1) Сво-ва живого.
1. Самовозобновление, связано с постоянным обменом вещества и энергии, и в основе которого лежит способность хранить и использовать биологическую информацию в виде уникальных информационных молекул: белков и нуклеиновых кислот. 2. Самовоспроизведение, которое обеспечивает преемственность между поколениями биологических систем. 3. Саморегуляция, которая основана на потоке вещества, энергии и информации . 4. Большинство химических процессов в организме находятся не в динамичном состоянии. 5. Живые организмы способны к росту. Признаки живого: 1. Обмен веществом и энергией. 2. Обмен веществ – особый способ. взаимодействия живых организмов со средой. 3. Обмен веществ требует постоянного притока некоторых веществ и энергии из вне и выделения некоторых продуктов диссимиляции во внешнюю среду. 4. Раздражимость – заключается в передаче информации от внешней среды к организму; 5. Репродукция – воспроизведение себе подобных. 6. Наследственность – поток информации между поколениями, в результате чего обеспечивается преемственность. 7. Изменчивость – появление новых признаков в процессе репродукции; основа эволюции. 8. Онтогенез – индивидуальное развитие, реализация индивидуальной программы. 9. Филогенез – историческое развитие, эволюционное развитие осуществляется в результате наследственной изменчивости, естественного отбора и борьбы за существование 10. Организмы включены в процесс эволюции.
12) Эволюционные идеи. Эволюция.
Основательно теория эволюции была разработана
французским натуралистом и философом Жан-Батистом
Ламарком, который сконцентрировал
внимание на процессах изменения
организмов во времени и представлял
эволюцию как прогрессивное развитие в природе.
Биологическая эволюция — необратимое и направленное историческое
развитие живой природы, сопровождающееся
изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, видообразованием и
вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.
Социальная эволюция — «процесс структурной реорганизации во времени, в результате которой возникает социальная форма или структура, качественно отличающаяся от предшествующей формы» (Классен 2000: 7). Частным случаем социальной эволюции является социальное развитие. Основы общей теории социальной эволюции были заложены Г. Спенсером ещё до разработки Ч. Дарвином общей теории биологической эволюции.
Гены, наследственность, фенотип, мутации.
Механизмы эволюции: естественный набор, генетический дрейф, адаптация, вымирание.
2) Химический состав клетки.
Макроэлементы: углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, магний, кальций, натрий, калий, хлор. Микроэлементы: цинк, медь, селен.
Ультра микроэлементы: золото, серебро, платина, цезий, ртуть, селен.
10) Строение хромосом.
Исследование тонкой структуры хромосом показало, что они состоят из ДНК, белка и небольшого количества РНК. Молекула ДНК несет отрицательные заряды, распределенные по всей длине, а присоединенные к ней белки — гистоны заряжены положительно. Этот комплекс ДНК с белком называют хроматином.
Наследственная информация организма строго упорядочена по отдельным хромосомам. У человека всего 46 хромосом.
3) Белки. Строение, функции.
Протеины, полипептиды —высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью альфа-аминокислот.
Белки отличаются по степени растворимости в воде, но большинство белков в ней растворяются. К нерастворимым относятся, например, кератин (белок, из которого состоят волосы, шерсть млекопитающих, перья птиц и т. п.) и фиброин, который входит в состав шёлка и паутины. Белки также делятся на гидрофильные и гидрофобные. К гидрофильным относятся большинство белков цитоплазмы, ядра и межклеточного вещества, в том числе нерастворимые кератин и фиброин. К гидрофобным относятся большинство белков, входящих в состав биологических мембран интегральных мембранных белков, которые взаимодействуют с гидрофобными липидами мембраны (у этих белков обычно есть и небольшие гидрофильные участки).
4) Клеточная теория.
Клеточная теория была сформулирована в 1839 г. немецким зоологам и физиологом Т. Шванном. Согласно этой теории, всем организмам присуще клеточное строение. Клеточная теория утверждала единство животного и растительного мира, наличие единого элемента тела живого организма — клетки.
В 1665 году английский естествоиспытатель Р. Гуку открыл клетку.
В 1674 году голландский натуралист А. ван Ле-венгук открыл одноклеточные организмы.
Клеточная теория включает следующие основные положения:
1. Клетка — элементарная единица живого, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению й являющаяся единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов.
2. Клетки всех живых организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.
3. Размножение клеток происходит путем деления исходной материнской клетки.
4. В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани, из которых построены органы и их системы, связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.
5) Строение клетки.
Тело каждого многоклеточного животного и растения слагается из клеток, различных по внешнему виду, что связано с их функциями.
Основные общие компоненты клетки — наружная мембрана, цитоплазма и ядро. Клетка может жить и нормально функционировать лишь при наличии всех этих компонентов, которые тесно взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой.
Состав: наружная мембрана, цитоплазма, митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, комплекс Гольджи, клеточный центр, ядро, хромосомы, ядрышко, лизомсомы, хлоропласты и т.д.
8) Биологическое значение митоза и мейоза.
Митоз — приводит к увеличению числа клеток, росту организма. Обеспечивает вегетативное размножение и регенерацию. Мейоз лежит в основе образования половых клеток (гамет) у животных и спор у растений. Обеспечивает возможность полового размножения и комбинативную изменчивость потомства.
11) Кроссинговер.
Кроссинговер — процесс обмена участками хромосом при перекресте хромосом.
Кроссинговер — взаимный обмен гомологичными участками хромосом между гомологичными (парными) хромосомами исходных гаплоидных наборов. Таким образом, особи имеют новые, различающиеся между собой генотипы.
При кроссинговере происходит разрыв двойной спирали ДНК в одной материнской и одной отцовской хроматиде, а затем получившиеся отрезки воссоединяются «наперекрест» (процесс генетической рекомбинации).
6) Митоз.
Митоз — деление ядра соматических клеток эукариотов с сохранением числа хромосом. В отличие от мейоза, митотическое деление протекает без осложнений в клетках любой плоидности, поскольку не включает как необходимый этап конъюгацию гомологичных хромосом в профазе.
7) Мейоз.
Мейоз — деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. Происходит в два этапа (редукционный и эквационный этапы мейоза). Мейоз не следует смешивать с гаметогенезом — образованием специализированных половых клеток, или гамет, из недифференцированных стволовых.
9) Оплодотворение.
Во время овуляции все, что содержится во влагалище.
После того, как сперматозоиды подняты вверх из влагалища, они двигаются к фаллопиевой трубе, где находится яйцеклетка. После того как, сперматозоид дошёл до яйцеклетки, то дальше он должен пробить плотную защитную мембрану яйцеклетки. После оплодотворения зародыш отправляется в матку. Спустя пять дней он начинает постепенно освобождаться от защитной мембраны. Начинается процесс прикрепления зародыша к стенкам матки.
www.ronl.ru
Конспект двух уроков по биологии в 10 «Б» классе по теме:
Белки. Структура и функции. Ферментативная активность белков.
Ход урока.
На сегодняшнем уроке мы должны будем познакомиться со строением и свойствами белков, и подробнее рассмотреть каталитическую или ферментативную функцию, и провести лабораторную работу на эту тему.
I. Опрос по липидам и углеводам.
1) Что такое полимер? (много звеньевая цепь, в которой одним звеном является какое-либо простое вещество – мономер) А-А-А-
2) Какие бывают полимеры? ( регулярные А-А-А- А-А-В-В-А-А-В-В- и нерегулярные А-В-А-А-Т-) Примеры.
3) Что является мономером у углеводов? Липиды это полимеры?
4) В каком процессе первоначально образуется глюкоза? (ф\з)
5) Какой основной источник энергии в человеческом организме? (жиры) Почему? Почему целлюлоза не может быть источником энергии?
6) Где синтезируются и расщепляются жиры? Углеводы?
7) Целлюлоза и крахмал состоят из одинаковых остатков глюкозы и имеют один состав (С6 Н12 О6 )п
II. Запишите тему урока.
Сегодня мы разберем биополимеры нерегулярного строения. Что это значит? Как вы думаете из каких элементов состоят белки?
1.Запишите – Белки — сложные органические соединения, состоящие из С Н О N. Могут включать S и образовывать комплексы с Me – Fe,P,Cu,Zn. Это макромолекулы, их молекулярная масса доходит до неск. Млн.
Например, формула молекулы гемоглобина (не для записи) может дать представление о его сложности:
C3032 h5816 O872 N780 S8 Fe4. Эта белковая молекула средней величины.
2. Мономерами белков являются аминокислоты. Кто знает, сколько существует аминокислот? Вообще в природе встречается более 170, но в состав белков входит 26, а чаще всего только 20. Они изображены на таблице и в вашем учебнике.
Скажите, почему нельзя питаться только животной пищей?
Растения способны синтезировать все 20 аминокислот, животные же получают 8 из них в готовом виде с пищей. Такие аминокислоты называются незаменимыми. Белки в пищеварительном тракте распадаются до аминокислот, всасываются в кровь и организм из них строит собственные белки.
Рассмотрим общее строение аминокислоты:
1) Карбоксильная (кислотная) группировка –
2)Аминогруппа –
3)Радикал- та часть, по которой аминокислоты отличаются друг от друга.
Запишите общую формулу:
Глядя на эту формулу, скажите, какими свойствами обладают все аминокислоты? (амфотерными). А если радикал будет содержать карбоксильные или основные группировки как это будет влиять на свойства?
