Сравнительная характеристика прокариот и эукариот

Признаки	Прокариоты	Эукариоты
Ядерная оболочка ДНК	Нет Замкнута в кольцо (ус-	Есть Ядерная ДНК представ-
	ловно называется бакте-	ляет собой линейную
	риальная хромосома)	структуру и находится в
Хромосомы Митоз	Нет Нет	хромосомах Есть Есть
Мейоз	Нет	Есть
Гаметы	Нет	Есть
Митохондрии Пластиды у автотро-	Нет Нет	Есть Есть
фов Способ поглощения	Адсорбция через кле-	Фагоцитоз и пиноцитоз
пищи Пищеварительные ва-	точную мембрану Нет	Есть
куоли Жгутики	Есть	Есть

 

5. Сравнение растительной и животной клетки..

 

По строению различные эукариотические клетки сходны. Но наряду со сходством между клетками организмов различных царств живой природы име­ются заметные отличия. Они касаются как структурных, так и био­химических особенностей.

 

Для растительной клетки характерно наличие различных пла­стид, крупной центральной вакуоли, которая иногда отодвигает ядро к периферии, а также расположенной снаружи плазматической мембраны клеточной стенки, состоящей из целлюлозы. В клетках высших растений в клеточном центре отсутствует центриоль, встре­чающаяся только у водорослей. Резервным питательным углеводом в клетках растений является крахмал.

 

В клетках представителей царства грибов клеточная стенка обычно состоит из хитина — вещества, из которого построен наруж­ный скелет членистоногих животных. Имеется центральная ваку­оль, отсутствуют пластиды. Только у некоторых грибов в клеточ­ном центре встречается центриоль. Запасным углеводом в клетках грибов является гликоген.

 

В клетках животных отсутствует плотная клеточная стенка, нет пластид. Нет в животной клетке и центральной вакуоли. Центриоль характерна для клеточного центра животных клеток. Резервным углеводом в клетках животных также является гликоген.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

Основная

1.Общая биология: учебник для 10-11 кл. общеобраз. учрежден.. Под ред. Д.К. Беляева. - М.: Просвещение, 2005

Дополнительная

1.Биология: Тесты для 11 кл. Варианты и ответы централизованного тестирования.- М: Центр тестирования МО РФ,2001

2.Биология: Энциклопедия (под редакц. М.С.Гилярова).- М.: Большая Российская энциклопедия., 2003

3.Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для 10-11 кл. общеобраз. уч. заведений- М.: Дрофа, 2002

4.Лемеза Н.А., Камлюк Л.В., Лисов Н.Д. Биология в экзаменационных вопросах и ответах- М.: Айрис-пресс, 2003

5.Мамонтов С.Г., Захаров В.В. Общая биология. – М.: Высшая школа, 2000

 

 

Тема лекции № 3: Химический состав клетки. Вирусы- неклеточные формы.

План

1.Биологически важные химические элементы.

2.Неорганические соединения.

3.Биологические полимеры.

4.Углеводы, строение и функции.

5.Строение и функции липидов.

6. Строение и функции белков.

 

1.Биологически важные химические элементы.

 

В живых организмах содержится большое количество химичес­ких элементов. Они образуют два класса соединений — органичес­кие и неорганические.

Химические соединения, основой строения которых являются атомы углерода, составляют отличительный признак живого. Эти соединения называются органическими. Органические соединения чрезвычайно многообразны, но только четыре класса их имеют всеобщее биологическое значение: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и липиды.

Биологически важные химические элементы. Из известных нам 110 химических элементов в состав клеток живых организмов вхо­дят только 24. Набор этих элементов не случаен. Жизнь зародилась в водах мирового океана, и живые организмы состоят преимуще­ственно из тех элементов, которые образуют легко растворимые в воде соединения. Большинство таких элементов принадлежит к числу легких, их особенностью является способность вступать в прочные (ковалентные) связи и образовывать множество сложных и разнообразных молекул.

 

В составе клеток человеческого тела преобладают водород (бо­лее 60%), кислород (около 25%) и углерод (около 10%). На азот, кальций, фосфор, хлор, калий, серу, натрий, магний, вместе взятые, приходится менее 3%. Остальные 13 элементов составляют не более 0,1%. Сходный элементарный состав имеют клетки большинства животных; отличаются лишь клетки растений и микроорганизмов. Даже те элементы, которые в клетках содержатся в ничтожно малых количествах, ничем не могут быть заменены и совершенно необходимы для жизни. Так, содержание иода в клетках не превы­шает 0,01%. Однако при недостатке его в почве (из-за этого и в пищевых продуктах) задерживается рост и развитие детей, живущих в районах земного шара, где в почве не хватает иода. Содержание меди в клетках животных не превышает 0,0002%. Но при недо­статке меди в почве (отсюда и в растениях) возникают массовые заболевания сельскохозяйственных животных. Значение для клетки основных элементов приведено в конце тoгo параграфа.

 

2.Неорганические соединения.

 

Неорганические (минеральные) соединения. В состав живых клеток входит ряд относительно простых соединений, которые ветре чаются и в неживой природе — в минералах, природных водах. Это неорганические соединения.

