Строение клетки. Эндоплазматическая сеть , комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии,их строение и функции в клетке.

Клетка представляет собой элементарную живую систему , состоящую из трех частей: оболочки , цитоплазмы и ядра.

Оболочка представлена плазматической мембраной, состоящей из двойного слоя липидов и встроенных в него белков, мембрана регулирует обмен веществ в клетке и обеспечивает взаимосвязь клетки с внешней средой , а также с другими клетками.

Ядро имеет двухмембранную оболочку внутри которой содержится ДНК и выполняет функцию хранения и передачи наследственной информации, а также регулирует клеточную активность.

Цитоплазма и ядро вместе образуют протопласт ( протоплазму).

Цитоплазма составляет основную массу клетки. Она на 85% состоит из воды и на 10% состоит из белков, а остальной объем приходится на долю органических и минеральных соединений.

В цитоплазме различают гиалоплазму , органоиды и включения.

Гиалоплазма – это однородное мелкозернистое вещество , которое является внутренней средой клетки , где происходят реакции внутриклеточного обмена.

Включения - это непостоянные компоненты цитоплазмы (белок, гликоген, гормоны, ферменты и т.д.).

Органоиды – это специализированные участки клетки, имеющие определенную структуру и выполняющие определенные функции. К органоидам клетки относятся:

1)Митохондрии – двухмембранные структуры внутренняя мембрана образует складки – кристы, митохондрии участвуют в кислородном этапе энергетического обмена.

2)Эндоплазматическая сеть – система каналов и полостей по которым транспортируются различные вещества .

3)Рибосомы – мелкие сферические органоиды, состоящие из большой и малой субъединиц которые содержат рРНК и белок, рибосомы участвуют в синтезе белка.

4)Комплекс Гольджи – сложная сеть, состоящая из цистерн и пузырьков предназначенная для накопления или преобразования органических веществ, выведение веществ из клетки, а также образования лизосом.

5)Лизосомы – одномембранные пузырьки, состоящие из ферментов, которые расщепляют различные вещества и структуры в клетке.

6)Вакуоли – одномембранные цистерны, которые накапливают различные вещества.

7)Пластиды – двухмембранные структуры подразделяющиеся на три группы: хромопласты ( зеленые) , хромопласты ( желтые) , лейкопласты ( бесцветные). Основная функция хлоропластов – фотосинтез, хромопластов – придают окраску различным органам растений, лейкопластов – синтез и накопление органических веществ.

8)Центриоли – системы микротрубочек, которые участвуют в делении клетки.

9)Реснички и жгутики – система микротрубочек, которые участвуют в перемещении клеток.

Биосфера и её компоненты: живое, биогенное, биокосное и косное вещество. Биохимические функции живого вещества.

Биосфера — это активная оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной деятельностью живых организмов Целостное учение о биосфере и протекающих в ней процессах, ее строении и функциях было создано советским ученым В. И. Вернадским в 1920—30-е гг. В. И. Вернадский распространил понятие биосферы не только на организмы, но и на среду их обитания. Он рассматривал совокупность живых организмов Земли как единый всеобщий фактор, который вовлекает в круговорот косную материю планеты, аккумулируя энергию космоса и преобразуя ее в энергию земных процессов.  

Биосфера занимает нижнюю часть атмосферы, верхние слои земной коры (литосферы), поверхность суши и всю гидросферу. Границы биосферы обусловлены возможностями жизни. Вглубь литосферы живые организмы проникают до 6,5 — 7 км; ограничивающие факторы: высокая температура, давление, отсутствие света. В гидросфере организмы заселяют всю ее толщу, т. е. до дна мирового океана (в некоторых местах проникают на глубину более 11 км). В атмосфере живые организмы встречаются в нижней ее части, называемой тропосферой, выше которой, на высоте примерно 20 км, располагается озоновый экран. Он защищает живыеорганизмы от губительного воздействия жестких космических лучей. Кроме жесткого космического излучения ограничивающими факторами являются: низкая температура, дефицит кислорода и воды.  

По В. И. Вернадскому, биосфера включает:  

1)    живое вещество — совокупность всех живых организмов, населяющих нашу планету;  

2)    биогенное вещество — совокупность всех неживых тел, образованных в результате жизнедеятельности живых организмов (породы осадочного происхождения: известняки, мел, ракушечник, газ, нефть, каменный уголь, кислород атмосферы и т. д.);  

3)    косное вещество — совокупность всех неживых тел, которые образуются в результате процессов, не связанных с деятельностью живых организмов (образование горных пород магматического происхождения и т. д.);  

4)    биокосное вещество — особое природное тело (почва), представляющее собой результат совместной деятельности живых организмов, физико-химических и геологических процессов, протекающих в неживой природе.  

Элементарными единицами биосферы являются биогеоценозы.  

Важнейшим компонентом биосферы является живое вещество. Для живого вещества биосферы характерны следующие свойства: живое вещество обладает заключенной в нем энергией, способной производить работу;  

1)        живое вещество характеризуется определенным химическим составом;  

2)   живое вещество обладает огромной массой

3)   важнейшим свойством живого вещества является способность к воспроизводству и распространению на планете; причем все вещества и энергию, необходимые для этого, организмы получают из окружающего их мира.  

Живое вещество биосферы участвует в круговороте веществ, где оно выполняет ряд биогеохимических функций — энергетическую, газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную.  

№10

Биосинтез белка как реализация наследственной информации. Генетический код и его свойства. Этапы синтеза белка.

Информация о первичной структуре всех белков клетки закодирована в ее ДНК, расположенной в ядре в виде генетического кода.  

Ген — функциональный участок молекулы ДНК, в котором закодирована информация о первичной структуре одного белка.  

Генетический код — это свойственная организмам единая система «записи» наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности нуклеотидов.  

Свойства генетического кода  

1.        Код триплетен: каждая из 20 видов аминокислот кодируется известным сочетанием из трех последовательно расположенных нуклеотидов, которое называется триплетом, или кодоном.Триплет (кодон), таким образом, является единицей генетического кода.  

2.        Код вырожден (избыточен): существует 64 (4³) вида триплетов, которыми кодируется 20 аминокислот.  

Это означает, что одна и та же аминокислота может кодироваться несколькими триплетами (от 2 до 6). Исключение составляют метионин и триптофан, которые кодируются только одним триплетом: АУГ и УГГ (в и-РНК).  

Из 64 видов триплетов три (УАА, УАГ, УГА) не кодируют аминокислот. Это стоп-кодоны; такой триплет останавливает работу рибосомы на и-РНК во время трансляции.  

3.    Код является неперекрывающимся, т. е. один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух соседних нуклеотидов.  

4.    Код однозначен — каждый триплет кодирует только одну аминокислоту.  

5.         Код не имеет знаков препинания. Это значит, что если произойдет выпадение одного нуклеотида, то при считывании его место займет ближайший нуклеотид из соседнего кодона, из-за чего изменится порядок считывания.  

6.    Код универсален для всех живых организмов и вирусов: одинаковые триплеты кодируют одинаковые аминокислоты.  

Биосинтез белка включает два процесса: транскрипцию и трансляцию.  

Транскрипция происходит в ядре. Транскрипция — это процесс переписывания информации о первичной структуре белка с ДНК (с гена) на и-РНК. Молекула ДНК деспирализуется в определенном участке, и на одной из полинуклеотидных цепочек (на гене) синтезируется и РНК по принципу комплементарности, затем и-РНК подвергается изменениям и выходит из ядра в цитоплазму через поровый комплекс. На ДНК также синтезируются р-РНК (входит в состав субъединиц рибосомы) и т-РНК, которые выходят в цитоплазму.  

Трансляция — сборка полипептидной цепи из аминокислот по «заданию» и-РНК при участии рибосом. и-РНК, вышедшая из ядра в цитоплазму, прикрепляется к рибосоме. Нить и-РНК проходит между большой и малой субъединицей рибосомы, а цепочка вновь синтезированного полипептида оказывается в цистерне эндоплазматического ретикулума.  

Время сборки одной молекулы белка из 200—300 аминокислот составляет 1-2 мин. Синтезированный полипептид погружается в каналы ЭПР, где происходит формирование вторичной и других структур белка.  Для реакций синтеза белка необходимы АТФ и участие ферментов.  Последовательность реакций биосинтеза белка можно выразить следующим образом: ДНК (транскрипция) в ядре → РНК (трансляция) в рибосоме → белок.