многократного сворачивания спирали полипептида Образуется путем многократного сворачивания спирали полипептида Взаимодействие радикалов может происходить благодаря: ковалентным связям (между двумя остатками цистеина — дисульфидные мостики); ионным связям между противоположно заряженными боковыми группами аминокислотных остатков; водородным связям; гидрофильно-гидрофобным взаимодействиям. При взаимодействии с окружающими молекулами воды белковая молекула «стремится» свернуться так, чтобы неполярные боковые группы аминокислот оказались изолированы от водного раствора; на поверхности молекулы оказываются полярные гидрофильные боковые группы.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Глобулярные белки — водорастворимы, общая форма молекулы более или менее сферическая. Глобулярные белки — водорастворимы, общая форма молекулы более или менее сферическая. Фибриллярные белки — образуют полимеры, их структура обычно высокорегулярна и поддерживается, в основном, взаимодействиями между разными цепями. Они образуют микрофиламенты, микротрубочки, фибриллы, поддерживают структуру клеток и тканей. К фибриллярным белкам относятся кератин и коллаген. Мембранные белки — имеют пересекающие клеточную мембрану домены, но части их выступают из мембраны в межклеточное окружение и цитоплазму клетки. Мембранные белки выполняют функцию рецепторов, то есть осуществляют передачу сигналов, а также обеспечивают трансмембранный транспорт различных веществ. Белки-транспортёры специфичны, каждый из них пропускает через мембрану только определённые молекулы или определённый тип сигнала.

Содержание слайда: Утрата белковой молекулой своей специфической конформации, сопровождающееся потерей ее биологической активности называется денатурацией. Утрата белковой молекулой своей специфической конформации, сопровождающееся потерей ее биологической активности называется денатурацией. Она может быть вызвана повышением температуры, обезвоживанием, облучением, действием гормонов и т.д. Если при денатурации первичная структура не нарушается, то при восстановлении нормальных условий полностью воссоздается структура белка – это обратимая денатурация. Если же произошел разрывом связей первичной структуры, то денатурация называется необратимой.

Содержание слайда: Синтез на рибосомах: основной синтез белка в клетке Синтез на рибосомах: основной синтез белка в клетке (будем обсуждать чуть позже) Нерибосомный синтез: У низших грибов и некоторых бактерий известен дополнительный (нерибосомный, или мультиферментный) способ биосинтеза пептидов, как правило, небольших и необычной структуры. Синтез этих пептидов, обычно вторичных метаболитов осуществляется без непосредственного участия рибосом высокомолекулярным белковым комплексом, так называемой НРС-синтазой. НРС-синтаза обычно состоит из нескольких доменов или отдельных белков, осуществляющих селекцию аминокислот, образование пептидной связи, высвобождение синтезированного пептида. Иногда содержит домен, способный изомеризовать L-аминокислоты (нормальная форма) в D-форму.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Некоторые ферменты выполняют каталитическую функцию сами по себе, без дополнительных компонентов. Некоторые ферменты выполняют каталитическую функцию сами по себе, без дополнительных компонентов. Однако есть ферменты, которым для осуществления катализа необходимы компоненты небелковой природы. Кофакторы могут быть как неорганическими молекулами (ионы металлов, железо-серные кластеры и др.), так и органическими (например, флавин или гем). Органические кофакторы, прочно связанные с ферментом, называют также простетическими группами. Кофакторы органической природы, способные отделяться от фермента, называют коферментами.

Содержание слайда: Оксидоредуктазы, катализирующие окисление или восстановление. Пример: каталаза, алкогольдегидрогеназа Оксидоредуктазы, катализирующие окисление или восстановление. Пример: каталаза, алкогольдегидрогеназа Трансферазы, катализирующие перенос химических групп с одной молекулы субстрата на другую. Пример: киназы, переносящие фосфатную группу, как правило, с молекулы АТФ. Гидролазы, катализирующие гидролиз химических связей. Пример: эстеразы, пепсин, трипсин, амилаза, липопротеинлипаза Лиазы, катализирующие разрыв химических связей без гидролиза с образованием двойной связи в одном из продуктов. Изомеразы, катализирующие структурные или геометрические изменения в молекуле субстрата. Лигазы, катализирующие образование химических связей между субстратами за счет гидролиза АТФ. Пример: ДНК-полимераза

Содержание слайда: Каталитическая функция - ускоряют химические реакции в организме (ферменты) Каталитическая функция - ускоряют химические реакции в организме (ферменты) Строительная функция (входят в состав мембран и органоидов клетки, а также в состав внеклеточных структур, например, коллаген в соединительной ткани) Двигательная функция (актин и миозин) Транспортная функция (гемоглобин транспортирует O2). Защитная функция (антитела; фибриноген плазмы крови) Источник энергии (при распаде 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии) Регуляторная функция (гормоны гипофиза, поджелудочной железы) Запасающая или резервная функция (белки, являющиеся источником питания для развития плода.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. В суточном рационе человека и животных преобладают углеводы. Травоядные получают крахмал, клетчатку, сахарозу. Хищники получают гликоген с мясом. Организмы животных не способны синтезировать углеводы из неорганических веществ. Они получают их от растений с пищей. В зеленых листьях растений углеводы образуются в процессе фотосинтеза.

Содержание слайда: Пластическая функция (входят в состав ДНК, РНК и АТФ в виде дезоксирибозы и рибозы) Осмотическая функция (участвуют в регуляции осмотического давления в организме) Узнавание (олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов) Обычно в клетке животных организмов содержится около 1 % углеводов (в клетках печени до 5 %), а в растительных клетках до 90 %.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Энергетическая функция : при распаде 1 г жира выделяется 38,9 кДж Структурная функция: фосфолипиды составляют основу бислоя клеточных мембран, холестерин — регулятор текучести мембран. Воски образуют кутикулу на поверхности надземных органов (листьев и молодых побегов) растений. Их также производят многие насекомые (так, пчёлы строят из них соты). Регуляторная: половые гормоны животных, гиберилины Источник эндогенной воды: при распаде 1г жира образуется около 1 г воды Функция теплоизоляции: жир — хороший теплоизолятор, поэтому у многих теплокровных животных он откладывается в подкожной жировой ткани, уменьшая потери тепла. Защитная (амортизационная): толстый слой жира защищает внутренние органы многих животных от повреждений при ударах Витамины : жирорастворимые A, D, E, K Увеличения плавучести : самые разные организмы — от диатомовых водорослей до акул — используют резервные запасы жира как средство снижения среднего удельного веса тела и, таким образом, увеличения плавучести. Это позволяет снизить расходы энергии на удержание в толще воды

Содержание слайда:

Содержание слайда: относят высокополимерные соединения, распадающиеся при гидролизе на пуриновые и пиримидиновые азотистые основания, пентозу и фосфорную кислоту. Нуклеиновые кислоты содержат С, Н, О, Р и N. относят высокополимерные соединения, распадающиеся при гидролизе на пуриновые и пиримидиновые азотистые основания, пентозу и фосфорную кислоту. Нуклеиновые кислоты содержат С, Н, О, Р и N. Различают два класса нуклеиновых кислот: рибонуклеиновые кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК). Мономерами нуклеиновых кислот являются нуклеотиды

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: состоит из двух спирально закрученных полинуклеотидных цепей состоит из двух спирально закрученных полинуклеотидных цепей образует правую спираль, диаметром 2 нм, длиной несколько сотен микрон дезоксирибонуклеотид состоит из азотистого основания (аденина (А), цитозина (Ц), тимина (Т) или гуанина (Г)), пентозы (дезоксирибозы) и фосфата. Нуклеотиды соединяются ковалентными связями в цепь за счет остатков фосфорной кислоты. Отдельные нуклеотидные остатки связаны между собой в полинуклеотидных цепях 3'-5'-фосфодиэфирными связями. Стандартная запись нуклеотидной последовательности осуществляется в направлении от 5'-конца к 3'-концу. антипараллельность полинуклеотидных цепей - на одном и том же конце спирали одна полинуклеотидиая цепь содержит (незамещенную или замещенную) группу 5'-ОН, а другая 3'-ОН. последовательность нуклеотидов одной цепи комплементарна (то есть соответствует) последовательности в другой цепи за счет водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями (две водородные связи между А и Т и три между Г и Ц). азотистые основания располагаются на расстоянии 0,34 нм друг от друга. На полный виток спирали приходится10 пар нуклеотидов, то есть длина витка по оси равен 3,4 нм.

Содержание слайда: По местоположению в клетке: По местоположению в клетке: Ядерная Пластидная Митохондриальная Цитоплазматическая

Содержание слайда: - Это дополнительные факторы наследственности, расположенные в клетках вне хромосом и представляющие собой кольцевые (замкнутые) или линейные молекулы ДНК. - Это дополнительные факторы наследственности, расположенные в клетках вне хромосом и представляющие собой кольцевые (замкнутые) или линейные молекулы ДНК. Функции в клетках Присутствие плазмид в клетках может быть объяснено преимуществами, которые дают плазмидные гены клетке-хозяину (возможность расти в присутствии антибиотика, использование более широкого круга субстратов, защита от бактериофагов, устранение конкурентов путем синтеза бактериоцинов). Некоторые плазмиды, содержащие так называемые островки патогенности, придают бактериям патогенные свойства. Использование Плазмиды широко используются в генной инженерии для переноса генетической информации и генетических манипуляций. Для этого создаются искусственные плазмиды — векторы, состоящие из частей, взятых из разных генетических источников, а также из искусственно созданных фрагментов ДНК.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: вследствие образования водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями тРНК приобретает вторичную структуру, напоминающую лист клевера. При действии дополнительных водородных связей тРНК приобретает третичную структуру, похожую на перевернутую букву L на 5/конце всегда Г, а на 3/ конце группировка из трех нуклеотидов ЦЦА на центральной петле тРНК располагается антикодон, состоящий из трех расположенных рядом нуклеотидов, которые комплементарны нуклеотидам соответствующих кодонов мРНК

Содержание слайда:

Содержание слайда: 85% от всей РНК клетки 85% от всей РНК клетки входит в состав рибосом синтезируется в ядрышке, затем объединяется с белками, образует большую и малую субъединицы рибосом выполняет структурную и каталитическую функцию содержит от 3000 до 5000 нуклеотидов.

Содержание слайда: Это молекула РНК, обладающая каталитическим действием. Это молекула РНК, обладающая каталитическим действием. Многие рибозимы естественного происхождения катализируют расщепление самих себя или других молекул РНК, кроме того участвуют в образование пептидной связи при синтезе белка (рРНК рибосомы).

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: