Молекулярный уровень организации жизни

1. Молекулярный уровень организации жизни

2. План повторения

1. Основные органические вещества в
клетке
2. Понятие биополимера
3. Белки
4. Углеводы
5. Липиды
6. Нуклеиновые кислоты
7. АТФ
8. Витамины

3. Основные органические вещества в клетке

• Белки (состоят из аминокислот)
• Полисахариды (состоят из
моносахаридов)
• Липиды (состоят из глицерина и жирных
кислот)
• Нуклеиновые кислоты (состоят из
нуклеотидов)
• АТФ
• Витамины

4. Понятие биополимера

Биополимер – молекула органического
вещества, имеющая вид цепочки,
состоящей из многочисленных звеньев
Мономер – звено биополимера
Регулярный полимер
Нерегулярный полимер

5. Углеводы (сахара)

Основные углеводы
в клетке
Простые
Сложные
(моносахариды)
(состоят из простых)
Пентозы
•Рибоза
•Дезоксирибоза
Гексозы
Дисахариды
•Глюкоза
•Фруктоза
•Галактоза
•Сахароза
•Лактоза
•Мальтоза
Полисахариды
•Крахмал
•Гликоген
•Целлюлоза
•Хитин

6. Свойства углеводов

1.
2.
3.
Чем короче углевод,
тем он лучше
растворим в воде и
тем слаще его вкус.
При охлаждении
полисахариды
расщепляются до
моносахаридов.
При взаимодействии
крахмала с йодом
возникает синий цвет
Крахмал –
безвкусный,
нерастворим
Глюкоза –
сладкая,
растворима
Гликоген– безвкусный, нерастворим

7. Функции углеводов

1. Структурная
целлюлоза, хитин, рибоза, дезоксирибоза
2. Запасающая
крахмал, гликоген
3. Энергетическая 1г глюкозы=17,6КДж
Глюкоза, сахароза=глюкоза+глюкоза,
лактоза=молочный сахар, мальтоза
4. Рецепторная

8. Липиды – органические вещества, нерастворимые в воде

Структура жира
Полярные
головки
Неполярные
хвосты
Жиры
Масла
Воски
Фосфолипиды
Стероиды
(холестерин,
тестостерон,эстраген,
витамины А,Д,Е,К)
В воде фосфолипиды
образуют бислой

9.

Свойства липидов
Функции липидов
В водной среде
фосфолипиды образуют
бислой
Структурная
Фосфолипиды обр.
клеточные мембраны
Водоотталкивающая
Жиры обр.
водоотталкивающий слой
на коже и перьях
Теплоизоляционная
Защитная
Нерастворимы в воде
Низкая теплопроводность
Высокая энегоемкость
Энергетическая
1г жира=38,9КДж
Регуляторная
Витамины, гормоны

10. Белки – полимеры, состоящие из аминокислот

В состав белков входит 20 аминокислот.
Среди них 9 незаменимых и 11 заменимых.
РАДИКАЛ
АМИНОГРУППА
R
I
NH2 - CH – C = O
I
OH
КАРБОКСИЛЬНАЯ
ГРУППА

11. Аминокислоты отличаются строением радикалов

Структурные формулы некоторых
аминокислот

12. Первичная структура белка

• Полипептид – цепочка из аминокислот,
соединенных пептидной связью.
R
R
I
I
NH2 - CH – C = O + NH - CH – C = O
I
OH
R
I
I
I
OH
H
R
I
NH2 - CH – C --- NH - CH – C = O
II
I
O
OH
+ H2O

13. Полипептид

Полипептид имеет С-конец и N-конец
Длина среднего полипептида – 500 а.к.
ПЕПТИДНАЯ СВЯЗЬ
С-конец
АМИНОКИСЛОТЫ
N-конец

14. Вторичная структура белка

Полипептид закручивается в
спираль.
Структура образуется за
счет водородных связей
между С=О группами и NH
группами разных
аминокислот
ВОДОРОДНЫЕ
СВЯЗИ

15. Третичная структура белка

Спираль закручивается в
глобулу.
Структура образуется за счет
взаимодействия радикалов
разных аминокислот.
При этом гидрофобные
радикалы оказываются
внутри, а гидрофильные –
снаружи.

16. Четвертичная структура белка

Несколько третичных структур
объединяются за счет взаимодействия
гидрофильных радикалов.
Четвертичная структура характерна не для всех
белков
Гемоглобин – белок,
имеющий IV структуру
(сложный). Его белковая
часть ГЛОБИН состоит из
четырех глобул

17. Свойства белков

1. Денатурация
2. Ренатурация
3. При to 90-100oC
происходит
необратимая
денатурация
4. Амфотерность
С-конец – кисл. св-ва;
N-конец – основ. св-ва

18. Функции белков

Функция белков
Структурная
Каталитическая
Транспортная
Регуляторная
Сократительная
Запасающая
Защитная
Энергетическая
Пример белка
Кератин
Каталаза, Амилаза
Гемоглобин
Инсулин
Актин, Миозин
Альбумин, Ферритин
Антитела, Фибриноген
1г любого белка =17,6 кДж

19.

