Главная страница
Навигация по странице:

  • Негэнтропи́я

  • 8)Основные положения клеточной теории Т. Шлейдена и М. Шванна. Какие дополнения внес в эту теорию Р. Вихров Современное состояние клеточной теории.

  • Атомный состав клетки

  • Сходство и различие между животной и растительной клеткой

  • 12 Мембраны.

  • 13 Механизм транспорта веществ.

  • 14 Физико-химические свойства Гиалоплазмы Гиалоплазма

  • 15 Что такое органеллы Органоиды (органеллы)

  • Общие органеллы

  • 16. Мембранные органеллы. Митохондрий, их структура и функции.

  • Коллоквиум 1 ответы. 1 Биология как наука. Методы научного познания. Биология это прежде всего, основа медицины. Медицина, взятая в плане теории это прежде всего общая биология


    Скачать 297.83 Kb.
    Название1 Биология как наука. Методы научного познания. Биология это прежде всего, основа медицины. Медицина, взятая в плане теории это прежде всего общая биология
    АнкорКоллоквиум 1 ответы
    Дата01.12.2022
    Размер297.83 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла1_0_Kollokvium_1_otvety.docx
    ТипДокументы
    #823869
    страница2 из 4
    1   2   3   4

    Энтропия


    Направление спонтанных процессов в изолированных системах характеризуется параметром состояния, который называется энтропией (из греч."преобразование"). Изменение энтропии системы dS определяется отношением теплоты dQ, введённой в систему или выведенного из системы, к абсолютной температуре T системы, при которой этот процесс происходит:  dS = dQ/T(2)

    Энтропия изолированной системы возрастает, если система стремится в состояние равновесия, и достигает своей максимальной величины в этом состоянии. Энтропия возрастает во всех реальных термодинамических процессах.

    Негэнтропи́я — философский и физический термин, образованный добавлением отрицательной приставки нег- (отлат. negativus — отрицательный) к понятию энтропия, и обозначающий его противоположность. В самом общем смысле противоположен по смыслу энтропии и означает меру упорядоченности и организованности системы или качество имеющейся в системе энергии.[1] Термин иногда используется в физике и математике (теории информации,математической статистике) для обозначения величины, математически противоположной к величине энтропии.

    8)Основные положения клеточной теории Т. Шлейдена и М. Шванна. Какие дополнения внес в эту теорию Р. Вихров? Современное состояние клеточной теории.

    Основные положения клеточной теории М. Шлейдена и Т. Шванна (1839): 
    1.Клетка – биологическая элементарная структурная единица всех живых существ; может рассматриваться как биологическая индивидуальность низшего порядка. 
    2.Клетки растений и животных самостоятельны, гомологичны друг другу по происхождению и структуре, но могут быть аналогичными по выполняемым функциям. 
    3.Жизнь организма может и должна быть сведена к сумме жизней составляющих его клеток. 
    4.Клеткообразование есть универсальный принцип развития. 
    Следствие из основных положений: Мир организмов разделен на 2 группы – одноклеточных и многоклеточных. 

    Основные положения современной клеточной теории: 
    1. Клетка – элементарная живая система, единица строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития организмов. Многоклеточный организм – сложно организованная система, состоящая из функционирующих и взаимодействующих клеток. 
    2. Клетка может быть самостоятельным организмом, осуществляющим всю полноту процессов жизнедеятельности (прокариоты, одноклеточные эукариоты) . Все организмы состоят из клеток (одной или многих) . Для многоклеточного организма характерен ряд специфических черт, не сводимых к свойствам отдельных элементов (клеток) . 
    3. Клетки всех живых организмов гомологичны, едины по строению и происхождению. Основные структурные элементы клетки принципиально сходны как у эукариот, так и у прокариот. 
    4. Единство клеточного строения подтверждается сходством анатомо-морфологического строения различных клеток и сходством химического строения и метаболических процессов. 
    5. Основные функциональные характеристики клеток: 
    oобмен веществ, 
    oсвойства раздражимости и возбудимости, 
    oспособность к движению, размножению и дифференцировке. 
    6. В процессе индивидуального развития новые клетки образуются только путем деления ранее существовавших клеток. Рост и развитие многоклеточного организма – результат роста и размножения одной или нескольких исходных клеток. 
    7. Клеточная организация возникла на заре жизни и прошла длительный путь эволюции от безъядерных форм (прокариот) к ядерным (эукариотам) .

