1. Какие биополимеры (и почему) обеспечивают индивидуальность и неповторимость живых организмов?
2. Роль биологических мембран в организации клеток
3. Объясните смысл синтеза различных белков на рибосомах расположенных на ЭПС
4. Митохондрии и хлоропласты. Типы обмена веществ в клетке. Источники энергии в клетке. Гетеротрофы и автотрофы
5. Актиновые компоненты немышечных клеток
6. Белки хроматина — гистоны и негистоновые белки
7. Митоз – его биологическое значение, его фазы
Задание Б
Задание В
Список использованных источников
Задание А
1. Какие биополимеры (и почему) обеспечивают индивидуальность и неповторимость живых организмов?
Одним из основных объектов исследования органической химии является изучение биополимеров. Основными биополимерами, которые пристально изучаются учеными, являются белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды. Основной функцией биополимеров является поддержание процессов, которые необходимы для жизни живых организмов.
К важнейшим функциям белков специалисты относят воспроизведение новых клеток, а также проведение различных химических реакций обмена в клетке. Также структурная функция белков тесно связана с регуляцией поступления веществ в клетки и ферментивными функциями. К функциям данного вида биополимера специалисты относят регуляторные функции, которые могут повлиять на разрешение и запрещение появления того или иного гена в цепочке. В ряде высших организмов к функциям белков относится перенос тех или иных веществ, а также обеспечение иммунной системы организма, которая блокирует доступ чужеродных веществ, оберегая организм от различных вирусов [1].
2. Роль биологических мембран в организации клеток
Плазматическая мембрана, или плазмалемма, — наиболее постоянная, основная, универсальная для всех клеток мембрана. Она представляет собой тончайшую (около 10 нм) пленку, покрывающую всю клетку. Плазмалемма состоит из молекул белков и фосфолипидов.
Молекулы фосфолипидов расположены в два ряда — гидрофобными концами внутрь, гидрофильными головками к внутренней и внешней водной среде. В отдельных местах бислой (двойной слой) фосфолипидов насквозь пронизан белковыми молекулами (интегральные белки). Внутри таких белковых молекул имеются каналы — поры, через которые проходят водорастворимые вещества. Другие белковые молекулы пронизывают бислой липидов наполовину с одной или с другой стороны (полуинтегральные белки). На поверхности мембран эукариотических клеток имеются периферические белки. Молекулы липидов и белков удерживаются благодаря гидрофильно-гидрофобным взаимодействиям.
Свойства и функции мембран. Все клеточные мембраны представляют собой подвижные текучие структуры, поскольку молекулы липидов и белков не связаны между собой ковалентными связями и способны достаточно быстро
3. Объясните смысл синтеза различных белков на рибосомах расположенных на ЭПС
Прикрепившись к рибосоме, матричная РНК продвигается вдоль нее, начиная с того конца, на котором находится инициирующий кодон. По мере движения матричной РНК вдоль рибосомы постепенно формируется молекула белка. Этот процесс получил название трансляции. Рибосома считывает кодоны матричной РНК примерно так же, как воспроизводящая магнитная головка «читает» запись на движущейся по ней магнитофонной ленте. После того как терминирующий кодон открепится от рибосомы, синтез молекулы белка прекращается, и она оказывается свободно лежащей в цитоплазме. Полирибосомы.
Одна матричная РНК может осуществлять синтез белковых молекул сразу на нескольких рибосомах, поскольку к ее инициирующему кодону могут поочередно прикрепляться одна рибосома за другой. При этом на каждой рибосоме будут находиться молекулы одного и того же белка на разных стадиях синтеза. На одной цепи матричной РНК могут находиться от 3 до 10 рибосом, такие группы рибосом называют полирибосомами.
4. Митохондрии и хлоропласты. Типы обмена веществ в клетке. Источники энергии в клетке. Гетеротрофы и автотрофы
Митохондрии – присутствуют практически во всех типах клеток одно- и многоклеточных организмов (за исключением эритроцитов млекопитающих). Число их в разных клетках варьирует и зависит от уровня функциональной активности клетки. В клетке печени крысы их около 2500, а в мужской половой клетке некоторых моллюсков – 20 - 22. Их больше в грудной мышце летающих птиц, чем в грудной мышце нелетающих.