3.Запишите — Образование пептидной связи.
Аминокислоты соединяются между собой при помощи пептидной связи. Карбоксильная и аминогруппы взаимодействуют друг с другом с выделением Н2 0.
Как называется такая реакция ? Конденсации. Сейчас кто-нибудь подойдет к доске и поможет мне написать эту реакцию. Все записывают ее в тетради.
Чем обусловлено огромное множество белков в природе если их составляющими служат всего 20 мономеров?
4. Запишите – уровни организации белковой молекулы.
Первичная структура белка представляет собою последовательность аминокислот в полипептидной цепи, соединенных пептидными связями. Это какие связи? – ковалентные.
Вторичная структура – белковая нить закручена в виде спирали. Между группами СООН одного витка и Nh3 другого образуются водородные связи. Что это такое?
Третичная структура — укладка полипептидной цепи с образованием компактной, плотно упакованной структуры. Это клубок или фибриллы (кератин, колаген) Такая структура поддерживается дисульфидными связями, гидрофобными взаимодействиями, электростатическими.
Четвертичная структура — способ обьединения (расположения в пространстве) отдельных полипептидных цепей в белковой молекуле, состоящей из нескольких подобных цепей.
Например молекула гемоглобина состоит из 2 альфа и 2 бета цепей. Посмотрите рисунок в учебнике.
Сравните особенности строения молекул белков и полисахаридов. Что общее и различное?
5. Денатурация.
Это процесс изменения структуры, а следовательно и свойств белков под действием факторов внешней среды. Денатурация может быть обратимой, а может необратимой. Какие факторы вы можете назвать? -pH, температура. Почему происходит денатурация? – связи со второго уровня слабее ковалентных. До какого уровня денатурация обратима и почему? – до второго, разорванная цепочка не восстанавливается.
Денатурация имеет биологическое значение, например паук выделяет капельку секрета, которая приклеивается к опоре и продолжая выделять секрет паук слегка натягивает ниточка – происходит денатурация и секрет из растворимого состояния переходит в нерастворимое.
6. Функции белков. Нарисуйте таблицу. Какие функции белков вы знаете?
| Функция | Сущность | Пример |
| Структурная | Образование мембраны клеток и органоидов и др. структур | Коллаген, кератин |
| Регуляторная | Регулирование обмена веществ в организме | Некоторые гормоны – инсулин, глюкагон |
| Защитная | -При попадании в организм чужеродных белков и микроорганизмов в лейкоцитах образуются защитные белки -защита от потери крови при ранении в результате свертывания | -антитела -фибриноген |
| Транспортная | Присоединение и перенос химических элементов по организму | гемоглобин |
| Сократительная | Осуществление всех типов движения | Актин, миозин |
| Запасающая | Резерв для организма, плода | Яичный альбумин, казеин молока· |
| Токсическая | Змеиный яд, дифтерийный токсин | |
| Энергетическая | Не основной, но источник энергии в клетке | Расщепление 1 г белка – 17 кДж |
| Сигнальная | Узнавание молекул мембраной клетки | гликопротеины |
| Ферментативная, каталитическая | Каталитическое ускорение биохимических реакций в клетке | Белки-ферменты (каталаза, пепсин, трипсин) |
7.Запишите- Ферментативная функция белков.
Ферменты- катализаторы живой природы. Что такое катализатор? (вещество ускоряющее химическую реакцию, но не изменяющееся в процессе реакции.)
Какие отличия ферментов от неорганических катализаторов? Запишите
o Обладают большой молекулярной массой по сравнению с субстратом
o У ферментов есть группа атомов, называемых активным центром
o Ферменты высокоактивны
o Высокоспецифичные – катализируют только одну реакцию
o Требуют особых условий – температуры, реакции среды, отсутствия ядов. Почему?
o Используется много раз одна и та же молекула.
Лабораторная работа №3 Вариант1.
Сегодня мы выполним лабораторную работу по изучению каталитической активности каталазы. Это фермент, разрушающий в организме перекись водорода, т.к. она является ядом для клеток.
Внимательно прочитайте инструкцию, пока я раздам оборудование.
Нарисуйте таблицу (на доске рисую я):
| Условия | Выделения О2 |
| Вареный картофель | - |
| Сырой картофель | бурное |
| Вареное мясо | - |
| Сырое мясо | Менее бурное |
| Измельченное с песком мясо | Сильно бурное |
Выполните опыт и заполните таблицу.
Ответьте на вопросы и напишите вывод.
В конце урока сдайте тетрадь, на следующем занятии тест.
Домашнее задание параграф 4.