    В 1855 г. немецкий врач Р. Вирхов приходит к выводу, что клетка может возникнуть только из предшествующей клетки путем ее деления.

    9) Химический состав клетки:

    Атомный состав клетки:

    Макроэлементы составляют в сумме порядка 98% всех элементов клетки и входят в состав жизненно важных биологических веществ. К ним относят водород (>60%), кислород ( 25%),  углерод (10%), азот (3%).

    К микроэлементам принадлежит 8 элементов, содержание которых в клетке составляет менее 2-3 %. Это магний (Mg), натрий (Na), кальций (Ca), железо (Fe), калий (K), сера (S) , фосфор (P), хлор (Cl).

    Вода – одно из самых распространенных веществ на Земле и преобладающий компонент всех живых организмов. Среднее количество воды в клетках большинства живых организмов составляет порядка 70%

    10)Типы клеточной организации. Строение про- эукариотической клетки

    А) два типа клеточной организации: прокариотический и эукариотический

    Б)

    признаки

    прокариоты

    эукариоты

    Размер клеток(мкм)

    1-10

    10-100

    Вид метаболизма

    Анаэробный или аэробный

    Аэробный

    ДНК

    Кольцевая в цитоплазме

    Не кольцевая, окружена ядерной оболочкой

    Синтез РНК и белка

    В цитоплазме

    С-з РНК в ядре, белка в цитоплазме

    Органеллы

    Нет или мало

    Есть

    Цитоскелет

    Нет

    Есть

    Эндо- и экзоцитоз

    Нет

    Есть

    Митохондрии

    Нет

    Есть

    Эндоплазмотическая сеть

    Нет

    Есть

    Комплекс Гольджи

    Нет

    Есть

    Рибосомы

    Есть 70S

    Есть 70S в митохондриях, 80S в цитоплазме

    Лизосомы

    Нет

    Есть

    Внутриклеточное переваривание

    Нет

    Есть

    Деление клеток

    бинарное

    Митоз (у половых клеток – мейоз)

    Геном современных прокариотических клеток характеризуется относительно небольшими размерами. У кишечной палочки (Е. coli) он представлен кольцевой молекулой ДНК длиной около 1 мм, которая содержит 4·106 пар нуклеотидов, образующих около 4000 генов.

    У эукариот объем наследственного материала значительно больше. У дрожжей он составляет 2,3 · 107 п.н., у человека общая длина ДНК в диплоидном хромосомном наборе клеток — около 174 см. 

    11)Сходство и различие между животной и растительной клеткой.

    -- Принципиальное единство строения (поверхностный аппарат клетки, цитоплазма, ядро.) 
    -- Сходство в протекании многих химических процессов в цитоплазме и ядре. 
    -- Единство принципа передачи наследственной информации при делении клетки. 
    -- Единство химического состава. 
    Различия в строении растительной и животной клетки: 
     



    Растительная клетка 
    -- Есть пластиды; 
    -- Автотрофный тип питания; 
    -- Синтез АТФ происходит в хлоропластах и митохондриях; 
    -- Имеется целлюлозная клеточная стенка; 
    -- Крупные вакуоли; 
    -- Клеточный центр только у низших. 
    -- Запасной продукт – крахмал 
    Животная клетка 
    -- Пластиды отсутствуют; 
    -- Гетеротрофный тип питания; 
    -- Синтез АТФ происходит в митохондриях; 
    -- Целлюлозная клеточная стенка отсутствует; 
    -- Вакуоли мелкие; 
    -- Клеточный центр есть у всех клеток. 
    -- Запасной продукт – гликоген.

    12 Мембраны.
    Мембраны биологические (лат. membrana оболочка, перепонка) — функционально активные поверхностные структуры толщиной в несколько молекулярных слоев, ограничивающие цитоплазму и большинство органелл клетки, а также образующие единую внутриклеточную систему канальцев, складок, замкнутых областей.
    Функции мембран
    Мембраны выполняют такие функции:
    отделение клеточного содержимого от внешней среды,
    регуляция обмена веществ между клеткой и средой,
    деление клетки на компартаменты («отсеки»),
    место локализации «ферментативных конвейеров»,
    обеспечение связи между клетками в тканях многоклеточных организмов (адгезия),
    распознавание сигналов.

    Состав биологических мембран зависит от их типа и функций, однако основными составляющими являются липиды и белки, а также углеводы (небольшая, но чрезвычайно важная часть) и вода (более 20% общего веса).
    СТРОЕНИЕ Любая живая клетка, в том числе и растительная, имеет сложное строение, состоит из внешней оболочки (клеточной стенки), протоплазмы или цитоплазмы и различных органоидов или органелл, находящихся внутри клетки. Все структурные элементы клетки состоят из биологических мембран, за исключением рибосом. Рибосомы по своему строению не относятся к мембранным органоидам, однако, поскольку они расположены непосредственно на эндоплазматической сети, то именно ЭПС выполняет все функции мембраны по отношению к ним.
    13 Механизм транспорта веществ.
    Транспорт через клеточную мембрану обеспечивает:

    1) поступление в клетку различных веществ, необходимых для синтеза клеточных структур и выработки энергии;

    2) все перемещения частиц между клеткой и интерстицием, сосудами и интерстицием;

    3) регуляцию физико-хим 222e48jc ических констант внутренней среды клетки;

    4) создание электрических зарядов клеток, возникновение и распространение возбуждения;

    5) выделение клетками продук тов ее обмена и биологически активных веществ: нейрогормонов, нейромедиаторов.

    Эндоцитоз - поглощение (интернализация) клеткой воды, веществ, частиц и микроорганизмов (рис. 2-8А). К вариантам эндоцитоза относят пиноцитоз, фагоцитоз, опосредованный рецепторами эндоцитоз с образованием окаймлённых клатрином пузырьков и клатрин-независимый эндоцитоз с участием кавеол.

    Экзоцитоз (секреция) - процесс, когда внутриклеточные секреторные пузырьки (например, синаптические) и секреторные гранулы сливаются с плазмолеммой, а их содержимое освобождается из клетки (рис. 2-8Б). В ходе экзоцитоза можно выделить следующие последовательные стадии: перемещение везикулы в субплазмолеммальное пространство, установление связи и докинг (от англ. dock - стыковка) к участку плазмолеммы, слияние мембран, высвобождение содержимого гранулы (пузырька) и восстановление (обособление) мембраны гранулы.
    Осмос (от греч. «толчок, давление» ) — процесс диффузии растворителя из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор. 
    Тургор тканей — внутреннее гидростатическое давление в живой клетке, вызывающее напряжение клеточной оболочки.

    14 Физико-химические свойства Гиалоплазмы
    Гиалоплазма
    Гиалоплазма — основное вещество цитоплазмы, заполняет все пространство между плазматической мембраной, оболочкой ядра и другими внутриклеточными структурами. Гиалоплазму можно рас­сматривать как сложную коллоидную систему, способную су­ществовать в двух состояниях: золеобразном (жидком) и гелеобраз-иом, которые взаимно переходят одно в другое. В процессе этих переходов осуществляется определенная работа, затрачивается энер­гия. Гиалоплазма лишена какой-либо определенной организации. Химический состав гиалоплазмы: вода (90%), белки (ферменты гликолиза, обмена Сахаров, азотистых оснований, белков и липидов). Некоторые белки цитоплазмы образуют субъединицы, даю­щие начало таким органеллам, как центриоли, микрофиламенты.
    Функции гиалоплазмы:
    1) образование истинной внутренней среды клетки, которая объединяет все органеллы и обеспечивает их взаимодействие;
    2) поддержание определенной структуры и формы клетки, создание опоры для внутреннего расположения органелл;
    3) обеспечение внутриклеточного перемещения веществ и структур;
    4) обеспечение адекватного обмена веществ как внутри самой клетки, так и с внешней средой.

    15 Что такое органеллы

    Органоиды (органеллы)  — в цитологии постоянные специализированные структуры в клетках живых организмов. Каждый органоид осуществляет определённые функции, жизненно необходимые для клетки. Термин «Органоиды» объясняется сопоставлением этих компонентов клетки с органами многоклеточного организма. Органоиды противопоставляют временным включениям клетки, которые появляются и исчезают в процессе обмена веществ.

    Иногда органоидами считают только постоянные структуры клетки, расположенные в её цитоплазме. Часто ядро и внутриядерные структуры (например, ядрышко) не называют органоидами. Клеточную мембрану, реснички и жгутики тоже обычно не причисляют к органоидам.

    Рецепторы и прочие мелкие, молекулярного уровня, структуры, органоидами не называют. Граница между молекулами и органоидами не очень четкая. Так, рибосомы, которые обычно однозначно относят к органоидам, можно считать и сложным молекулярным комплексом. Элементы цитоскелета (микротрубочки, толстые филаменты поперечнополосатых мышц и т. п.) обычно к органоидам не относят.

