Презентація на тему:
Реанимация

Тема. Обмін речовин та енергії – основа функціонування біологічних систем. План Поняття про обмін речовин (енергетичний обмін). Особливості обміну речовин в автотрофних та гетеротрофних організмах. Структури клітин, які забезпечують процеси метаболізму.

Обмін речовин і енергії на рівні організму   Надходження речовини (дихання, харчування) Перетворенняречовини (травлення) Всмоктування Виведення з організму кінцевих продуктів (шкіра, легені, видільна система, травний тракт)

Обмін речовин (метаболізм) – це процес надходження в організм поживних речовин із навколишнього середовища, їх перетворення та виведення з організму продуктів життєдіяльності. Обмін речовин являє собою єдність двох процесів: асиміляції і дисиміляції. Асиміляція і дисиміляція взаємно протилежні й нерозривно пов'язані процеси.   Завдяки процесам обміну речовин підтримується гомеостаз.

Метаболізм Пластичний обмін (асиміляція, біосинтез,анаболізм) Ізпростихречовин утворюються складні: А+В→АВ – Е Енергіявитрачається. Енергетичний обмін (дисиміляція,розпад,катаболізм) Зіскладних органічних сполук утворюються прості:   АВ→А+В + Е Енергія акумулюється.    

Для живих організмів Землі основним джерелом енергії є сонячне світло. Автотрофи (синтезують органічні сполуки з неорганічних) фототрофи (організми, що використовують для процесів синтезу енергію світла), хемотрофи (організми, що використовують енергію хімічних реакцій). Гетеротрофи (споживають органічні речовини, синтезовані іншими організмами) хижацтво паразитизм сапрофагія (гниючими рештками) фітофагія (рослинною їжею) міксотрофи (змішане живлення)

Поверхневий апарат клітини захищає внутрішній вміст від несприятливих впливів довкілля, забезпечує обмін речовин між клітиною і навколишнім середовищем. Під час метаболізму всі процеси відбуваються на рівні клітини. Всі речовини потрапляють в клітину через поверхневий апарат.

Поверхневий апарат клітини Плазматична мембрана (плазмолема) Надмембранний комплекс Підмембранний комплекс Рослини-клітинна стінка, що складається зцелюлози Тварини–глікокалікс– дуже тонкий і еластичний, складається зполісахаридів і білків. Гриби–клітинна стінка, що складається зхітину. Мікротрубочкиімікрофіламенти, які становлять опору клітини (цитоскелет). Пелікула– одноклітинні(інфузорія,евгленазелена) Плазматична мембрана, оточуючи кожну клітину, відділяє її вміст від позаклітинного простору. Функції: бар’єрна, транспортна, контактна, рецепторна, ферментативна

Пасивний транспорт: дифузія (транспортування речовин від місця з більшою концентрацією речовини до місця з меншою її концентрацією); полегшена дифузія (пасивний рух речовин за допомогою молекул-переносників); осмос  (одностороння дифузія) перенесення розчину через напівпроникну мембрану від зони низької концентрації до зони високої концентрації.

Активний транспорт: натрій-калієвий насос (це один з механізмів активного транспорту через цитоплазматичну мембрану проти градієнта концентрації); цитоз (переміщення речовин у складі мембранних пухирців); екзоцитоз (переміщення речовин з клітини в зовнішнє середовище) ендоцитоз (процес активного надходження твердих(фагоцитоз) і рідких (піноцитоз) речовин із зовнішнього середовища всередину клітини).

Етапи енергетичного обміну І етап   Підготовчий– відбувається поза клітиною в шлунково-кишковому тракті, де складні органічні речовини розщеплюються на більш прості: білки– на амінокислоти, полісахариди– на моносахариди, жири– на гліцерин і жирні кислоти, нуклеїнові кислоти –донуклеотидів. Енергія розсіюється у вигляді тепла.

ІІ етап   Безкисневий(анаеробний)– відбувається в клітині на внутрішньоклітин них мембранах з участю ферментів.Найважливішим на безкисневому етапі є розщеплення в клітинах молекул глюкозишляхомгліколізу.  Його суть полягає в тому, що молекула глюкози розщеплюєтьсянадві молекулипіровиноградноїкислоти (С3Н4О3).Піровинограднакислота відновлюється потім домолочної кислоти(в м'язах). Енергетичнийефектгліколізу– 200 кДж (116 кДж – на теплоту,84 кДж – на АТФ):

ІІ етап   Видами безкисневогоперетворення глюкози є: спиртове бродіння (у деяких дріжджів і бактерій); маслянокисле бродіння (з утворенням масляної кислоти); бурштиновокисле бродіння (з утворенням бурштинової кислоти); молочнокисле бродіння (з утворенням молочної кислоти); оцтовокисле бродіння (з утворенням оцтової кислоти). Вивільнення енергії з органічних сполук без участікисню – бродіння – поширене в природі, а також використовується в різних галузях народного господарства.

ІІІ етап (цикл Кребса)   Кисневий (аеробний)дихання. Аеробне перетворення вуглеводівпродовжується завдяки розщепленнюпіровиноградноїкислоти до водиі вуглекислого газу. Енергетичний ефект:2600 кДж (1088кДж– на теплоту, 1512 кДж – на АТФ):

Біосинтез білка (пластичний обмін) – це складний багатоетапний процес утворення білкової молекули (полімеру) із амінокислот (мономерів). Найважливішу роль у процесі біосинтезу білка відіграють нуклеїнові кислоти – ДНК, РНК. Сама ДНК безпосередньої участі в синтезі білка не бере, тому що знаходиться в ядрі, а основним місцем синтезу білка є рибосоми на ЕР цитоплазми. Але на ДНК записана інформація про те, який у цитоплазмі повинен синтезуватися білок. РНК беруть безпосередню участь у синтезі білка.

Кодон – ділянка із трьох нуклеотидів (триплет) в молекулі іРНК. Ген — ділянка ДНК, яка містить інформацію про первинну структуру білка. Генетичний код — принцип запису інформації на ДНК. Він властивий всім живим організмам. Кожна амінокислота кодується трьома нуклеотидами (розташованими поряд). Ці нуклеотиди складають триплети (кодони). Деякі амінокислоти кодуються лише од ним триплетом, інші — двома, трьома.

КОД: Триплетний – кожній амінокислоті відповідає трійка нуклеотидів ДНК (іРНК) – кодон. Однозначний – один триплет кодує лише одну амінокислоту. Вироджений – одну амінокислоту можуть кодувати декілька різних триплетів (це підвищує надійність коду). Універсальний – єдиний для всіх організмів, які існують на Землі. Який не перекривається – зчитуються кодони один за одним, з однієї певної точки в одному напрямку, тобто той самий нуклеотид не може входити одночасно до складу двох сусідніх триплетів. Між генами існують «розділові знаки» - ділянки, які не несуть генетичної інформації, а лише відокремлюють одні гени від інших. Їх називають спейсерами. Триплети УАА, УАГ, УГА означають припинення синтезу певного білка.

Етапи біосинтезу білка Іетап (Транскрипція) Каріоплазма  Транскрипція—(переписування)процес синтезуіРНКз використанням ДНК в якості матриці (перенесення генетичної інформації з ДНК наіРНК). Цей процес здійснюється з участю спеціальних ферментів. ІІетап (Активація амінокислот) Цитоплазма  Приєднання амінокислот за допомогою ковалентного зв'язку до певноїтРНК. тРНКтранспортує амінокислоти до місця синтезу білка.

ІІІ етап (Трансляція) Рибосоми Трансляція –«зчитування» генетичної інформації зіРНКз утворенням полімерного ланцюга на рибосомах.Цей етап здебільшого відбувається в цитоплазмі на шорсткій ЕПС. ІVетап (Утворенняприродної структури білка) Ендоплазматична сітка Утворення вторинної і третинної структур білкової молекули. Цей етап здійсню ється в цитоплазмі шляхом скручування, згортання поліпептидного ланцюга.

Фотосинтез — процес утворення органічних сполук із неорганічних завдяки перетворенню світлової енергії в енергію хімічних зв'язків. Здійснюється в клітинах зелених рослин за участю пігментів хлоропластів. Світлові реакції фотосинтезу протікають на мембранах хлоропластів. Темнові реакції відбуваються не на мембранах, а в основній речовині хлоропласта.

Хемосинтез — синтез органічних речовин з неорганічних з використанням енергії хімічних реакцій (окислення неорганічних сполук). Цей спосіб синтезу характерний для бактерій. Хемосинтезуючі бактерії відіграють важливу роль в біосфері, прийма ють участь в кругообігу речовин, збагачують ґрунт.

«Незакінчені речення» Мені сподобалося… Мені не сподобалося… На сьогоднішньому занятті для мене найважливішим відкриттям було… Заняття важливе тому, що… Від наступного заняття я чекаю…