Реферати » Реферати по біології » Все про клітці

Все про клітці

і фосфору входять до складу кісткової тканини тварин.

Вміщені в організмі іони мають важливе значення для підтримки сталості реакцій середовища в клітини і в оточуючих її розчинах, тобто є компонентами буферних систем. Найбільш значимі буферні системи ссавців - фосфатная і бикарбонатная.

Органічні речовини.

Клітини містять безліч різноманітних органічних сполук: вуглеводи, ліпіди, білки, нуклеїнові кислоти і ін.

Залежно від молекулярної маси і структур розрізняють малі низькомолекулярні органічні молекули - мономери - і більші, високомолекулярні макромолекули - полімери. Мономери служать будівельним матеріалом для полімерів.

Вуглеводи.

Зміст вуглеводів в тварин клітинах становить 1-5%, а в деяких клітинах рослині досягає 70%.

Розрізняють три основні класи вуглеводів: моносахариди, олігосахариди і полісахариди, що розрізняються числом мономірних ланок.

Моносахариди - безбарвні, тверді кристалічні речовини, легко розчинні у воді, але нерозчинні в неполярних розчинниках, що мають, як правило, солодкуватий смак. Залежно від числа атомів розрізняють тріози, тетрози, пентози, гексози і гептози. Найбільш поширені в природі гексози (глюкоза, фруктоза) - основні джерела енергії в клітинах
(при повному розщеплюванні 1г глюкози вивільняється 17,6 кДж енергії) і пентози (рибоза, дезоксирибоза), що входять до складу нуклеїнових кислот.

Два або кілька ковалентно пов'язаних один з одним за допомогою гликозидной зв'язку моносахарида утворюють ді - чи олігосахариди. Дісахаріди також широко поширені в природі: найбільш часто зустрічається мальтоза, або солодовий цукор, що складається з двох молекул глюкози.

Біологічне значення вуглеводів полягає в тому, що вони є потужним і багатим джерелом енергії, необхідної клітині для здійснення різних форм активності. Полісахариди - зручна форма накопичення енергоємних моносахаридів, а також незамінний захисний і структурний компонент клітин і тканин тварин, рослин і мікроорганізмів. Деякі полісахариди входять до складу клітинних мембран і служать рецепторами, забезпечуючи впізнавання клітин один одним і їх взаємодію.

Ліпіди.

Ліпіди являють собою органічні речовини, не розчинні у воді, але розчинні в неполярних розчинниках - ефірі, хлороформі, бензолі. Вони виявляються у всіх без винятку клітинах і розділені на декілька класів, виконують специфічні біологічні функції. Найбільш поширеними в складі живої природи є нейтральні жири, або тріацілгліцеріни, воску, фосфороліпіди, стероли.

Зміст ліпідів в різних клітинах сильно варіює: від 2 - 3 до 50 -
90% в клітинах насіння рослині і жировій тканині тварин.

Структурними компонентами більшості ліпідів є жирні кислоти.
Жирні кислоти є цінним джерелом енергії. При окисленні 1г жирних кислот вивільняється 38 кДж енергії і синтезується в два рази більша кількість АТФ, ніж при розщепленні такої ж кількості глюкози.

Жири - найбільш прості і широко розповсюджені ліпіди. Жири є основною формою запасання ліпідів в клітці. Жири використовуються також як джерело води (при згорянні 1г жиру утворюється 1,1 г води). У багатьох ссавців під шкірою відкладається товстий шар підшкірного жиру, який захищає організм від переохолодження.


Воску - це складні ефіри, утворювані жирними кислотами і багато атомними спиртами. У хребетних тварин секретируются шкірними залозами. Покриваючи шкіру і її похідні (волосся, хутро, шерсть, пір'я), воску пом'якшують їх і оберігають від дії води.

Фосфоліпіди до складу молекул, яких входить залишок фосфорної кислоти, є основою всіх клітинних мембран.


Стероїди становлять групу ліпідів, що не містять жирних кислот і мають особливу структуру. До них відноситься ряд гормонів, зокрема кортизон, що виробляється корою наднирників, різні статеві гормони, а також холестерин - важливий компонент клітинних мембран у тварин.

Білки.

Білки являють собою найчисленніший і найбільш різноманітний клас органічних сполук клітини. Білки - це біологічні гетерополімери, мономерами яких є амінокислоти.

Серед білків організму виділяють прості білки, що складаються тільки з амінокислот, і складні, що включають крім амінокислот, так звані простатические групи різної хімічної природи. Ліпопротеїни мають у своєму складі ліпідний компонент, глікопротеїни - вуглеводний. До складу фосфопротеинов входить одна або кілька фосфатних груп. Металопротеїни містять різні метали; нуклеопротеїни - нуклеїнові кислоти.
Простетичноїгрупи зазвичай грають важливу роль під час білком його біологічної функції.

Білки виконують в організмі надзвичайно важливі і різноманітні функції, перераховані в наступній таблиці, але безсумнівно найбільш значною є каталітична, або ферментативна, функція.

Деякі функції, що їх білками. Таблиця.
| Клас | Виконувана функція | Приклади білків |
| Ферменти | Служать каталізаторами | Амилаза розщеплює |
| | певних хімічних | крохмаль до глюкози; |
| | Реакції; в різних | липаза розщеплює жири |
| | організмів виявлено | до гліцерину і жирних |
| | більше 2000 різних | кислот. |
| | Ферментів. | |
| Структурні білки | З'являються структурними | Колаген хрящів і |
| | компонентами | сухожиль, еластин |
| | біологічних мембран і | сполучної тканини, |
| | багатьох внутрішньоклітинних | кератин волосся і нігтів. |
| | органел, головним | |
| | компонентом опорних | |
| | структур організму. | |
| Скоротливі білки | Забезпечують рух | Актин і міозин |
| | клітин, внутрішньоклітинних | м'язового волокна, |
| | структур. | Тубулін микротрубочек. |
| Транспортні білки | Пов'язують і переносять | Гемоглобін переносить |
| | специфічні молекули | кисень, сироватковий |
| | і іони з одного органу | альбумін - жирні |
| | в іншій. | Кислоти. |
| Харчові білки | Живлять зародок на | Казеїн молока; |
| | Ранніх стадіях розвитку | ферритин, запасающий |
| | і запасають біологічно | залізо в селезінці. |
| | Цінні речовини і іони. | |
| Захисні білки | Охороняють організм | Антитіла, |
| | від вторгнення інших | вироблювані |
| | організмів і | лімфоцитами, блокують |
| | ушкоджень. | Чужорідні антигени; |
| | | Фібриноген і тромбін, |
| | | оберігають організм |
| | | від кропотері. |
| Регуляторні білки | Беруть участь в регуляції | Інсулін регулює |
| | активності клітини і | обмін глюкози; гістони |
| | організму. | - Генну активність. |


Нуклеїнові кислоти.

Нуклеїнові кислоти складають 1 - 5% сухої маси клітини і представлені моно-і полинуклеотидами. Мононуклеотид складається з одного пуринового (аденін - А, гуанін - Г) або піримідин (цитозин - Ц, тимін -
Т, урацил - У), азотистого підстави, пятиуглеродного цукру (рибоза або дізоксорібоза) і 1-3 залишків фосфорної кислоти.

Мононуклеотиди виконують в клітці виключно важливі функцій. Вони виступають в якості джерел енергії, причому АТФ є універсальним з'єднанням, енергія якого використовується майже в усіх внутрішньоклітинних реакціях, енергія ГТФ необхідна в белоксинтезирующей діяльності рибосом.
Похідні нуклеотидів служать також переносниками деяких хімічних груп, наприклад НАД (никотинамиддинуклеотид) - переносник атомів водню.

Однак найбільш важлива роль нуклеотидів полягає в тому, що вони служать будівельними блоками для зборки полинуклеотидов РНК і ДНК (рибонуклеїнових і дезоксирибонуклеїнових кислот).

РНК і ДНК - це лінійні полімери, що містять від 70 - 80 до 10 в 9 ступені мононуклеідов.

Нуклеотид РНК - містить п'ятикутний цукор - рибозу, одна з чотирьох азотистих основ (гуанін, урацил, аденін або цитозин) і залишок фосфорної кислоти. Нуклеотиди, що входять до складу ДНК, містять п'ятикутний цукор - дезоксирибозу, одна з чотирьох підставі (гуанін, тимін, аденін або цитозин) і залишок фосфорної кислоти.

Дані рентгеноструктурного аналізу показали, що молекули ДНК більшості живих організмів, за винятком деяких фагів, складаються з двох полінуклеотидних ланцюгів, антипараллельно спрямованих. Молекула ДНК має форму подвійної спіралі, в якій полінуклеотидні ланцюга закручені навколо уявної центральної осі. Спіраль ДНК характеризується рядом параметрів. Ширина спіралі близько 2 нм. Крок або повний оборот спіралі становить 3,4 нм і містить 10 пар комплементарних нуклеотидів.

ДНК має унікальні властивості: здатність до самоудвоение
(реплікації) і здатністю до самовідновлення (репарації).

Реплікація здійснюється під контролем ряду ферментів і протікає в кілька етапів. Вона починається в певних точках молекули ДНК.
Спеціальні ферменти розривають водневі зв'язки між комплементарними азотистими підставами, і спіраль розкручується. Полінуклеотидні ланцюга материнської молекули утримуються в розкрученому стані і служать матрицями для синтезу нових ланцюгів.

За допомогою ферменту ДНК-полімерази з наявних в середовищі трифосфатов дезоксірінуклеотідов (дАТФ, ДГТФ, дЦТФ, дТТФ) комплементарно материнським ланцюгах збираються дочірні ланцюга. Реплікація здійснюється одночасно на обох материнських ланцюгах, але з різною швидкістю і деякими відмінностями. На одній з ланцюгів (лідируючої) зборка дочірньої ланцюга йде безперервно, на другий
(відстаючої) - фрагментарно. У подальшому синтезовані фрагменти зшиваються за допомогою ферменту ДНКлігази. В результаті з однієї молекули ДНК утворюється дві, кожна з яких має материнську і дочірню ланцюга. Синтезовані молекули є точними копіями один одного і вихідної молекули ДНК. Такий спосіб реплікації називається напівконсервативної і забезпечує точне відтворення в дочірніх молекулах тієї інформації, яка була в материнській молекулі.

Репарацій називають здатність молекули ДНК «виправляти» виникаючі в її ланцюгах зміни. У відновленні вихідної структури беруть участь щонайменше
20 білків: котрі дізнаються змінені ділянки ДНК й видаляють їх із ланцюга, відновлюють правильну послідовність нуклеотидів і сшивающих відновлений фрагмент з іншою молекулою ДНК.

Перераховані особливості хімічної структури і властивостей ДНК зумовлюють виконувані їй функції. ДНК записує, зберігає, відтворює генетичну інформацію, бере участь в процесах її реалізації між новими поколіннями клітин і організмів.

Рибонуклеїнові кислоти - РНК - представлені різноманітними за розмірами, структурі і виконуваних функцій молекулами. Всі молекули РНК є копіями певних ділянок молекули ДНК і, крім вже зазначених відмінностей, виявляються коротше її і складаються

Сторінки: 1 2 3 4 5 6

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар