Основные уровни организации живой материи.

Основные уровни организации живой материи.

Молекулярный. Любой живой организм существует на уровне взаимодействия биологических макро-молекул: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды. На этом уровне осуществляется обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации.

Клеточный. Любой живой организм состоит из клеток в которых осуществляются все основные процессы ж/д. Неклеточные формы жизни(вирусы) лишь подтверждают, что жизнь возможна только в клетке.

Тканевый. Ткань - совокупность сходных по строению клеток. И межклеточного вещества объединенных выполнением общей функции.

Органный. На этом уровне изучается строение, функции,механизм действия,происхождение,эволюция.

Организменный. Организм – это целостная одноклеточная или многоклеточная живая система способная к самостоятельному существованию. Изучаются: процессы, происходящие в особи, механизм согласованной работы органов в организме.

4.Химический состав клетки. Содержание химических элементов в клетке: макро, био, микроэлементы.

В состав организмов входит боле 60 химических элементов. Однако, 24 из них являются обязательными и обнаруживаются во всех клетках. В соответствии с 1% содержанием в клетке все химические элементы делятся на 3 группы:

1 группа: Основные элементы или макроэлементы. Их содержание достигает 98%(кислород 62%, углерод 20%, водород 10%, азот 3%). Кислород – входит в состав воды и органических веществ.

Углерод – входит в состав всех органических веществ.

Водород – компонент воды и органических веществ.

Азот – компонент аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, АТФ, хлорофилла, гемоглобина, многих ферментов и витаминов.

2 группа: Микроэлементы. Их содержание в клетке составляет примерно 1,99%.Относят: натрий(0,01%) содержится в виде ионов: обуславливает нормальный ритм сердечной деятельности, влияет на синтез гормонов;фосфор;кальций;калий(0,25%) в виде ионов:активные ферменты белкового синтеза, обуславливает нормальный ритм сердечной деятельности, участвует в фотосинтезе; хлор(0,2%);сера; магний.

3 группа: Ультрамикроэлементы. Йод, железо, медь, марганец, молибден, кобальт, бор, цинк, фтор. Несмотря на незначительное содержание этих элементов в клетке 0,01% они не менее важны, чем другие элементы. Например: Фтор - входит в состав эмали зубов и костей.

Отдельно выделяют: Биоэлементы. Входят в состав биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, углеводов. К этим элементам относят 6 элементов: кислород, углерод, водород, азот, фосфор, сера.

6.Белки: строение,структура,свойства, функции, выполняемые в клетке. Ферменты.

Белки – это биологические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В среднем в состав белка входит от 50 до 1500 остатков аминокислот. Строение аминокислоты: Молекула аминокислоты состоит из 2-ух частей 1-а часть у всех аминокислот одинаковая:

Состоит из аминогруппы и карбоксильной группы; другая часть (радикал) у всех аминокислот разная.

*Специфичность белков, определяется набором аминокислот их количеством и последовательностью расположения.

В состав белка входит 20 аминокислот, их называют «волшебные». Они делятся на: заменимые и незаменимые. Заменимыеаминокислоты: этоаминокислоты, которые могут синтезироваться в организме из других аминокислот. Незаменимые не синтезируются в организме поступают с пищей животного происхождения, а также с растениями семейства бобовые.

Объединение аминокислот в молекуле белка происходит за счёт аминогруппы(1 аминокислоты и карбоксильной группы другой аминокислоты) с образованием пептидной связи.

Вся белковая молекула называется полепептидом.

Молекула белка в клетке уложена определённым образом, т.е. имеет структуру.

Различают:

1) Первичную структуру - это линейная последовательность аминокислот связанных пептидной связью (это самая прочная структура);

2) Вторичная (спиральная) представляет собой спирально-закрученную белковую цепочку и поддерживается (структура за счёт водородных связей);

3) Третичная структура, возникает, в результате дальнейшей укладки спирали образуя клубок или глобулу, такая структура поддерживается за счёт водородных связей, дисульфидных, а также за счёт ионного и гидрофобного взаимодействия. Имея такую структуру белок, выполняет ряд важнейших функций в клетке.

4) Четвертичная структура, образуется за счёт объединения 2-ух,3-ех и более белковых молекул в единый комплекс.

Свойства:

Под воздействием различных химических или физических факторов, происходит разрушение третичной и четвертичной структуры. - Денатурация; при этом белок теряет свои свойства. В клетке не всегда происходит полная денатурация, при определенных условиях, белок способен восстановить свою структуру и такой процесс называется ренатурация. Белки преимущественно водорастворимы, т.е. могут проявлять свою функциональную активность только в водных растворах.

Функции:

1) Структурная (белки входят в состав всех клеточных мембран и органоидов клетки;

2) Ферментативная (ферменты – это биологические катализаторы клетки, которые ускоряют ход химической реакции в клетке по своей химической структуре все ферменты клетки являются белками);

3) Сигнальная. В мембрану поверхности клеток встроены белки, имеющие третичную структуру при взаимодействии какого-либо фактора окружающей среды структура белков нарушается, что и служит сигналом для клетки. После чего структура белков восстанавливается;

4) Защитная. В ответ на проникновение в клетку антигенов клетка вырабатывает особые белки иммуно-глобулины (или антитела), которые нейтрализуют антигены;

5) Двигательная. Обеспечивается особыми сокр. белками, благодаря которым сокращаются мышцы, осуществляются движение жгутиков и ресничек, а также органов растения;

6) Транспортная. Некоторые белки участвуют в транспорте веществ, например: гемоглобин (указывает в транспорте кислорода);

7) Энергетическая. При расщеплении 1г белка образуется 17,6 кДж энергии.