Химический состав живых организмов и строение клетки

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Химический состав живых организмов

А) Строение и функции белков, одна из основных - строительная (структурная) функция. Белки являются составной частью биологических мембран. Из которых состоят структуры, выполняющие роль скелета клеток. Так же главным компонентом сухожилий и хрящей является упругий и прочный белок коллаген. В состав связок входит белок эластин, который имеет способность растягиваться. В состав костей входит белок оссеин, он обуславливает их упругость. Белки предохраняют органы от повреждений, проникновение посторонних соединений в организм, особые защитные белки иммуноглобулины они образовываются в организме человека и позвоночных животных, они способны уничтожать вирусы, бактерии, чужеродные белки для организма.

Регулярная функция - к ним относятся гормоны белковой природы и ферменты.

Сократительная или двигательная функция белков обеспечивает способность тканей, клеток изменять форму, двигаться. Миозин и актин - это сократительные белки мышц и многих не мышечных клеток. В состав ресничек и жгутиков эукаритеческих клеток входит белок тубулин.

Некоторые белки откладываются про запас и выполняют запасающую функцию.

Питательная функция это когда во многих видах растений откладываются белки, которые зародыши используют на первых этапах своего развития.

Транспортная функция - одна из основных функций белков. Гемоглобин эритроцитов крови человека, позвоночных животных и клеток крови дождевого червя, плазмы крови или жидкости полостей многих других беспозвоночных переносит кислород по всему организму и некоторую часть углекислого газа, обеспечивая газообмен в клетках и тканях.

Энергетическая функции - при полном расщеплении 1 грамм белка в среднем освобождается 17, 2 кДж энергии.

Каталитическая функция - изменяет скорость протекания химических реакций под действием определенных химических элементов.

Строение и функции жиров. Жиры составляют основу включений клеток.

Энергетическая функция - при полном окислении 1 г. жиров до углекислого газа и воды выделяется 38, 9 кДж энергии, при окислении 1 г жиров образуется 1, 1 г воды, благодаря запасам жира некоторые животные могут долго обходиться без воды.

Строительная функция - составляет основу биологических мембран, входящих в состав нервных волокон и прочих структур.

Защитная функция - жиры предохраняют внутренние органы от механических повреждений, выполняют теплоизоляционную функцию. В жировом теле насекомых накапливается конечные продукты обмена веществ.

Выделительная функция - выполняет обмен веществ у животных и человека, процесса линьки у насекомых и других.

Строение и функции углеводов. В живых организмах углеводы выполняют две основные функции - энергетическую и строительную.

Энергетическая функция - связана с способностью расщепляться как при наличии кислорода, так и без него. Это очень важное значение для организмов живущих в условиях дефицита кислорода(например червей паразитирующих в организме человека). Полисахарид откладывается в клетках в виде зерен и является резервом глюкозы. У членистоногих эту функцию выполняет дисахарид трегалоза.

Строительная и структурная функция - в этой функции роль углеводов заключается в том, что они входят в состав опорных элементов клеток.

Строение и функции нуклеиновых кислот (ДНК, РНК) - это сложные высокомолекулярные биополимеры. ДНК - это ген. Функции ДНК состоит в том, что ДНК сохраняет наследственную информацию и обеспечивает ее передачу дочерним клеткам во время деления материнской клетки. РНК переносит генетическую информацию от ДНК к месту синтеза белка и принимает участие в его сборке.

Б) Неорганические вещества клетки: Н2О-среди неорганических соединений живых организмов вода особую роль выполняет вода. Вода образует основу внутренней среды организмов (крови, лимфы, межклеточной жидкости и др.)

Вода определяет объем и внутриклеточное давление (тургор) клеток, формирует водную оболочку вокруг некоторых соединений. Такую воду называют связанной, другую часть воды не связанную с соединениями называют свободной, она является растворителем, лучшим, чем большинство известных жидкостей. Вода принимает участие в расщепление органических соединений с присоединением к месту разрыва ионов молекулы воды. Вода связанна с регуляцией теплового режима организмов. Растворенные вещества в воде могут изменять ее свойства - температуру замерзания и кипения.

Минеральные соли - для поддержки жизнедеятельности организма важное значение имеют минеральные соли. В живых организмах они находятся в виде твердых соединений или растворены в воде (в виде ионов). Концентрация Ки Nа снаружи и внутри приводит к возникновению разности электрических потенциалов на плазматических мембранах, это очень важно для передачи нервных импульсов. Соединения кальция входят в состав раковин и моллюсков. Панцирей ракообразных и др. животных.

белок жир соль прокариоты эукариоты

2. Строение клетки

А) Сходство и отличия прокариот и эукариот

Эукариоты - это организмы, клетки которых имеют ядро. Цитоплазма этих клеток разделена мембранами на отдельные функциональные участки и содержит метохондрии, пластиды, эндоплазматическую сеть, лизосомы, комплекс Гольджи, клеточный центр, вакуоли. Процесс деления происходит сложнее, чем у прокариотических и сопровождается образованием особого веретена деления, которое обеспечивает точное распределение наследственного материала между дочерними клетками. Эукариоты представлены одноклеточными, колониальными и многоклеточными формами и относятся к царству Растения, Грибы и Животные.

Прокариоты - это надцарство организмов, которые относятся Бактерии и Цинобактерии. Клетки прокариот не имеют ядра и многих органелл(митохондрий, пластид, лизосом, эндоплазмотической сети, комплекса Гольджи, клеточного центра) и характеризуются простым строением. Клеток прокариот в состав входят - плазматическая мембрана, клеточная стенка, иногда слизистая капсула. В Цитоплазме прокариот находятся - рибосомы, разнообразные включения. Вместо ядра в клетках имеется наследственный материал, представленный кольцевой молекулой ДНК прикрепленной плазматической мембраной к определенному месту внутренней поверхности, типичный хромосом который расположенный у эукариотов в ядре у прокариотов отсутствует.

Б) Строение и функции мембраны клетки, ядра, ЭПС, аппарата Гольджи, лизосом, вакуолей, митохондрий, пластид, рибосом, клеточного центра, хромосом.

Строение и функции мембраны клетки: мембраны клеток состоят из элемента цитоскелета, гидрофобные головки липидов, гидрофильные головки липидов, углеводы, поверхностные белки, белок пронизывающий мембрану.

Мембрана ограничивает цитоплазму и защищает ее от внешних влияний, принимает участие в процессах обмена с окружающей среды. Так же образует выросты, выпячивания, микроворсинки, увеличивает поверхность клетки. В мембране расположены некоторые ферменты для обмена веществ. Она определяет размеры клеток, она прочна и эластична.

Строения и функции ядра: ядро - обязательный компонент любой клетки. Ядра бывают различной формы, чаще всего ядра шаровидные или эллипсоидные. Размеры ядра разные. У некоторых одноклеточных животных имеются ядра двух типов: генеративные, вегетативные.

В ядре различают поверхностный аппарат и внутреннее содержимое (матрикс), поверхностный аппарат состоит из двух мембран - внутренней и наружной, между ними пространство шириной от 20 до 60 нм. Около ядерных пор в некоторых местах мембрана соединяется с внутренней. Эти поры прикрыты особыми тельцами. У большинства клеток ядерная мембрана исчезает во время деления за исключением одноклеточных, в период между двумя делениями образуется вновь.

Содержимое ядра - ядерный матрикс, который состоит из ядерного сока, нитей хроматина и ядрышек.

ЭПС - является системой синтеза и транспорта органических веществ в цитоплазме клетки, представляющей собой ажурную конструкцию из соединенных полостей, канальцев и трубочек. Они ограничены мембраной сходной по строению с плазматической.

Схема строения ЭПС - свободные рибосомы; полости; рибосомы, прикрепленные к мембранам; ядерная оболочка.

К мембранам ЭПС прикреплено большее число рибосом - это органоид, имеющий размер от 5010мкм, состоит из 3-8 сложенных стопкой. Уплощенных, слегка изогнутых дискообразных полостей, он выполняет в клетке разнообразные функции: участвует в транспорте продуктов биосинтеза и поверхности клетки и выведение их из клетки в формировании лизосом и т.д.

Лизосомы - в них находятся набор ферментов. Которые разрушают белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды. Ферменты лизосом расщепляют принесенные пиноцитозными или фагоцитозными пузырьками полимерные соединения до мономеров, усваиваемых клеткой.

Мембрана лизосом очень прочная и препятствует проникновению собственных ферментов в цитоплазму клетки, но если лизосома повреждается от каких либо внешних воздействий, то разрушается вся клетка или часть ее. Лизосомы встречаются во всех клетках растений, животных и грибов.

Осуществляя переваривание различных органических частиц, лизосомы обеспечивают дополнительным (сырьем) химические и энергетические процессы в клетки. При голодании клетки лизосомы переваривают некоторые органоиды, не убивая клетку. Такое частичное переваривание обеспечивает клетки, на какое-то время необходимый минимум питательных веществ. Иногда лизосомы переваривают целые группы клеток, что играет существенную роль в процессах развития у животных.

Вакуоль - ограниченный мембраной органоид, содержащий в некоторых эукариотических клетках и выполняющая функции (секреция, экскреция, и хранения запасных веществ, аутофагия, автолиз). Вакуоли хорошо заменимы в клетках растений, во многих взрослых клетках составляют больше половина объема клетки. Одна из важных функций - накопления ионов и поддерживания тургорного давления. Вакуоль - полость в цитоплазме, заполненная соком и ограниченная мембраной. Это кладовая клетки. Вакуоль - это место запаса воды.

Митохондрий - состоит из внешней мембраны. Внутренней мембраны, кристы.

Пластиды - органоиды эукариотических растений и некоторых фотосинтезирующих простейших. Покрыты двойной мембраной и имеют в своем составе несколько копий кольцевой ДНК. Совокупность пластид клетки образует пластидом. По окраске и выполняемой функции выделяют три основных типа: лейкопласты (бесцветные), хромопласты(цветные но не зеленые), хлоропласты(зеленые).

Рибосомы - к мембранам эндоплазматической сети прикреплено большое число рибосом - мельчайших органоидов клетки, имеющих вид сферы с диаметром 20 нм и состоящих их рРНК и белка. На рибосомах происходит синтез белков.

В цитоплазме клетки есть и свободные, не прикрепленные к мембранам эндоплазматической сети рибосомы. Они располагаются группами, на них тоже синтезируются белки, используемые самой клеткой.

Клеточный центр в клетках ядра вблизи находится органоид. Клеточный центр находится во всех клетках животных и растений. Имеет форму с двух сторон открытого цилиндра, состоит из 9 пар тончайших волоконцев, расположенных вокруг его центрального просвета.

Хромосом - состоит из хроматида, центромера, короткое плечо, длинное плечо.

С) Способы деления клеток

Митоз - это митотическое деление, обеспечивает точную передачу наследственности на протяжения ряда последовательных клеточных циклов. Каждая из дочерних клеток сохраняет постоянное количество хромосом во всех дочерних клетках. Процесс митоза обеспечивает постоянство кариотипа организмов определенного вида и стабильность в процессе исторического существования.

Размещено на Allbest.ru