Презентація на тему:
МОЛЕКУЛЯРНІ ОСНОВИ БУДОВИ ТА ФУНКЦІЙ КЛІТИНИ

МОЛЕКУЛЯРНІ ОСНОВИ БУДОВИ ТА ФУНКЦІЙ КЛІТИНИ

Мета: ознайомитися з основами структурно-хімічного рівня організації живої клітини, відмітити особливості хімічного складу рослинної та тваринної клітин, а також проаналізувати зв’язок між хімічною будовою важливих органічних і неорганічних сполук клітини і функціями, які вони виконують.

Вміст в клітині хімічних сполук (в % на сиру масу)

Серед неорганічних речовин переважає вода, що є універсальним розчинником, в якому здійснюються всі біохімічні реакції в клітині. Крім того вода підтримує теплову рівновагу клітини і організму в цілому завдяки високій теплоємності та теплопровідності. У зв’язку з цим всі живі організми на 2/3 складаються з води.

Мінеральні речовини клітини знаходяться у вигляді іонів, причому найбільш важливі катіони – це К+, Na+, Ca2+, Mg2+, а аніони – Cl-, HCO3-, H2PO4-.

Білки Білки – це полімери, мономерами яких є амінокислоти, що з’єднуються між собою пептидними зв’язками (–NH–CO–). Залежно від функції їх ділять на декілька груп:

Білки: 1. Каталітичні, або ферментативні: ферменти забезпечують прискорення біохімічних реакцій в клітині у тисячі та мільйони разів. Життя залежить від складної сукупності біохімічних реакцій, що каталізуються специфічними ферментами, без яких неможливе було б протікання процесів обміну речовин – метаболізм.

Структурні білки приймають участь в утворенні мембран, органел, тканин, а також структурних зв’язків між ними, тобто виконують пластичну функцію. Наприклад, колаген є найбільш розповсюдженим білком в міжклітинній речовини сполучної тканини тварин, який механічно зміцнює тканини і впливає на ріст, міграцію, диференціацію, секреторну та синтетичну активність різних клітин; тубулін і актин входять до складу елементів цитоскелету клітини; міозин є основним білком м’язового волокна міоцитів і т.д.

Регуляторні білки – це гормони білкової природи, які беруть участь у регуляції і координації багатьох метаболічних процесів живих організмів. Наприклад, інсулін активізує утилізацію глюкози клітинами, а глюкагон гальмує цей процес. Рецепторні білки розпізнають сигнали, що надходять із зовнішнього середовища до клітини, перетворюють їх і передають до необхідного відділу клітини. Наприклад, дія гормонів на певні клітини обумовлена роботою деяких білків-рецепторів та білків-переносників на мембрані цих клітин.

Транспортні білки здатні переносити окремі речовини між клітинами або через плазмалему в середину клітини. Наприклад, білки-переносники транспортують різноманітні речовини через біомембрани, а гемоглобін еритроцитів переносить кисень в крові. Захисні білки приймають участь в імунних реакціях організму, створюють його захисні покриви, оболонки органів і клітин, регулюють рН. Наприклад, імуноглобуліни, які є антитілами, беруть участь в інактивації сторонніх білкових структур (антигенів); фібриноген забезпечує процес згортання крові.

Рухові білки, наприклад, міозин та актин, приймають участь у скороченні м’язів. Енергетична функція білків пов’язана з можливістю використання молекул білків в енергетичному обміні. При розщепленні 1 г білка виділяється 17,6 кДж енергії, однак треба зазначити, що з усіх органічних молекул в клітині з метою виділення енергії білки розщеплюються в останню чергу. Багато з білків є токсинами, наприклад, зміїна отрута має фермент ліпазу, яка руйнує оболонку еритроцитів.

Вуглеводи Моносахариди Олігосахариди Полісахариди

Функції вуглеводів: Моносахариди, зокрема глюкоза, є важливим джерелом енергії, і розщеплюються за умов термінової потреби енергії в клітині. Встановлено, що 60% енергії організм отримує при розпаді вуглеводів, а при розщепленні 1 г вуглеводів виділяється 17,6 кДж енергії. Крохмаль і глікоген, які містяться в клітині як включення у вигляді зерен, виконують запасаючу функцію.

Деякі вуглеводи, які входять до складу оболонок клітини, зокрема, целюлоза та хітин, а також рибоза та дезоксирибоза, які приймають участь в утворенні нуклеїнових кислот (рибоза – до складу РНК, а дезоксирибоза – до складу ДНК виконують структурну, або будівельну функцію. Гліцеральдегід та дигідрогксиацетон, які є тріозами, відіграють роль проміжних продуктів в процесах дихання та приймають участь у фотосинтезі. Багато вуглеводів та їх похідних міститься у різноманітних секретах (слизі), забезпечуючи виконання захисної функції завдяки антисептичним властивостям та запобіганню від механічних ушкоджень.

Гідрофільні полісахариди також сприяють підтриманню водного балансу клітин. Так, наприклад, фруктоза, що міститься в зелених частинах рослин, плодах і меду, приймає участь у підтриманні тургору рослинних клітин; в медицині фруктоза застосовується при харчуванні хворих на цукровий діабет

Ліпіди це нерозчинні у воді жири та жироподібні органічні сполуки, які можна вилучити з клітини тільки органічними розчинниками. Хімічно це дуже різноманітна група сполук, що представляє складні ефіри жирних кислот і спирту гліцеролу (гліцерину). З них найбільш поширеними в клітині є нейтральні жири, воски, стероїди, фосфоліпіди.

Нуклеїнові кислоти: Молекули ДНК є найбільш великими біополімерами. ДНК несе в собі генетичну інформацію, яка визначає специфічність білків, тобто послідовність амінокислот у поліпептидному ланцюзі. ДНК міститься у ядрі і мітохондріях тваринної і рослинної клітин, а у рослин також й в хлоропластах. складається з одного полінуклеотидного ланцюга знаходиться в ядерцях ядра, цитоплазмі, рибосомах, мітохондріях і пластидах. РНК буває рибосомною (рРНК), транспортною (тРНК) та інформаційною, або матричною (мРНК, іРНК) ДНК РНК

Порівняльна характеристика ДНК та РНК

ДНК

РНК рРНК тРНК мРНК