Реферати » Реферати по біології » Загальна біологія

Загальна біологія

у присутності речовин-субстратів, на які вони діють. Будова білка-ферменту закодовано у відповідному гені (структурний ген). Поруч зі структурним геном знаходиться інший ген-оператор. Крім того в клітці присутня особлива речовина - репрессор, здатне взаємодіяти як з геном-оператором, так і з речовиною-субстратом. Синтез репрессора регулюється геном-регулятором.

Приєднавшись до гену-оператору, репрессор перешкоджає нормальному функціонуванню сусіднього з ним структурного гена.
Однак, з'єднавшись з субстратом, репрессор втрачає здатність з'єднуватися з геном-оператором і і перешкоджати синтезу і-РНК.
Освітою самих репрессоров управляють особливі гени-регулятори, функціонування яких управляється репрессора другого порядку. Ось чому не всі, а тільки специфічні клітини реагують на даний субстрат синтезом відповідного ферменту.

На цьому, однак, ієрархія репрессорних механізмів не переривається маються репрессори і більш високих порядків, що говорить про дивовижну складності пов'язаного з запуском гена в клітині.

Зчитування укладеного в і-РНК «тексту» припиняється коли цей процес доходить до стоп-кодону.

Автотрофні (аутотрофний) і гетеротрофні організми.

Автотрофні організми синтезують з неорганічних речовин органічні з використанням енергії Сонця або енергії, що звільняється при хімічних реакціях. Перші називаються геліотрофамі, другі - хемотрофов. До автотрофним організмам відносяться рослини і деякі бактерії.

Гетеротрофні організми використовують речовини вироблені іншими видами. До гетеротрофам відносяться всі тварини, паразитичні рослини, більшість бактерій, гриби.

Розрізняють два типи гетеротрофного харчування: сапрофітне - харчування органічними речовинами, що утворюються при розкладанні тел організмів; паразитное - харчування органічними вест вами виробляють людські живими організмами.

В природі зустрічається і змішаний тип харчування, який характерний для деяких бактерій, водоростей і найпростіших. Такі організми органічні речовини свого тіла можуть синтезувати з готових органічних речовин і з неорганічних.

Обсяг речовин в клітині.

Обсяг речовин це процес послідовного споживання, перетворення, використання, накопичення втрати речовин і енергії дозволяє клітці самосохраняться, рости, розвиватися і розмножуватися.
Обмін речовин складається з безперервно протікають процесів асиміляції і дисиміляції.

Пластичний обмін в клітині.

Пластичний обмін в клітині це сукупність реакцій асиміляції, т. Е. Перетворення певних речовин всередині клітини з моменту їх надходження до утворення кінцевих продуктів - білків, глюкози, жирів та ін. Для кожної групи живих організмів характерний особливий, генетично закріплений тип пластичного обміну.

Пластичний обмін у тварин. Тварини є гетеротрофними організмами, т. Е. Вони харчуються їжею містить готові органічні речовини. В кишковому тракті або кишкової порожнини вони розщеплюються: білки до амінокислот, вуглеводи до моноз, жири до жирних кислот і гліцерину. Продукти розщеплення проникають в кров і безпосередньо в клітини тіла. У першому випадку продукти розщеплення знову таки опиняються в клітинах організму. У клітинах відбувається синтез речовин характерний вже для даної клітини, т. Е. Формується специфічний набір речовин. З реакцій пластичного обміну найпростішими є реакції забезпечують синтез білків. Синтез білка відбувається на рибосомах, згідно з інформацією про структуру білка міститься в ДНК, з амінокислот надійшли в клітку. Синтез ди-, полісахаридів йде з моноз в апараті Гольджі. З гліцерину і жирних кислот синтезуються жири. Всі реакції синтезу йдуть за участю ферментів і потребують затрати енергії, енергію для реакцій асиміляції дає АТФ.

Пластичний обмін в клітинах рослин має багато спільного з пластичним обміном в клітинах тварин, але володіє певною специфічною пов'язаної зі способом живлення рослин. Рослини це аутотрофний організми. Рослинні клітини, що містять хлоропласти, здатні синтезувати органічні речовини з простих неорганічних сполук з використанням енергії світла. Цей процес відомий під назвою фотосинтезу дозволяє рослинам за участю хлорофила з шести молекул вуглекислого газу і шести молекул води отримувати одну молекулу глюкози і шість молекул кисню. Надалі перетворення глюкози йде за відомим нам шляху.

Метаболіти виникаючі у рослин в процесі обміну речовин дають початок складовим елементам білків - до амінокислот і жирів - гліцерин і жирні кислоти. Синтез білка у рослин йде як і тварин на рибосомах, а синтез жирів на цитоплазмі. Всі реакції пластичного обміну у рослин йдуть за участю ферментів і АТФ. В результаті пластичного обміну утворюються речовини забезпечують ріст і розвиток клітини.

Енергетичний обмін в клітині і його сутність.

Сукупність реакцій диссимиляции, що супроводжуються виділенням енергії, називається енергетичним обміном. Найбільш енергетичними речовинами є білки, жири і вуглеводи.

Енергетичний обмін починається з Виготовлювальне етапу, коли білки розпадаються на амінокислоти, жири на гліцерин і жирні кислоти, полісахариди на моносахариди. Утвориться енергія на цьому етапі незначна і розсіюється у вигляді тепла. З утворених речовин основним постачальником є ??енергії глюкоза. Розщеплення глюкози в клітці, в результаті якого відбувається синтез АТФ, відбувається у дві стадії. Все починається з безкисневого розщеплення - гліколізу.
Другу стадію називають кисневим розщепленням.

