2_занятие_Химический_состав_живых_организмов (2)

1.

Химический
состав живых
организмов

2.

При этом кислород, водород, углерод и азот
выделяют в особую группу — органогены.

3.

4.

Вода
В численном отношении первое место среди неорганических веществ клетки
принадлежит воде. Ее содержание колеблется в зависимости от вида
организма, условий его местообитания, типа клеток и их функционального
состояния. В общем содержание воды в клетке составляет от 40% до 95%.

5.

Вода
Причем с возрастом количество воды в клетках любого организма
заметно снижается. Соответственно, чем выше функциональная
активность клеток и организма в целом, тем больше содержание в
них воды, и наоборот.

6.

Вода
Наличие воды – обязательное условие жизненной активности клетки. Она
составляет основную часть цитоплазмы, поддерживает ее структуру. Роль
воды определяется ее физическими и химическими свойствами.
1.
Вода - растворитель

7.

2.
Вода как вещество, обладает физическими свойствами. Для нее
характерна высокая теплоемкость, при существенном увеличении тепловой
энергии происходит небольшое повышение ее температуры. Данное свойство
воды способствует защите тканей живых организмов от перегревания или
переохлаждения. Это проявляется, к примеру, в потоотделении у животных,
при испарении у растений.

8.

3.
Немаловажным свойством воды является ее высокая теплопроводность.
Благодаря этому тепло равномерно распределяется по всему
организму, а не сосредоточивается в одном месте. Таким образом,
основной функцией воды в клетке считается поддержание оптимального
теплового режима.

9.

4.
Еще одним свойством воды является поверхностное натяжение.
Молекулы воды сцепляются между собой с определенной силой и
создают на поверхности пленку. Данное свойство обеспечивает движение
крови в организме человека и животных, а также минеральных веществ у
растений.

10.

Минеральные вещества в организме поддерживают кислотнощелочной баланс цитоплазмы, обеспечивают тургор (напряженное
состояние клеточных оболочек, возникающее вследствие разного
давления), оказывают влияние на возбудимость нервной и
мышечной ткани, активируют ферменты.

11.

12.

13.

Моносахариды

14.

Олигосахариды

15.

Полисахариды

16.

Функции
углеводов
1. Энергетическая функция - углеводы снабжают клетку энергией,
которая образуется при их распаде.
2. Запасающая функция – избыточное содержание углеводов
приводит к их накоплению в клетке. Данный запас может быть
использован организмом для получения энергии, в случае ее
нехватки.
3. Строительная функция – углеводы составляют основу оболочек
клетки. К примеру, целлюлоза считается составной частью
клеточных стенок растений. Хитин же составляет клеточные
оболочки грибов и наружный скелет некоторых животных.

17.

Липиды
Липиды включают в себя большую группу жиров и подобных им веществ.
По физическим свойствам они являются гидрофобными веществами, то
есть не растворяются в воде.

18.

Функции липиды
1.
Энергетическая
функция
считается
первостепенной
у
липидов.
Их
распад
сопровождается
освобождением
энергии,
в
количественном отношении в 2 раза большей, чем
выделяется при распаде углеводов, а также белков.
Соответственно, 30% всей энергии, необходимой
организму, поставляется именно жирами.
2. Запасающая функция. В течении жизни они могут
расходоваться при недостатке энергии или воды.
Распад 100г жира освобождает 105г воды. Эта
жидкость необходима для некоторых жителей
пустыни, например верблюдам. Многие знают, что это
животное не нуждается в воде 10-12 дней.
Источником воды как раз является жир, который
накапливается в горбу верблюда.

19.

Функции липиды
3. Теплоизолирующая функция. Липиды обладают
невысокой теплопроводностью, поэтому исполняют
защитную функцию в клетке. Благодаря жировой
прослойке некоторые виды животных приспособились
к холодному климату. Этот слой жира препятствует
охлаждению организма.
4. Строительная функция. К примеру, фосфолипиды
являются компонентами клеточных мембран.

20.

Белки
Белки - сложные органическими соединениями, в составе которых
преобладают аминокислоты. В жизни всех организмов эти вещества имеют
первостепенное значение, поэтому их содержание составляет 50-80%.
Структурными
единицами
белков
считаются
аминокислоты,
соединяющиеся в цепочки. Молекулы данных соединений представляет
длинную цепь, состоящую из 50-1500 аминокислот скрепленных пептидной
связью.

21.

1. Первичная структура. Последовательная линейная цепочка аминокислот белковой
молекулы является простейшим уровнем организации, названная первичной структурой.
Она специфична для каждого белка, определяет его свойства, а также функции.
2. Вторичный уровень организации представлен спирально закрученной цепочкой
белковой молекулы. Витки спирали скрепляются водородными связями.
3. Вследствие дальнейшей укладки спирали образуется специфичная для всякого белка
конфигурация, называемая третичной структурой. Прочность обеспечивается
водородными, ионными и гидрофобными взаимодействиями.

22.

4. Четвертичная структура образуется при объединении отдельных
молекул белка в единую систему. Такой уровень организации
структуры белковой молекулы можно наблюдать у гемоглобина.
Причем только при таком сложном строении молекула этого белка
способна реализовывать транспорт кислорода.

23.

Денатурацию белка способны вызывать различные физические, а также
химические факторы, к примеру, температура, облучение, влияние
химических веществ.

24.

25.

26.

1. Эти соединения называют «кирпичиками» нашего организма. Они
осуществляют строительную функцию. Белки входят в состав клеточных
мембран, а также органоидов клетки. Стенки кровеносных сосудов, хрящи и
сухожилия также состоят из них.
2. Двигательная функция обеспечивается особыми сократительными белками,
благодаря которым осуществляется движение ресничек, жгутиков,
сокращение мускулатуры, движение органов растений.
3. Белки выполняют транспортную функцию благодаря своей способности
связывать и переносить с током крови химические соединения. Здесь стоит
упомянуть гемоглобин, с помощью которого происходит транспорт кислорода
ко всем органам и тканям.

27.

4. Следует отметить и защитную функцию белков в клетке. При
проникновении в клетку чужеродных веществ происходит выработка особых
белков – иммуноглобулинов или антител, которые их нейтрализуют.
5. Белкам, входящим в состав клеточной мембраны, присуща сигнальная
функция. На оболочку оказывает воздействие какой-либо фактор и белок
изменяет свою структуру, тем самым отправляя сигнал в клетку.
6. Гормоны в нашем организме имеют белковую природу и выполняют
регуляторную функцию. Их основная задача поддерживать постоянство
внутренней среды организма. Каталитическую функцию выполняют
многочисленные ферменты из числа протеинов и протеидов.
7. Белки способны осуществлять энергетическую функцию – распад 1 г белка
сопровождается выделением приблизительно 18 кДж энергии.

28.

Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты – биополимеры, способствующие хранению и передаче
наследственных данных.
Макромолекулы нуклеиновых кислот выявлены в 1869г швейцарским ученым
Ф. Мишером в лейкоцитах, содержащихся в гное. Затем данные соединения
найдены в клетках абсолютно всех существ.
Как и белки, нуклеиновые кислоты считаются биополимерами. Их мономером
является нуклеотид.

29.

Имеется 2 типа нуклеиновых кислот – дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и
рибонуклеиновые (РНК). Отличия в наименованиях говорят о разном
строении: молекула ДНК включает углевод дезоксирибозу, а молекула
РНК – рибозу.

30.

● Наиболее сложное строение наблюдается у молекулы ДНК,
представляющей конфигурацию из двух цепочек, скрученных спирально.
● Основной функцией ДНК считается хранение наследственной
информации
● Соединяются 2 полинуклеотидные цепи в одну молекулу при помощи
водородных связей, возникающих между азотистыми основаниями.

31.

Строение РНК более простое – молекула представлена одной цепью нуклеотидов,
закрученной в спираль. Различают три типа РНК.
1)
Информационной РНК насчитывается приблизительно 6%. Основной
функцией информационной РНК является перенос информации к рибосомам, где она
используется для образования белка.
2)
Транспортная РНК образуется в ядрышках, затем перемещается в
цитоплазму, где доставляет аминокислоты на рибосомы. Ее находится в клетке 10%.
Всякой аминокислоте подходит своя молекула транспортной РНК.
3)
Больше всего в клетке имеется рибосомных РНК – 85%. Они синтезируются в
ядрышках, а затем связываются с белками, создавая рибосомы. Функция рибосомной
РНК: запускать и прекращать процесс присоединения аминокислот при образовании
белка.

32.

АТФ
В любой клетке содержатся такие органические соединения как
аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Молекула АТФ снабжает
энергией большинство реакций, с ее помощью клетка движется,
осуществляется синтез веществ.