Митохондрии имеют форму сферических, овальных и цилиндрических телец. Размеры составляют 0,2 - 1,0 мкм и диаметре и до 5 - 7 мкм в длину. Длина нитевидных форм достигает 15-20 мкм. Снаружи митохондрии ограничены гладкой наружной мембраной, сходной по составу с плазмалеммой. Внутренняя мембрана образует многочисленные выросты – кристы – и содержит многочисленные ферменты, АТФ-сомы (грибовидные тела), участвующие в процессах трансформации энергии питательных веществ в энергию АТФ. Количество крист зависит от функции клетки. В митохондриях
5. Актиновые компоненты немышечных клеток
В мышце нет сокращающихся, уменьшающих свою длину молекул. Сокращение происходит за счет уменьшения расстоя ния между Z-дисками, т. е. за счет уменьшения длины саркомеров примерно на 20%. Механизм мышечного сокращения заключается в кооперативном укорачивании всех саркомеров по всей длине миофибриллы. Г. Хаксли показал, что в основе сокращения лежит перемещение относительно друг друга толстых и тонких нитей. При этом толстые миозиновые нити как бы входят в пространства между актиновыми нитями, проближая друг к другу Z-диски.
Эта модель скользящих нитей может объяснить не только сокращение поперечнополосатых мышц, но и любых сократимых структур.
Фибриллярные структуры толщиной 7-9 нм с помощью электронного микроскопа наблюдаются практически в любых клетках. Как уже было сказано, микрофиламенты содержат актин и другие белки. Микрофиламенты во всех немышечных клетках могут осуществлять по крайней мере два рода функций: быть частью сократимого аппарата, подобно тому, что наблюдается в мышечных клетках, и участвовать в формировании жестких скелетных структур или образовывать жесткую фибриллярную сеть [2].
6. Белки хроматина — гистоны и негистоновые белки
Гистоны – сильноосновные белки. Их щелочность связана с их обогащенностью основными аминокислотами (главным образом лизином и аргинином). Эти белки не содержат триптофана. Препарат суммарных гистонов можно разделить на 5 фракций:
Н1 (от английского histone) – богатый лизином гистон, мол. Масса 2100;
Н2а – умеренно богатый лизином гистон, масса 13 700;
Н2б – умеренно богатый лизином гистон, масса 14 500;
Н4 – богатый аргинином гистон, масса 11 300;
Н3 – богатый аргинином гистон, масса 15 300.
В препаратах хроматина эти фракции гистонов обнаруживаются в приблизительно равных количествах, кроме Н1, которого примерно в 2 раза меньше любой из других фракций.
Для молекул гистонов характерно неравномерное распределение основных аминокислот в цепи: обогащенные положительно заряженными аминогруппами наблюдается на концах белковых цепей. Эти участки гистонов связываются с фосфатными группировками на ДНК, в то время как сравнительно менее заряженные центральные участки молекул обеспечивают их взаимодействие между собой. Таким образом, взаимодействие между
7. Митоз – его биологическое значение, его фазы
Важнейшим компонентом клеточного цикла является митотический (пролиферативный) цикл. Он представляет собой комплекс взаимосвязанных и согласованных явлений во время деления клетки, а также до и после него.
Митотический цикл — это совокупность процессов, происходящих в
Задание Б
Фотосинтез – процесс преобразования энергии света в энергию химических связей органических веществ на свету фотоавтотрофами при
1. Афанасьева, Ю.И., Кузнецова, С.Л., Юриной, Н.А. Гистология, цитология и эмбриология – 6-е изд. – М.: Медицина, 2006. – 786 с.
2. Быков В.Л. Цитология и общая гистология. – Sotis, С.-П., 2000 – 519 с.
3. Улумбеков, Э.Г., Челышев, Ю.А. Гистология. Эмбриология. Цитология. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2007. – 420 с.
4. Юшканцева, С.И., Быков, В.Л. Гистология, цитология и эмбриология: Атлас. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 296 с.
