Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 2




Элементы молекулярной биологии. Химический состав клетки: строение и основные функции белков, нуклеиновых кислот и липидов, углеводов.

 

КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ.Для того, чтобы познать сущность жизни, по­нять механизмы процессов, происходящих в живых организмах, необходимо узнать химический состав основной единицы жизни — клетки. Из 110 эле­ментов Периодической системы Менделеева в состав организмов входит бо­лее половины, причем 24 из них являются обязательными и обнаруживаются почти во всех типах клеток. Многообразные соединения углерода, синтези­руемые преимущественно живыми организмами, называют органическими веществами. Основную сухую массу живых клеток составляют четыре типа органических соединений. К ним относятся углеводы, белки, липиды и нук­леиновые кислоты. Углеводы - это соединения, содержащие углерод в соче­тании с водородом и кислородом. Липиды- это большой класс органических соединений, которые гидрофобны и поэтому нерастворимы в воде: содержат много углерод-водородных связей, при их окислении высвобождается боль­ше энергии, чем при окислении других органических соединений. Белки- нерегулярные биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Нуклеиновые кислоты- природные высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу информации.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:Изучить химический состав клетки, строение и функции клеточных биополимеров.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

Таблицы, рисунки и модели строения молекул белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот.

ЗАДАНИЯ

1)Изучить химический состав клетки.

2) Изучить строение и функции: углеводов, липидов, белков, нуклеиновых кислот.

3) 3арисовать схемы строения биополимеров клетки: а) белка, б) ДНК, в) РНК.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Заполнить таблицу 1

Таблица 1 Химический состав клетки

 

Неорганические вещества Органические вещества
   

 

Заполнить таблицу 2

Таблица 2 Строительные блоки» органических соединений

Органическое соединение Элементарный состав
Углеводы  
Липиды  
Белки ДНК  
РНК  

 


Любая аминокислота состоит из карбоксила (СООН), аминогруппы (NН2) и радикала (R).

Пептидная связь образуется за счет α-карбоксильной группы одной аминокислоты и α-аминной группы другой:

 

Первичная структура — последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Важными особенностями первичной структуры являются консервативные мотивы – сочетания аминокислот, важных для функции белка. Консервативные мотивы сохраняются в процессе эволюции видов, по ним часто удаётся предсказать функцию неизвестного белка.

 

Изучите уровни структурной организации белка. Дайте характеристику каждому уровню организации структуры белка (рис. 1, таблица 3)

 

Таблица 3

Структура белка Характеристика структуры белковой молекулы
Первичная  
Вторичная  
Третичная  
Четвертичная  

Кроме последовательности аминокислот полипептида (первичной структуры), крайне важна трёхмерная структура белка, которая формируется в процессе фолдинга (от англ. folding), «сворачивание»). Трёхмерная структура формируется в результате взаимодействия структур более низких уровней. Выделяют четыре уровня структуры белка

Уровни структуры белков: 1 — первичная, 2 — вторичная, 3 — третичная, 4 — четвертичная.

 

 

 

Заполните таблицу

Таблица 4 Основные функции органических веществ клетки

 

Органические вещества Функции
Углеводы  
Липиды  
Белки  
ДНК н  
РНК  

 

Изучите и зарисуйте схему строения нуклеотида (рис. 2).

 

 
 

 

Рис. 2. Схема строения нуклеотида

 

Изучите схему комплементарного соединения полинуклеотидных це­пей ДНК (рис. 3). Напишите последовательности нуклеотидов ДНК и РНК, комплементарные следующей последовательности: А-Ц-Г-Т-А-А-А-Т-Г-Ц-Ц-Т-А-Т-Т-А

 
 

Рис. 3. Участок молекулы ДНК. Комплементарное соединение нуклеотидов разных цепей ДНК

 

Липиды– это вещества органического происхождения, которые присутствуют в клетках живых организмов. К этой группе относятся и жироподобные вещества. Чаще всего в клетке присутствует два – три процента липидов. Некоторые из них присутствуют в качестве энергетического запаса, иные участвуют в строении клеточной оболочки. Функции липидов различны. Их них вырабатываются стероидные гормоны, простагландины и компоненты желчи, они необходимы для построения клеток. В крови также присутствуют составляющие липидов (жирные кислоты мононенасыщенные, насыщенные и полиненасыщенные), холестерин, триглицериды, эфиры, фосфолипиды.

 

1 — триглицерид;

2 — сложноэфирная связь; 3 — ненасыщенная жирная кислота;
4 — гидрофильная головка; 5 — гидрофобный хвост.

Углеводы- обширный класс органических соединений. В клетках живых организмов углеводы являются источниками и аккумуляторами энергии, в растениях (на их долю приходится до 90 % сухого вещества) и некоторых животных (до 20 % сухого вещества) выполняют роль опорного (скелетного) материала, входят в состав многих важнейших природных соединений, выступают в качестве регуляторов ряда важнейших биохимических реакций. В соединении с белками и липидами углеводы образуют сложные высокомолекулярные комплексы, представляющие основу субклеточных структур, а следовательно, основу живой материи. Они входят в состав природных биополимеров - нуклеиновых кислот, участвующих в передаче наследственной информации.

Углеводы образуются в растениях в ходе фотосинтеза, благодаря ассимиляции хлорофиллом, под действием солнечных лучей, углекислого газа, содержащегося в воздухе, а образующийся при этом кислород выделяется в атмосферу. Углеводы являются первыми органическими веществами в кругообороте углерода в природе.

Все углеводы делят на две группы: простые и сложные.

Сахароза C12H22O11, или свекловичный сахар, тростниковый сахар, в быту просто сахар —дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов — α-глюкозы и β-фруктозы.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

1) Обоснуйте принципиальное единство химического состава живых орга­низмов и неживой природы.

2) Какие неорганические соединения входят в состав клетки? Каково значе­ние неорганических компонентов клетки в обеспечении процессов ее жизне­деятельности? Приведите примеры макро-, микро- и ультрамикроэлементов. В чем заключается биологическая роль воды в клетке?

3) Охарактеризуйте строение и функции основных групп органических со­единений, входящих в состав клетки: а) углеводов, б) липидов, в) белков, г) нуклеиновых кислот,

4)Раскройте взаимосвязь строения и функций ДИК и РНК и укажите черты их сходства и различия.

Раскройте содержание терминов: мономер, полимер, углевод (моносаха­рид, дисахарид, полисахарид), липиды (жир, глицерин, жирная кислота), ами­нокислота, полипептид, белок, фермент, активный центр фермента, азотистое основание, нуклеотид, нуклеиновая кислота, структура макромолекулы (первичная, вторичная, третичная, четвертичная), денатурация, ренатурация.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1) Какие химические элементы входят в состав клетки? Приведите примеры биологической роли химических элементов. Какие вещества обуславливают буферные свойства клетки?

2) Какие органические вещества входят в состав клетки?

3) Из каких простых соединений состоят белки? Как образуются первичная, вторичная, третичная и четвертичная, структуры белка? Назовите функции белков.

4) Опишите химический состав липидов, назовите их функции.

5) Опишите химический состав углеводов, назовите их функции. В составе каких организмов больше углеводов?

6) Какие простые органические соединения служат элементарной составной частью нуклеиновых кислот? В чем состоит правило Чаргаффа? В чем за­ключаются различия в строении ДНК и РНК? Назовите виды РНК, перечис­лите их функции.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1858. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.006 сек.) русская версия | украинская версия