Ответы к экзамену по общей биологии (1110063), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В дереве, например,под действием осмотического давления растительный сок (вода с растворёнными в нейминеральными веществами) поднимается по ксилеме от корней до самой верхушки.Одни только капиллярные явления не способны создать достаточную подъёмную силу— например, секвойям требуется доставлять раствор на высоту даже до 100 метров. Приэтом в дереве движение концентрированного раствора, каким является растительныйсок, ничем не ограничено.Чувство жажды у человека вызвано изменением осмотического давления крови.Давление бывает: гипертоническое (повышенное), гипотоническое (пониженное),изотоническое (такое же).Осмотическое давление влияет на перенос вещества через оболочки клеток, стенкикровеносных сосудов, стенки пищевода и т.д.
Лежит в основе процесса всасывания,выделения влаги, утоления жажды.95) Органические вещества: мономеры, промежуточные продукты обмена.Гомополимеры и гетерополимеры. Разнообразие органических веществ – основаразнообразия структур живых организмов.Органические соединения, органические вещества — класс химическихсоединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольнойкислоты, карбонатов, оксидов, углерода и цианидов).В зависимости от молекулярной массы и структур различают малыенизкомолекулярные органические молекулы – мономеры – и более крупные,высокомолекулярные макромолекулы – полимеры.
Мономеры служат строительнымматериалом для полимеров.Гомополимер - полимер, макромолекулы которого состоят из одинаковых посоставу и строению повторяющихся структурных единиц. Они имеют такой жехимический состав, что и молекулы исходного мономера, только для полимеров,полученных полимеризацией ненасыщенного или циклического мономера.Гетерополимеры — полимеры, молекулы которых состоят из нескольких разныхтипов мономеров. Этим они отличаются от гомополимеров, в состав которых входитединственный тип мономеров.
К гетерополимерам относятся такиеприродные биополимеры, как белки и нуклеиновые кислоты.Множество их комбинаций создают молекулы белков с большим разнообразиемсвойств. Кроме того, аминокислотные остатки в составе белка частоподвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут возникать и до того,как белок начинает выполнять свою функцию, и во время его «работы» в клетке. Часто вживых организмах несколько молекул разных белков образуют сложные комплексы,например, фотосинтетический комплекс.Различают три основных класса углеводов:моносахариды, олигосахариды и полисахариды, различающиеся числом мономерныхзвеньев.Моносахариды (простые сахара) состоят из одной молекулы, содержащей от 3 до 6атомов углерода.
Дисахариды — соединения, образованные из двух моносахаридов.Полисахариды являются высокомолекулярными веществами, состоящими из большогочисла (от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч) моносахаридов.Разнообразные углеводы в больших количествах содержатся в организмах. Ихосновные функции:1.Энергетическая: именно углеводы служат основным источникомэнергии для организма.
Среди моносахаридов это фруктоза, широковстречающаяся в растениях (прежде всего в плодах), и особенно глюкоза (прирасщеплении одного ее грамма выделяется 17,6 кДж энергии). Глюкоза содержитсяв плодах и других частях растений, в крови, лимфе, тканях животных. Издисахаридов необходимо выделить сахарозу (тростниковый или свекловичныйсахар), состоящую из глюкозы и фруктозы, и лактозу (молочный сахар),образованную соединением глюкозы и галактозы. Сахароза содержится врастениях (в основном в плодах), а лактоза — в молоке. Они играют важнейшуюроль в питании животных и человека. Большое значение в энергетическихпроцессах имеют такие полисахариды, как крахмал и гликоген, мономеромкоторых выступает глюкоза.
Они представляют собой резервные веществарастений и животных соответственно. При наличии в организме большогоколичества глюкозы она используется для синтеза этих веществ, которыенакапливаются в клетках тканей и органов. Так, крахмал в больших количествахсодержится в плодах, семенах, клубнях картофеля; гликоген — в печени, мышцах.10По мере необходимости данные вещества расщепляются, поставляя глюкозу вразличные органы и ткани организма.2.Структурная: например, такие моносахариды, как дезоксирибоза ирибоза, участвуют в формировании нуклеотидов.
Различные углеводы входят всостав клеточных стенок (целлюлоза у растений, хитин у грибов).Липиды (жиры) — органические вещества, нерастворимые в воде (гидрофобные),но хорошо растворяющиеся в органических растворителях (хлороформе, бензине и др.).Их молекула состоит из глицерина и жирных кислот. Разнообразие последних иобусловливает многообразие липидов. В мембранах клеток широко встречаютсяфосфолипиды (содержащие, кроме жирных, остаток фосфорной кислоты) и гликолипиды(соединения липидов и сахаридов).Функции липидов — структурная, энергетическая и защитная.Структурной основой клеточной мембраны выступает бимолекулярный(образованный из двух слоев молекул) слой липидов, в который встроены молекулыразнообразных белков.При расщеплении 1 г жиров выделяется 38,9 кДж энергии, что примерно вдвоебольше, чем при расщеплении 1 гуглеводов или белков.
Жиры могут накапливаться вклетках разных тканей и органов (печени, подкожной клетчатке у животных, семенах урастений), в больших количествах образуя значительный запас «топлива» в организме.Обладая плохой теплопроводностью, жиры играют важную роль в защите отпереохлаждения (например, слои подкожного жира у китов и ластоногих).Белки:Это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном онисостоят из углерода, водорода, кислорода и азота.В составе большинства исследованных белков всех живых организмов быловыявлено 20 аминокислот, участвующих в их построении.При синтезе белковой молекулы разные аминокислоты присоединяютсяпоследовательно друг к другу, образуя цепочку, или полипептид (впоследствии она можетсворачиваться в спираль или глобулу).
Разнообразие белков определяется тем, какиеаминокислоты, в каком количестве и в каком порядке входят в полипептидную цепь. Двемолекулы, одинаковые по числу и составу аминокислот, но отличающиеся по порядку ихрасположения, представляют два разных белка. Не только виды, но и особи одного видаотличаются по целому ряду белков (с чем, например, связан феномен несовместимостипри пересадке тканей и органов от одного животного другому).Понятия «белок» и «пептид» близки между собой, однако между ними имеются иразличия.
Пептидами обычно называют олигопептиды, т. е. те, чья цепь содержитнаибольшее число аминокислотных остатков (10-15), а белками называют пептиды, содержащие большое число аминокислотных остатков (до нескольких тысяч) иимеющие11определенную компактную пространственную структуру, так как длинная полипептиднаяцепь является энергетически невыгодным состоянием.
Выделяются четыре уровняпространственной организации (структуры) белков. Все структуры формируются вканалах эндоплазматической сети. При воздействии неблагоприятных факторов среды(облучение, повышенная температура, химические вещества) структуры белка могутразрушаться — происходит денатурация. Если этот процесс не затрагивает первичнойструктуры, он обратим, и по окончании воздействия молекула самопроизвольновосстанавливается.
Первичная же структура невосстановима, так как формируется толькона рибосомах при участии сложнейшего механизма биосинтеза белков. В зависимости отпространственной структуры белки бывают фибриллярные (в виде волокон) —строительные белки и глобулярные (в виде шара) — ферменты, антитела, некоторыегормоны и др.Огромное разнообразие белков обеспечивает и множество функций, имивыполняемых, и многоообразие организмов.Функции белков:1)защитная (интерферон усиленно синтезируется в организме при вируснойинфекции);2)рубца);структурная (коллаген входит в состав тканей, участвует в образовании3)двигательная (миозин участвует в сокращении мышц);4)запасная (альбумины яйца);5)транспортная (гемоглобин эритроцитов переносит питательные вещества ипродукты обмена);6)рецепторная (белки-рецепторы обеспечивают узнавание клеткой веществ идругих клеток);7)регуляторная (регуляторные белки определяют активность генов);8)белки-гормоны участвуют в гуморальной регуляции (инсулин регулируетуровень сахара в крови);9)белки-ферменты катализируют все химические реакции в организме;10) энергетическая (при распаде 1 г белка выделяется 17 кдж энергии).Среди белков организма выделяют простые белки, состоящие только изаминокислот, и сложные, включающие помимо аминокислот, так называемыепростатические группы различной химической природы.
Липопротеины имеют в своемсоставе липидный компонент, гликопротеины – углеводный.Нуклеиновые кислоты:Подобно белкам, нуклеиновые кислоты — биополимеры, а их функциязаключается в хранении, реализации и передаче генетической (наследственной)информации в живых организмах.12Существует два типа нуклеиновых кислот — дезоксирибонуклеиновые (ДНК) ирибонуклеиновые (РНК). Мономерами в нуклеиновых кислотах служат нуклеотиды.Каждый из них содержит азотистое основание, пятиуглеродный сахар (дезоксирибоза — вДНК, рибоза — в РНК) и остаток фосфорной кислоты.Нуклеиновые кислоты составляют 1 – 5 % сухой массы клетки и представленымоно- и полинуклеотидами.
Мононуклеотид состоит из одного пуринового (аденин – А,гуанин – Г) или пиримидиного (цитозин – Ц, тимин – Т, урацил – У) азотистогооснования, пятиуглеродного сахара (рибоза или дизоксорибоза) и 1- 3 остатковфосфорной кислоты. Мононуклеотиды выполняют в клетке исключительно важныефункций. Они выступают в качестве источников энергии, причем АТФ являетсяуниверсальным соединением, энергия которого используется почти во всехвнутриклеточных реакциях, энергия ГТФ необходима в белоксинтезирующейдеятельности рибосом. Производные нуклеотидов служат также переносчикаминекоторых химических групп, например НАД (никотинамиддинуклеотид) – переносчикатомов водорода.Однако наиболее важная роль нуклеотидов состоит в том, что онислужат строительными блоками для сборки полинуклеотидов РНК и ДНК(рибонуклеиновых и дезоксирибонуклеиновых кислот).
РНК и ДНК – это линейныеполимеры, содержащие от 70 – 80 до 10 в 9 степени мононуклеидов.136) Биологические мембраны, их строение и функции.Строение биологических мембран. Одной из основных особенностей всехэукариотических клеток является изобилие и сложность строения внутренних мембран.Мембраны отграничивают цитоплазму от окружающей среды, а также формируютоболочки ядер, митохондрий и пластид.
Они образуют лабиринт эндр-плазматическогоретикулума и уплощенных пузырьков в виде стопки, составляющих комплекс Гольджи.Мембраны образуют лизосомы, крупные и мелкие вакуоли растительных и грибныхклеток, пульсирующие вакуоли простейших. Все эти структуры представляют собойкомпартменты (отсеки), предназначенные для тех или иных специализированныхпроцессов и циклов. Следовательно, без мембран существование клетки невозможно.Плазматическая мембрана, или плазмалемма, — наиболее постоянная, основная,универсальная для всех клеток мембрана. Она представляет собой тончайшую (около 10нм) пленку, покрывающую всю клетку. Плазмалемма состоит из молекул белков ифосфолипидов (рис. 1.6).Молекулы фосфолипидов расположены в два ряда — гидрофобными концамивнутрь, гидрофильными головками к внутренней и внешней водной среде.