Гликолизом називають послідовність реакцій, в результаті яких одна молекула глюкози розпадається на дві молекули піровиноградної кислоти. Ці реакції протікають в основному речовині цитоплазми і не вимагають присутності кисню. Процес відбувається в два етапи. На першому етапі відбувається перетворення глюкози в фруктозо
-1, 6,-біфосфат, а на другому - розщеплення останнього на два трехуглеродного цукру, які пізніше перетворюються в пировиноградную кислоту. При цьому на першому етапі в реакціях фосфорилювання споживаються дві молекули АТФ. Таким чином чистий вихід АТФ при гліколізі становить дві молекули АТФ. Крім того, при гліколізі звільняється чотири атома водню .. Сумарну реакцію гліколізу можна записати так:

CHO 2CHO + 4H + 2 АТФ

Надалі при наявності кисню піровиноградна кислота переходить в мітохондрії для повного окислення до СО та води (аеробне дихання). Якщо кисню немає, то вона праевращается або в етанол, або в молочну кислоту (анаеробне дихання).

Кислородное розщеплення (аеробне дихання) відбувається в мітохондріях, де під дією ферментів пировиноградная кислота вступає в реакцію з водою і повністю розпадається з утворенням вуглекислого газу і атомів водню. Вуглекислий газ видаляється з клітки. Атоми водню потрапляють в мембрану мітохондрій, де в результаті ферментативного процесу окислюються. Електрони і катіони водню за допомогою молекул-переносників Транспортуються на протилежні сторони мембрани: електрони на внутрішню, протони на зовнішню. Електрони з'єднуються з киснем. В результаті цих перебудов мембрана зовні заряджається позитивно, а зсередини негативно. При досягненні критичного рівня різниці потенціалів на мембрані позитивно заряджені частинки проштовхуються через канал в молекулі ферменту вбудованого в мембрану на внутрішню сторону мембрани, де з'єднуючись з киснем утворюють воду.

Процес кисневого дихання можна представити у вигляді наступного рівня:

2СНО + 6О + 36АДФ + 36НРО 36АТФ + 6СО + 42НО.

А сумарне рівняння гліколізу і кисневого процесу виглядає так:

СНТ + 6О + 38АДФ + 38НРО 38АТФ + 6СО + 44НО

Таким чином, розщеплення в клітині однієї молекули глюкози до вуглекислого газу і води забезпечує синтез 38 молекул АТФ.

Значить в процесі енергетичного обміну утворюється АТФ - універсальне джерело енергії в клітині.

Хемосинтез.

Кожен організм для підтримки життя і здійснення процесів, сукупність яких складає обмін речовин, потребує постійного притоку енергії.

Процес утворення деякими мікроорганізмами органічних речовин, з вуглекислого газу за рахунок енергії, одержуваної при окисленні неорганічних сполук (аміаку, водню, сполук сірки, закісного заліза) називається хемосинтезом.

Залежно від мінеральних сполук, в результаті окислення яких мікроорганізми, а це в основному бактерії, здатні отримувати енергію хемоавтотрофи діляться на нитрифицирующие, водневі, серобактерии, железобактерии.

Нитрофицирующие бактерії окислюють аміак до азотної кислоти. Цей процес йде в дві фази. Спочатку йде окислювання аміаку до азотної кислоти:

2NH + 3O = 2HNO + 2HO + 660 кДж.

Потім азотистая кислота перетворюється в азотну:

2HNO + O = 2HNO + 158 кДж.

В сумі виділяється 818 кДж, які використовуються для утилізації вуглекислого газу.

У железобактерий окислення двовалентного заліза відбувається згідно рівняння

Оскільки реакція супроводжується малим виходом енергії (46,2 * 10
Дж / г окисленого заліза), то для підтримки зростання бактеріям доводиться окисляти весма велика кількість заліза.

При окисленні однієї молекули сірководню виділяється - 17,2 * 10
Дж., Однієї молекули сірки - 49,8 * 10 Дж., А однієї молекули - 88 , 6 * 10
Дж.

Процес хемосинтезу був відкритий в 1887 році С.Н. Виноградским. Це відкриття не тільки пролило світло на особливості обміну речовин у бактерій, а й дозволило визначити значимість бактерій - хемоавтотрофоф. Особливо це стосується азотфіксуючих бактерій, які недоступний рослинам азот перетворюють на аміак, чим сприяють підвищенню родючості грунту. Став зрозумілий і процес участі бактерій у кругообігу речовин у природі.

Розмноження організмів.

Форми розмноження організмів.

Здатність розмножуватися, тобто виробляти нове покоління того ж виду, одна з основних особливостей живих організмів.

Існує два основних типи розмноження - безстатеве і статеве.

Безстатеве розмноження.

При безстатевому розмноженні нащадки походять від одного організму.
Ідентичне потомство що походить від оной батьківської особини, називається клоном. Члени одного клона можуть бути генетично різними тільки в разі виникнення випадкових мутацій. Безстатеве розмноження не зустрічається тільки у вищих тварин. Однак відомо, що клонування було успішно проведено для деяких видів і вищих тварин - жаб, овець, корів.

У науковій літературі виділяють кілька форм безстатевого розмноження.

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар