Переход к основной теме:
Вода – главное вещество жизни. Формы воды в клетке:
Свободная
- Межклеточные пространства
- Сосуды
- Вакуоли
- Полости органов
Связанная
- Клеточные структуры
- Молекулы белка
- Мембраны
- Волокна
Функции воды
- Обеспечивает тургор (упругость) клетки
- Участвует в терморегуляции
- Равномерно распределяет тепло по клетке (высокая теплопроводность)
- Способствует перемещению веществ по клетке
- Участвует в химических реакциях, происходящих в клетке
- Является хорошим растворителем
- Является средой для протекания химических реакций
Органические вещества клетки
Жиры - это соединения высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина.
Свойства: Нерастворимы в воде; Растворимы о органических растворителях: в эфире, бензине, хлороформе.
Функции
1) Структурная
В состав мембран входят фосфолипиды, гликолипиды.
2) Энергетическая
При расщеплении одного грамма жира выделяется 38,9кДж.
3) Запасающая
Создание резервного источника энергии (капля жира в клетке, жировое тело насекомого, подкожная жировая клетчатка млекопитающих.
4) Защитная
Водоотталкивающее средство (воск, перья, шерсть), электрическая изоляция, физическая защита от механических повреждений.
5)Терморегуляторная
Тепловая изоляция (подкожный жир «бурый жир»- биологический обогреватель.
6) Источник эндогенной воды
Окисление 100г жира дает 107 мл воды.
7) Регуляторная
Липиды- предшественники синтеза жирорастворимых витаминов: A, D, E, K, а также гормонов стероидов
Функции углеводов
- Строительная (например, целлюлоза образует стенки растительных клеток; хитин- главный структурный компонент наружного скелета членистоногих)
- Энергетическая (в процессе окисления 1 г углеводов освобождается 17,6 кДж ; крахмал у растений и гликоген у животных, откладываясь в клетках, служат энергетическим резервом)
Белки – природные гетерополимеры, состоящие из аминокислот.
- Аминокислоты соединяются друг с другом пептидной связью, образуя полипептидную цепь. Пептидная связь – ковалентная связь, образующаяся между азотом аминогруппы одной аминокислоты и углеродом карбоксильной группы другой аминокислоты.
Выделяют 4 уровня пространственной организации белков.
Первичная структура – последовательность расположения аминокислотных остатков в полипептидной цепи.
Вторичная структура.
Основным вариантом вторичной структуры является a-спираль, имеющая вид растянутой пружины. Она образована одной полипептидной цепью в результате возникновения внутримолекулярных водородных связей между карбоксильными группами и аминогруппами, расположенными на соседних витках спирали.
Третичная структура – глобула, возникающая в результате возникновения химических связей: водородных, ионных, дисульфидных и установления гидрофильно-гидрофобных взаимодействий.
Четвертичная структура.
- Характерна для сложных белков, молекулы которых образованы двумя и более глобулами.
- Глобулы удерживаются вместе благодаря ионным, гидрофильно-гидрофобным и электростатическим взаимодействиям.
Внешние факторы (нагревание, ультрафиолетовое излучение, тяжелые металлы и их соли, изменения рН, радиация, обезвоживание) могут вызывать нарушение структурной организации молекулы белка.
Процесс утраты трехмерной конформации, присущей данной молекуле белка, называют денатурацией
Причины: разрыв связей, стабилизирующих определенную структуру белка. Первоначально рвутся наиболее слабые связи, а при ужесточении условий и более сильные. Поэтому сначала утрачивается четвертичная, затем третичная и вторичная структуры. Изменение пространственной конфигурации приводит к изменению свойств белка и, как следствие, делает невозможным выполнение белком свойственных ему биологических функций.
Если денатурация не сопровождается разрушением первичной структуры, то она может быть обратимой, в этом случае происходит самовосстановление свойственной белку конформации. Такой денатурации подвергаются, например, рецепторные белки мембраны.
Процесс восстановления структуры белка после денатурации называется ренатурацией. Если восстановление пространственной конфигурации белка невозможно, то денатурация называется необратимой.
Нуклеиновые кислоты
ДНК открыта в 1868 г швейцарским врачом И. Ф. Мишером в клеточных ядрах лейкоцитов, отсюда и название – нуклеиновая кислота
Функции
Нуклеиновые кислоты обеспечивают
- хранение наследственной информации в виде генетического кода,
- передачу ее при размножении дочерним организмам,
- ее реализацию при росте и развитии организма в течение жизни в виде участия в очень важном процессе – биосинтезе белков
РНК — полимер, мономерами которой являются рибонуклеотиды. В отличие от ДНК, РНК образована не двумя, а одной полинуклеотидной цепочкой (исключение — некоторые РНК-содержащие вирусы имеют двухцепочечную РНК). Нуклеотиды РНК способны образовывать водородные связи между собой. Цепи РНК значительно короче цепей ДНК.
В клетке имеется несколько видов РНК. Все они участвуют в синтезе белка.
- Транспортные РНК (т-РНК) - это самые маленькие по размерам РНК (80-100 нуклеотидов). Они связывают аминокислоты и транспортируют их к месту синтеза белка.
- Информационные РНК (и-РНК) - они в 10 раз больше тРНК. Их функция состоит в переносе информации о структуре белка от ДНК к месту синтеза белка.
- Рибосомные РНК (р-РНК) - имеют наибольшие размеры молекулы(3-5 тыс.нуклеотидов), входят в состав рибосом.
АТФ представляет собой мононуклеотид, выполняющий функцию накопления энергии в клетке.
Закрепление:
Какова роль органогенов? Назовите функции воды в клетке? В чём отличие структур белка? Какие отличия в строении ДНК и РНК?
Домашнее задание:
Выучить и повторить материал из конспекта