1 вариант
2 вариант
На 1.Вместо точек проставьте нужные слова:
«3»
А)В состав белков
А) Мономерами белков
входят элементы:…;
являются… ;
Б) Всего в белках
Б) Основная связь между
имеется … видов
мономерами белка -…
аминокислот
В) Вторичная
В) Первичная структура
структура белка в виде
белка в виде …;
…
Г) Четвертичная
Г) Третичная структура
структура белка в
белка в виде…;
виде…;
Д) Восстановление
Д) Разрушение природной
природной структуры структуры белка
белка называется…;
называется…
На выполнение задания - 3 минуты
19

20.

На 2. Вместо точек проставьте соответствующие
«4»
функции белков
А) Ускоряя химические А) Ферменты
реакции в клетке,
выполняют…
белки выполняют …
функцию
функцию.
Б) Белки-гормоны
Б) Антитела выполняют
выполняют …
… функцию.
функцию
В) Гемоглобин
В) Белки в составе
выполняет …функцию. мышц, хрящей, волос и
т.д. выполняют …
функцию.
Г) Сократительные
Г) Белки клеточных
белки выполняют
мембран,
…функцию
улавливающие
воздействия на них
выполняют… функцию.
На выполнение задания – 5 минут

21.

На 3. Ответьте на вопрос
«5»
А) Чем можно объяснить
огромное разнообразие
белков в природе,
несмотря на то, что в их
состав входят одни и те
же аминокислоты?
Б) Какую структуру
могут иметь белки в
составе мышц и почему?
В) Чем сходны и чем
отличаются простые
белки от сложных?
А) Почему для
человека опасно
повышение
температуры тела
свыше 410 ?
Б) Какую структуру
могут иметь белки в
составе сухожилий и
почему?
В) Какой структурой
определяются все
особенности строения
белка и почему?
На выполнение задания – 10 минуты
21

22. ПРОВЕРКА ОТВЕТОВ:

1 вариант
1.Вместо точек проставьте нужные слова:
А)В состав белков входят элементы
N,С,О,Н
Б) Всего в белках имеется 20 видов
аминокислот
В) Вторичная структура белка в виде
спирали
Г) Четвертичная структура белка в виде
нескольких связанных глобул
Д) Восстановление природной структуры
белка называется ренатурация
2 вариант
А) Мономерами белков являются
аминокислоты
Б) Основная связь между мономерами
белка -пептидная
В) Первичная структура белка в виде
цепочки аминокислот
Г) Третичная структура белка в виде
глобулы
Д) Разрушение природной структуры
белка называется денатурация
2. Какую функцию белков отражают примеры?
А) Ускоряя химические реакции в
А) Ферменты выполняют
клетке, белки выполняют
каталитическую функцию
каталитическую функцию.
Б) Белки-гормоны выполняют
Б) Антитела выполняют защитную
регуляторную функцию
функцию.
В) Гемоглобин эритроцитов
В) Белки в составе мышц, хрящей,
выполняет транспортную функцию. волос и т.д. выполняют строительную
функцию.
Г) Сократительные белки
Г) Белки клеточных мембран,
22
выполняют двигательную функцию улавливающие воздействия на них
выполняют сигнальную функцию.

23. Нуклеиновые кислоты – полимеры, состоящие из нуклеотидов

Строение нуклеотида
ОН
ФОСФАТ
I
О=Р-ОН
I
О
ПЕНТОЗА
РИБОЗА ИЛИ
ДЕЗОКСИРИБОЗА
АЗОТИСТОЕ ОСНОВАНИЕ
АДЕНИН
ГУАНИН
ТИМИН
ЦИТОЗИН
УРАЦИЛ

24. Нуклеотиды соединяются фосфодиэфирными мостиками

ОН
I
О=Р-ОН
I
О
О
I
О=Р-ОН
I
О
Структуру ДНК
открыли Уотсон и Крик
в 1953г

25. Строение нуклеиновых кислот

Строение ДНК
Строение РНК
Пентоза=дезоксирибоза
Пентоза=рибоза
Азотистые основания –
Азотистые основания –
А,Т,Г,Ц
А,У,Г,Ц
Фосфат и пентоза чередуются регулярно
Азотистые основания чередуются нерегулярно
Двунитчатая структуру
Однонитчатая структура
Комплементарность
_
А=Т, Г=Ц
Молекула закручивается
в двойную спираль

26. Строение ДНК

27.

Выполнение задачи на комплементарность
Комплементарность – это взаимное дополнение азотистых
оснований в молекуле ДНК.
Задача : фрагмент цепи ДНК
имеет последовательность
нуклеотидов: Г Т Ц Т А Ц Г А Т
Постройте по принципу
комплементарности 2-ю цепочку ДНК.
РЕШЕНИЕ:
1-я цепь ДНК: Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-А-Т.
2-я цепь ДНК: Ц-А-Г-А-Т-Г-Ц-Т-А
Значение комплементарности:
Благодаря ей происходят реакции матричного синтеза
и самоудвоение ДНК, который лежит в основе
27
роста и размножения организмов.

28.

Свойства ДНК
Функции ДНК
Стабильность
Хранение
наследственной
информации
Способность к
самоудвоению
Передача
наследственной
информации из
поколения в поколение
Свойства РНК
Функции РНК
Лабильность
Неспособность к
самоудвоению
иРНК
Участвуют в
синтезе белков
тРНК
рРНК – образует
структуру рибосом

29. Закрепление.

Вставьте нужные слова:
1. В составе РНК есть сахар… ( рибоза)
2. В составе ДНК есть азотистые основания…; (А,Г,Ц,Т)
3. И в ДНК, и в РНК есть….; (А,Г,Ц,сахар, Ф )
4. В ДНК нет азотистого основания…(У)
5. Структура молекулы РНК в виде…
Цепочки нуклеотидов
6. ДНК в клетках может находиться в …
(В ядре, митохондриях, хлоропластах)
(Участие в синтезе белков)
7. Функции РНК:…
8. В составе РНК есть азотистые основания…; (А,Г,Ц,У)
9. В составе ДНК есть сахар…; (дезоксирибоза)
10. В РНК нет азотистого основания…
(Т)
11. Структура молекулы ДНК в виде… (Двойной спирали)
12. Мономерами ДНК и РНК являются…; (Нуклеотиды)
13. РНК в клетках может находиться в…
(В ядре, цитоплазме, митохондриях, хлоропластах)
14. Функции ДНК:…(Хранение и передача наслед. информ.)
29

30. Закрепление.

Вставьте нужные слова:
1. В составе РНК есть сахар…
2. В составе ДНК есть азотистые основания…;
3. И в ДНК, и в РНК есть….;
4. В ДНК нет азотистого основания…
5. Структура молекулы РНК в виде…
6. ДНК в клетках может находиться в …
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Функции РНК:…
В составе РНК есть азотистые основания…;
В составе ДНК есть сахар…;
В РНК нет азотистого основания…
Структура молекулы ДНК в виде…
Мономерами ДНК и РНК являются…;
РНК в клетках может находиться в…
14. Функции ДНК:…
30

31.

Утверждения правильные или неправильные?
1) В ДНК всегда против тимина находится гуанин.
2) Цепочки ДНК соединены водородными связями.
3) р-РНК находятся в ядре.
4) в ДНК нет азотистого основания урацил.
5) в ДНК число гуаниловых оснований равно адениловым
6) В РНК всегда против аденина находится тимин
7) т-РНК находятся в цитоплазме.
8) и-РНК образуются в ядре.
9) в РНК нет азотистого основания урацил.
10) в ДНК число тимидиловых оснований равно
адениловым.
31

32.

Утверждения правильные или неправильные?
1) В ДНК всегда против тимина находится гуанин. 2) Цепочки ДНК соединены водородными связями. +
3) р-РНК находятся в ядре.
4) в ДНК нет азотистого основания урацил. +
5) в ДНК число гуаниловых оснований равно адениловым
6) В РНК всегда против аденина находится тимин +
7) т-РНК находятся в цитоплазме.
+
8) и-РНК образуются в ядре.
9) в РНК нет азотистого основания урацил. 10) в ДНК число тимидиловых оснований равно
адениловым.
+
32

33.

Задание для самостоятельной работы
Заполните таблицу:
Признаки
СХОДСТВА
ДНК
РНК
РАЗЛИЧИЯ:
1) Сахар
2) Азотистые
основания
3) Структура
4) Виды молекул
5)Местонахождение
в клетке
6) Функции
33

34.

Дайте краткие ответы на вопросы:
1. В чем сходство и различия молекул ДНК и РНК?
2. В чем заключается принцип комплементарности?
3. Что такое репликация и каково ее значение?
4. Какие типы РНК имеются и каковы их функции?
5. В молекуле ДНК количество аденина (А) равно
15%.Каково содержание гуанина, тимина и цитозина в
ДНК?
6. В молекуле ДНК 3000 нуклеотидов. Найдите
длину ДНК , зная длину одного мономера (0,34 нм).
7. Благодаря какому свойству ДНК из семян яблони
вырастает яблоня?
вопросы на запоминание и воспроизведение
- вопросы проблемно-поисковые
- вопросы творческого характера
34

35. Аденозинтрифосфорная кислота

ОH
I
О=Р-ОН
S
АТФ
АДФ + фосфат + 40КДж/моль
АДФ
АМФ + фосфат + 40КДж/моль
О
I
О=Р-ОН
S
Макроэргические
связи
О
I
О=Р-ОН
I
О
Риб
А
АТФ универсальный
биоаккумулятор
энергии

36. Ферменты – ускорители биологических реакций

Фермент – белок третичной или четвертичной структуры
Субстрат
Активный центр
фермента
Продукт
Кофермент – вещество,
необходимое для работы
фермента

37. Витамины –неполимерные вещества, необходимые для жизни клетки в микроколичествах

Водорастворимые
Жирорастворимые
В1-12, С, РР
А, Д, Е, К
Свойства: Разрушаются при температуре и на свету
Функции: Являются коферментами