    Во многом набор органоидов, перечисляемый в учебных руководствах, определяется традицией.

     Классификация органелл Общие органеллы, присущие всем клеткам и обеспечивающие различные стороны жизнедеятельности клетки. Они в свою очередь делятся на:мембранные органеллы:

    • митохондрии,

    • эндоплазматическая сеть,

    • пластинчатый комплекс,

    • лизосомы,

    • пероксисомы;

    • немембранные органеллы:

    • рибосомы,

    • клеточный центр,

    • микротрубочки,

    • микрофибриллы,

    • микрофиламенты.


    16. Мембранные органеллы. Митохондрий, их структура и функции.

    А. Структура митохондрий

    Митохондрии - это органеллы размером с бактерию (около 1 х 2 мкм). Они найдены в большом количестве почти во всех эукариотических клетках. Обычно в клетке содержится около 2000 митохондрий, общий объем которых составляет до 25% от общего объема клетки. Митохондрия ограничена двумя мембранами - гладкой внешней и складчатой внутренней, имеющей очень большую поверхность. Складки внутренней мембраны глубоко входят в матрикс митохондрий, образуя поперечный перегородки - кристы. Пространство между внешней и внутренней мембранами обычно называют межмембранным пространством.

    Различный типы клеток отличаются друг от друга как по количеству и форме митохондрий, так и по количеству крист. Особенно много крист имеют митохондрии в тканях с активными окислительными процессами, например в сердечной мышце. Вариации митохондрий по форме, что зависит от их функционального состояния, могут наблюдаться и в тканях одного типа. Митохондрии — изменчивые и пластичные органеллы.

    Мембраны митохондрий содержат интегральные мембранные белки. Во внешнюю мембрану входят порины, которые образуют поры и делают мембраны проницаемыми для веществ с молекулярной массой до 10 кДа . Внутренняя же мембрана митохондрий непроницаема для большинства молекул; исключение составляют О2, СО2, Н20. Внутренняя мембрана митохондрий характеризуется необычно высоким содержанием белков (75%). В их число входят транспортные белки-переносчики, ферменты, компоненты дыхательной цепи и АТФ-синтаза. Кроме того, в ней содержится необычный фосфолипид кардиолипин . Матрикс также обогащен белками, особенно ферментами цитратного цикла.

    Б. Метаболические функции

    Митохондрии являются «силовой станцией» клетки, поскольку за счет окислительной деградации питательных веществ в них синтезируется большая часть необходимого клетке АТФ (АТР). В митохондриях локализованы следующие метаболические процессы: превращение пирувата в ацетил-КоА, катализируемое пируватдегидрогеназным комплексом: цитратный цикл; дыхательная цепь, сопряженная с синтезом АТФ (сочетание этих процессов носит название «окислительное фосфорилирование»); расщепление жирных кислот путем β-окисления и частично цикл мочевины. Митохондрии также поставляют клетке продукты промежуточного метаболизма и действуют наряду с ЭР как депо ионов кальция, которое с помощью ионных насосов поддерживает концентрацию Са2+ в цитоплазме на постоянном низком уровне (ниже 1 мкмоль/л).

    Главной функцией митохондрий является захват богатых энергией субстратов (жирные кислоты, пируват, углеродный скелет аминокислот) из цитоплазмы и их окислительное расщепление с образованием СО2 и Н2О, сопряженное с синтезом АТФ.

    Реакции цитратного цикла приводят к полному окислению углеродсодержащих соединений (СО2) и образованию восстановительных эквивалентов, главным образом в виде восстановленных коферментов. Большинство этих процессов протекают в матриксе.Ферменты дыхательной цепи, которые реокисляют восстановленные коферменты, локализованы во внутренней мембране митохондрий. В качестве доноров электронов для восстановления кислорода и образования воды используются НАДН и связанный с ферментом ФАДН2. Эта высоко экзергоническая реакция является многоступенчатой и сопряжена с переносом протонов (Н+) через внутреннюю мембрану из матрикса в межмембранное пространство. В результате на внутренней мембране создается электрохимический градиент . В митохондриях электрохимический градиент используется для синтеза АТФ из АДФ (ADP) и неорганического фосфата (Рi) при катализе АТФ-синтазой. Электрохимический градиент является также движущей силой ряда транспортных систем.
    1   2   3   4


    написать администратору сайта