· Почему введение альбумина в кровь вызывает смерть, а употребление полезно ?
www.ronl.ru
Белки — это цепочки аминокислот, выполняющие множество функций, важнейшая из которых — ферментативная, то есть регуляция химических реакций в живых организмах.
В основе жизнедеятельности любого организма лежат химические процессы. В каждой клетке вашего тела происходят тысячи химических реакций, и совокупность этих реакций определяет вашу индивидуальность. В этой грандиозной химической системе важнейшую роль играют молекулы белков.
Давайте в начале нашей беседы о белках поговорим об их строении. При конструировании сложных молекул вы можете пойти двум путями: либо использовать систему модулей и собирать всевозможные крупные молекулы из небольшого числа структурных единиц, либо изготавливать каждую молекулу по индивидуальному плану. Вспомните старые и новые методы строительства. Раньше все элементы конструкции изготавливали только для одного здания, и в других зданиях они не встречались. В наше время такие здания (если их только можно отреставрировать) считаются очень красивыми и ценятся выше современных построек. Современный же метод строительства состоит в том, чтобы взять уже готовые однотипные детали, или модули (кирпичи, окна, двери), и собрать из них здание. Но и в такой системе, компонуя серийные детали по-разному, можно построить самые разнообразные сооружения. Аналогичный подход реализуется в живых системах — структурная сложность достигается за счет модульного принципа построения. Именно такой подход логичен с точки зрения теории эволюции, поскольку он позволяет последовательно усложнять структуры по мере появления новых модулей.
Основной структурной единицей белков являются аминокислоты. Молекулы этого класса имеют сходную структуру, немного различаясь в деталях. Они представляют собой цепочку атомов, на одном конце которой находится положительно заряженный ион водорода (Н+), а на другом — отрицательно заряженная гидроксильная группа (ОН–), состоящая из кислорода и водорода. От основной цепи ответвляются боковые группы, различные для разных аминокислот. В живых организмах насчитывается 21 аминокислота.
Из аминокислот строится белок. Этот процесс напоминает нанизывание бусинок на нить. При сближении двух аминокислот ион водорода (Н+) одной из них соединяется с ОН–-группой второй, и две аминокислоты связываются друг с другом с высвобождением молекулы воды. При этом возможны самые разные сочетания аминокислот. Последовательность аминокислот в «бусах» называется первичной структурой белка. Поскольку бусиной может быть любая из 21 аминокислоты, то даже для коротких белков существует огромное количество возможных вариантов первичной структуры. Например, существует более 10 триллионов способов собрать белок длиной всего в 10 аминокислот!
После того как определена первичная структура белка, под действием электростатических взаимодействий между различными боковыми группами аминокислот, а также между аминокислотами и окружающей их водой белок принимает сложную трехмерную форму. Для нас важнее всего белки, которые сворачиваются в сложные сферические структуры, поскольку именно они регулируют химические реакции в живых организмах. (Другие типы белков, например те, из которых состоят волосы и прочие структуры тела, имеют не такую форму.)
При взаимодействии сложных молекул между определенными атомами каждой из молекул образуется химическая связь. Одной лишь способности молекул к взаимодействию недостаточно для образования связи. Две молекулы должны сблизиться и принять такую ориентацию, при которой атомы, способные образовывать химические связи, могли бы состыковаться, как космические корабли на орбите. Поэтому трехмерная структура имеет первостепенное значение для химических процессов, идущих в живых организмах.
Трудно поверить, чтобы две сложные молекулы, предоставленные сами себе, случайным образом расположились бы в пространстве так, чтобы стало возможным их взаимодействие. Для протекания химической реакции с заметной скоростью необходимо участие молекул, называемых ферментами (см. Катализаторы и ферменты). Фермент притягивает обе молекулы к себе и придает им ориентацию, обеспечивающую взаимодействие. Как только взаимодействие произошло, фермент, выполнивший свою работу, высвобождается и может повторить эту операцию со следующей парой молекул.
Благодаря своей сложной структуре белки идеально справляются с ролью ферментов. Каждой первичной структуре соответствует определенная форма молекулы белка и, следовательно, определенная химическая реакция, которую этот белок катализирует. Во всех живых организмах первичная структура белка записана на молекуле ДНК (см. Центральная догма молекулярной биологии). Таким образом, ДНК держит под контролем весь организм, определяя спектр образующихся белков и, таким образом, возможные химические реакции.
В принципе, по первичной структуре белка можно было бы предсказать, какую форму будет иметь его молекула, а значит, предсказать и природу химической реакции, в которой этот белок будет участвовать. В действительности же эта проблема укладки белка настолько сложна, что пока ее невозможно вычислить даже при помощи лучших компьютеров и программного обеспечения. На сегодняшний день это одна из основных нерешенных проблем молекулярной биологии.
10000dokladof.ucoz.ru
