close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
МОЛЕКУЛЯРНІ
ОСНОВИ БУДОВИ ТА
ФУНКЦІЙ КЛІТИНИ
Мета:
 ознайомитися з основами структурнохімічного 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)
Речовини
Неорганічні
Органічні
Вода
Білки
10-20
Ліпіди
1-5
Нуклеїнові кислоти 1-2
Вуглеводи
0,2-2
Низькомолекулярні
органічні речовини 0,1-0,5
70-80
Інші неорганічні
речовини 1,0-1,5
 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 білківпереносників 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:
ДНК
 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.
РНК
 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)
Порівняльна характеристика ДНК та РНК
ДНК
РНК
тРНК
мРНК
рРНК
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа