Раздел 2. 2. клетка как биологическая система
 Скачать 4.94 Mb.
|
|
2. КЛЕТКА КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА 2.1. Современная клеточная теория, ее основные положения, роль в формировании современной естественнонаучной картины мира. Развитие знаний о клетке. Клеточное строение организмов — основа единства органического мира, доказательство родства живой природы Цитология — наука, изучающая строение, химический со став, процессы жизнедеятельности и размножения клетки, а также ее происхождение и эволюцию
  2.2. Многообразие клеток. Прокариоты и эукариоты. Сравнительная характеристика клеток растений, животных, бактерий, грибов.   Кольцевая молекула ДНК бактерий не отделена от цитоплазмы мембраной, а находится в особой структуре — нуклеоиде. Молекула ДНК (хромосома) может быть не единственной — дополнительные маленькие кольцевые молекулы ДНК называются плазмидами. Плазмиды находят широкое применение в биотехнологии.       2.3. Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы. Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ (белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, АТФ), входящих в состав клетки. Роль химических веществ в клетке и организме человека Содержание некоторых химических элементов в неживой природе и живых организмах, %       Органические вещества клетки могут быть представлены как относительно простыми молекулами, так и сложными. В тех случаях, когда сложная молекула (макромолекула) об разована значительным числом повторяющихся более про стых молекул, ее называют полимером, а ее структурные единицы — мономерами   Моносахариды классифицируют по количеству углеродных атомов (С3-С10), например пентозы (С5) и гексозы (С6). К пентозам относятся рибоза и дезоксирибоза. Рибоза (С5Н10О5) входит в состав РНК и АТФ. Дезоксирибоза (С5Н10О4) явля ется компонентом ДНК. Гексозы (С6Н1206) — это глюкоза, фруктоза, галактоза и др. В зависимости от количества остатков моносахаридов, вхо дящих в состав олигосахаридов, различают дисахариды (два остатка), трисахариды (три остатка) и др. К дисахаридам от носятся сахароза, лактоза, мальтоза и др. Сахароза (свек ловичный сахар) состоит из остатков глюкозы и фруктозы. Лактоза, или молочный сахар, образована остатками глюко зы и галактозы. Мальтоза (солодовый сахар) состоит из двух остатков глюкозы 
 Функции углеводов
Липиды — это разнородная в химическом отношении груп па низкомолекулярных веществ с гидрофобными свойствами    Фосфолипиды, помимо остатков глицерина и жирных кис лот, содержат остаток ортофосфорной кислоты. Они вхо дят в состав клеточных мембран и обеспечивают их барьер ные свойства. Гликолипиды также являются компонентами мембран, но их содержание там невелико. Нелипидной час тью гликолипидов являются углеводы Функции липидов
Белки — это высокомолекулярные соединения, биополиме ры, мономерами которых являются аминокислоты, связан ные пептидными связями. Аминокислотой называют органическое соединение, имею щее аминогруппу, карбоксильную группу и радикал.  Всего в природе встречается около 200 аминокислот, кото рые различаются радикалами и взаимным расположением функциональных групп, но только 20 из них могут входить в состав белков. Такие аминокислоты называют протеино- генными  Уровни структурной организации белков
  Функции белков
Денатурация белка — утрата белковой молекулой своей структуры, вплоть до первичной. Ренатурация — процесс восстановления вторичной и бо лее высоких структур белка, однако он не всегда возмо жен. Полное разрушение белковой молекулы называется де струкцией  Нуклеиновые кислоты — это биополимеры, мономера ми которых являются нуклеотиды. В настоящее время из вестны две нуклеиновые кислоты: рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК). Нуклеотид образован азотистым основанием, остатком сахара-пентозы и остатком ортофосфорной кислоты. Осо бенности нуклеотидов в основном определяют ся азотистыми основа ниями, входящими в их состав, поэтому даже ус ловно нуклеотиды обоз начаются по первым буквам названий.      Различия ДНК и РНК
Строение молекулы АТФ  2.4. Строение клетки. Взаимосвязь строения и функций частей и органоидов клетки — основа ее целостности        2.5. Обмен веществ и превращения энергии — свойства живых организмов. Энергетический и пластический обмен, их взаимосвязь. Стадии энергетического обмена. Брожение и дыхание. Фотосинтез, его значение, космическая роль. Фазы фотосинтеза. Световые итемновые реакции фотосинтеза, их взаимосвязь. Хемосинтез. Роль хемосинтезирующих бактерий на Земле         2.6. Генетическая информация в клетке. Гены, генетический код и его свойства. Матричный характер реакций биосинтеза. Биосинтез белка и нуклеиновых кислот   С оператором может быть связано определенное вещество, которое не позволяет продолжать транскрипцию, — репрессор. Структура репрессора закодирована в регуляторном гене В отличие от прокариот, у эукариот в генах значащие участки (экзоны) чередуются с незначащими (интронами), которые полностью переписываются на иРНК, а затем вырезаются в процессе созревания. Биологическая роль интронов состо ит в снижении вероятности мутаций в значащих участках Наследственная информация организмов зашифрована в ДНК в виде генетического кода — определенных сочета ний нуклеотидов и их последовательности    Три триплета не имеют соответствующих аминокислот. Их называют стопкодонами, так как они обозначают оконча ние синтеза полипептидной цепи Синтез белка является, по-видимому, самым сложным про цессом синтеза в клетке, поскольку в нем участвуют до трех сот различных ферментов и других макромолекул. Кроме того, он протекает с высокой скоростью, что требует еще большей точности      2.7. Клетка — генетическая единица живого. Хромосомы, их строение и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз — деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Деление клетки — основа роста, развития и размножения организмов. Роль мейоза и митоза  Хроматин — совокупность хромосом в неделящемся ядре. Хромосома — это структура клеточного ядра, которая со держит гены и несет определенную наследственную инфор мацию о признаках и свойствах организма. Основой хромосомы является двухцепочечная молеку ла ДНК, упакованная с белками. У эукариот с ДНК взаи модействуют гистоновые и негистоновые белки, тогда как у прокариот гистоновые белки отсутствуют   Кариотип — совокупность признаков хромосомного набора данного вида организмов  Соматические клетки имеют диплоидный набор хромосом (2n), а половые — гаплоидный (n) Клеточный цикл — промежуток времени от появления клет ки в результате деления до ее разделения Виды деления клеток
Интерфаза — промежуток времени в жизненном цикле клетки, в который она не делится и нормально функциони рует      Сравнительная характеристика митоза и мейоза
Гаметогенез — процесс созревания половых клеток. Клетки зачаткового эпителия претерпева ют в половых железах (гонадах) ряд последовательных митотических и мейотических делений, в результате чего образуются зрелые гаметы. К моменту рождения в яичниках находится 400 тыс. овоцитов, достигших профазы мейотического деления Полярные тельца — мелкие клетки, содержащие малое количество цитоплазмы и гаплоидный набор хромосом; не играют никакой роли в оогенезе и разрушаются      | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||