Вода — одно из самых распространенных веществ на Земле. Она покрывает большую часть земной поверхности. Почти все живые существа состоят в основном из воды. У человека содержание воды в различных органах и тканях варьирует от 20% (в костной ткани) до 85% (в головном мозге). Около 2/3 массы человека составляет вода, в организме медузы до 95% воды, даже в сухих семенах вода составляет 10—12%.

 

Вода обладает некоторыми уникальными свойствами. Свойства эти настолько важны для живых организмов, что нельзя предста­вить жизнь без этого соединения водорода и кислорода.

Уникальные свойства воды определяются структурой ее моле­кул. В молекуле воды один атом кислорода ковалентно связан с двумя атомами водорода. Молекула воды полярна (диполь). Положительные заряды сосредоточены у атомов водорода, так как кислород электроотрицательнее водорода. Отрицательно заряженный атом кислорода одной молеку­лы воды притягивается к положительно заряженному атому во­дорода другой молекулы с образованием водородной связи.

По прочности водородная связь примерно в 15—20 раз слабее ковалентной связи. Поэтому водородная связь легко разрывается, что наблюдается, например, при испарении воды. Вследствие тепло­вого движения молекул в воде одни водородные связи разрываются, другие образуются.

Таким образом, в жидкой воде молекулы подвижны, что немаловажно для процессов обмена веществ. Молекулы воды легко прони­кают через клеточные мембраны.

Из-за высокой полярности молекул вода является растворителем других полярных соединений, не имея себе равных. В воде растворя­ется больше веществ, чем в любой другой жидкости. Именно поэтому в водной среде клетки осуществляется множество химичес­ких реакций. Вода растворяет продукты обмена веществ и выводит их из клетки и организма в целом.

Вода обладает большой теплоемкостью, т. е. способностью поглощать теплоту при минимальном изменении собственной тем­пературы. Благодаря этому она предохраняет клетку от резких изменений температуры. Поскольку на испарение воды расходуется много теплоты, то, испаряя воду, организмы могут защищать себя от перегрева (например, при потоотделении).

Вода обладает высокой теплопроводностью. Такое свойство соз­дает возможность равномерного распределения теплоты между тка­нями тела.

Вода служит «смазочным» материалом, необходимым везде, где есть трущиеся поверхности (например, в суставах).

Вода имеет максимальную плотность при 4°С., Поэтому лед, обладающий меньшей плотностью, легче воды и плавает на ее поверхности, что защищает водоем от промерзания. Это свойство воды спасает жизнь многим водным организмам. По отношению к воде все вещества клетки разделяются на две Группы: гидрофильные и гидрофобные от греч. «Гидр» и «фи-лео» — любящий воду, «гидр» и «фобос» — боящийся воды). К гид­рофильным относятся вещества, хорошо растворимые в воде. Это соли, сахара, аминокислоты. Гидрофобные вещества, напротив, в воде практически нерастворимы. К ним относятся, например, жиры.

 

Клеточные поверхности, отделяющие клетку от внешней среды, и некоторые другие структуры состоят из водонерастворимых (гид­рофобных) соединений. Благодаря этому сохраняется структурная целостность клетки. Образно клетку можно представить в виде сосуда с водой, где протекают биохимические реакции, обеспечива­ющие жизнь. Стенки этого сосуда не растворимы в воде. Однако они способны избирательно пропускать водорастворимые соедине­ния.

 

Помимо воды, в числе неорганических веществ клетки нужно назвать соли, представляющие собой ионные соединения. Они обра­зованы катионами калия, натрия, магния и иных металлов и анио­нами соляной, угольной, серной, фосфорной кислот-. При диссоциа­ции таких солей в растворах появляются ^катионы (К⁺, Na⁺, Ca^2+J, Mg²* и др.)',и. анионы (CI^-, HC0₃, HS0₄ и др.}. Концентрация ионов на внешней поверхности клетки отличается от их концентра­ции на внутренней поверхности. Разное число ионов калия и натрия на внутренней и внешней поверхности клетки создает разность заря­дов на мембране.

 

На внешней поверхности клеточной мембраны очень высокая концентрация ионов натрия, а на внутренней поверх­ности очень высокая концентрация ионов калия и низкая — натрия. Вследствие этого образуется разность потенциалов между внутрен­ней и внешней поверхностью клеточной мембраны, что обусловли­вает передачу возбуждения по нерву или мышце.

 

Ионы кальция и магния являются активаторами многих фермен­тов, и при недостатке их нарушаются жизненно важные процессы в клетках.

 

Ряд важных функций выполняют в живых организмах неорганические кислоты и их соли. Соляная кислота создает, кислую среду в желудке животных и человека и в специальных органах насе­комоядных растений, ускоряя переваривание белков пищи.

 

Остатки фосфорной кислоты (Н₃Р0₄), присоединяясь к ряду ферментных и иных белков клетки, изменяют их физиологическую активность. Остатки серной кислоты, присоединяясь к нерастворимым в воде чужеродным веществам, придают им растворимость и способствуют, таким образом, выведению их из клеток и организмов.

 

Неорга­нические натриевые и калиевые соли азотистой и фосфорной кислот, кальциевая соль серной кислоты служат важными состав­ными частями минерального питания растений, их вносят в почву как удобрения для подкормки растений.

 

Более подробно значение для клетки химических элементов приведено ниже.