Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Января 2015 в 11:25, контрольная работа
Клетка – структурная единица живого организма. Химический состав, строение.
Гигиенические требования к режиму дня в дошкольном учреждении. Особенности построения режима дня в разных возрастных группах.
контрольная работа №1
Используемая литература
Все живые организмы, кроме вирусов, имеют клеточное строение. Клетка – это элементарная структурная единица живого. Клетка – наименьшая живая система, обладающая всеми признаками живых систем, – элементарная биологическая система, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению.
Размеры клеток обычно порядка нескольких микрометров 1 мкм - 0,001 мм; самые мелкие - от 0,5 до 1,2 мкм, что делает недоступными для изучения невооружённым глазом.
Химический состав клетки можно рассматривать на двух уровнях: атомарного (элементарного) состава и молекулярного состава.
Атомарный (элементарный) состав учитывает наличие в клетке отдельных химических элементов Периодической таблицы Менделеева. Все содержащиеся в клетке химические элементы можно разделить на три группы по их процентному содержанию: макроэлементы, микроэлементы и ультраэлементы.
Макроэлементы: Водород; Кислород; Углерод; Азот. В последнее время к макроэлементам относят ещё и следующие элементы: Натрий; Кальций; Сера; Фосфор; Магний; Железо; Хлор. Хотя содержание этих элементов в клетке и составляет десятые и сотые доли процента, в сумме они составляют около 98 %.
Микроэлементы: Цинк; Медь; Йод; Фтор; Молибден; Бор; Марганец; Кобальт. Их содержание составляет сотые и тысячные доли процентов.
Элементы, содержание которых в клетке не превышает тысячных долей процента, называют ультрамикроэлементами: Золото; Платина; Ртуть; Цезий.
Микроэлементы и ультрамикроэлементы играют чрезвычайно важную роль в организме. Железо входит в состав гемоглобина, а магний – хлорофилла. Кальций и фосфор участвуют в формировании костной ткани, кальций влияет на процессы свёртывания крови, передачи сигналов в синапсах и сокращения скелетный мышц. Ионы натрия, калия и хлора обеспечивают проницаемость клеточной мембраны и проведение нервного импульса. Медь является составной частью ферментов, участвующих в тканевом дыхании. Йод – обязательный компонент гормона щитовидной железы – тироксина, а цинк входит в состав гормона поджелудочной железы – инсулина. Сера присутствует в аминокислотах – цистеина и метионине. Фтор необходим для нормального развития эмали зубов. Недостаток селена приводит к возникновению раковых заболеваний, а бор влияет на рост и развитие растений.
Из неорганических веществ главное значение для клетки играют вода, анионы и катионы, а также различные соединения азота, фосфора, кальция и других неорганических элементов.
Немаловажные функции выполняют в живых организмах неорганические кислоты и соли. Соляная кислота входит в состав желудочного сока. Неорганические натриевые и калиевые соли азотистой и фосфорной кисло, кальциевая соль серной кислоты служат важными компонентами минерального питания растений. Соли кальция и фосфора присутствуют в костной ткани животных. Остаток фосфорной кислоты входит в состав нуклеотидов нуклеиновых кислот, фосфолипидов, а её соли играют главную роль в поддержании рН цитоплазмы, крови, лимфы и тканевой жидкости.
Органические вещества: ключевые роли в функционировании клетки играют четыре класса органических веществ: углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты.
Липиды – низкомолекулярные органические вещества, которые извлекаются из клеток растений, животных и микроорганизмов неполярными растворителями: хлороформ, эфир, бензол. По химическому строению липиды весьма разнообразны. В их состав могут входить спирты, жирные кислоты, азотистые основания, фосфорная кислота, углеводы.
Более половины липидов, встречающихся в природе, относятся к классу глицеролипидов, или глицеридов, все они представляют собой эфиры трёхатомного спирта глицерина и жирных кислот.
Другая группа широко распространённых липидов построена на основе аминоспирта сфингозина и называется сфинголипидами. Наиболее богата данными липидами нервная ткань и особенно мозг.
Будучи одним из основных компонентов биологических мембран, липиды влияют на их проницаемость, участвуют в передаче нервного импульса, создание межклеточных контактов. Липиды образуют энергетический резерв, создают защитные водоотталкивающие и термоизоляционные покровы у животных и растений. Стероидные гормоны принимают участие в регуляции физиологических процессов в организме.
Белки – высокомолекулярные природные полимеры, построенные из остатков аминокислот, соединённых амидной (пептидной) связью. Каждый белок характеризуется специфической аминокислотной последовательностью. Аминокислоты представляют собой производные карбоновых кислот, у которых один водородный атом замещён на аминогруппу. Все встречающиеся в природе аминокислоты обладают общим свойством – амфотерностью, то есть способностью проявлять либо кислотные, либо основные свойства в зависимости от условий, то есть каждая аминокислота содержит как минимум одну кислотную и одну основную группу, и в воде аминокислоты могут реагировать или как кислоты, или как основания.
Белки можно разделить на две группы в зависимости от количества аминокислот, входящих в их состав. Если количество аминокислот не превышает ста, то это – пептиды. Они существуют в свободном состоянии и имеют высокую биологическую активность. К ним относят такие гормоны: Окситоцин; Адренокортикотропный гормон.
Некоторые пептиды – очень токсичные ядовитые соединения, а многие пептиды, производимые микроорганизмами, являются антибиотиками.
По составу белки можно разделить на простые и сложные. Простые состоят только из аминокислот. Сложные – помимо аминокислот так называемые простетические группы различной химической природы. Виды сложных белков: липопротеины имеют в своём составе липидный компонент; гликопротеины содержат углеводный компонент; фосфопротеины имеют одну или несколько фосфатных групп; металлопротеины содержат различные металлы; нуклеопротеины – нуклеиновые кислоты.
Структура белков:
Первичная – последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Определяет форму, свойства и функции белка.
Вторичная – имеет вид спирали и возникает в результате образования водородных связей. Белки в данной структуре называются фибриллярными.
Третичная – имеет вид клубка, или глобулы, и образуется в результате сложной пространственной укладки молекул белка. Прочность обеспечивается различными связями – дисульфидными, ионными, гидрофобными. Белки в данной структуре называются глобулярными.
Четвертичная – сложный комплекс, объединяющий несколько белков в третичной структуре. Поддержание структуры происходит за счёт ионных, водородных и гидрофобных связей.
При изменении условий белки могут менять свою структуру или переходить из одной структуры в другую. Переход от большей структуры к меньшей называется денатурацией. При денатурации белок теряет свои специфические свойства и активность. Денатурация может быть полной (необратимой) и неполной (обратимой). Основное отличие между этими видами заключается в том, что при полной денатурации разрушается первичная структура и невозможен обратный процесс – восстановление утраченной конформации – ренатурация.
Функции белков:
Каталитическая или ферментативная, все известные биологические катализаторы – фермены – являются белками. Эта функция определяет скорость химических реакций в биологических процессах.
Питательная (резервная) – осуществляют резервные белки, являющиеся источниками питания при развитии плода.
Транспортная – перенос гемоглобином и миоглобином кислорода и углекислого газа.
Защитная – основу составляют белки иммунной системы – иммуноглобулины, антигены, интерфероны. Относятся и белки свёртывания крови.
Сократительная – внутри мышечной клетки находятся многочисленные волокна миофибрилл. Они построены из нерастворимых толстых и тонких белковых нитей, непосредственно участвующих в мышечном сокращении. Толстые нити состоят из белка миозина. Главным компонентом тонких нитей является белок актин.
Структурная – важную роль играет коллаген в соединительной ткани, креатин в волосах, ногтях, коже, эластин в сосудистой стенке. В комплексе с липидами белки участвуют в образовании биомембран клеток.
Гормональная – к белковым гормонам относятся важные соединения – инсулин, гормон роста (соматотропин), некоторые гормоны гипофиза – тиротропин, гонадотропин, гормон паращитовидной железы – паратгормон.
Буферная – поддерживание физиологического значения рН внутренней среды на постоянном уровне.
Нуклеиновые кислоты – сложные высокомолекулярные соединения, состоят из мономерных единиц – нуклеотидов. В живых организмах присутствуют два вида нуклеиновых кислот: ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота и РНК – рибонуклеиновая кислота.
Строение и функции ДНК:
Нуклеотид состоит их трёх компонентов: сахар – дезоксирибоза и остаток фосфорной кислоты и азотного основания.
Азотистые основания, входящие в состав нуклеотидов, делятся на две группы: производные пурина и производные пиримидина.
Количественное содержание азотистых оснований в ДНК подчинено некоторым правилам:
А+Г=Ц+Г
А+Ц=Г+Т
А=Т; Г=Ц
Свойства ДНК:
Способность к самоудвоению (репликация, редупликация) и способность к самовосстановлению (репарация). Репликация происходит по матричному принципу полуконсервативным способом. Репликация должна обеспечивать точное воспроизведение в дочерних молекулах той информации, которая была записана в материнской молекуле. Но в процессе репликации возникают ошибки. Способность молекулы ДНК исправлять ошибки, возникающие в её цепях, то есть восстанавливать правильную последовательность нуклеотидов, называется репарацией.
ДНК записывает, хранит, воспроизводит генетическую информацию, участвует в процессах её реализации между новыми поколениями клеток и организмов.
Строение и функции РНК:
Нуклеотид состоит из трёх компонентов: сахар – рибоза, остаток фосфорной кислоты и азотистого основания.
В состав нуклеотида РНК входят те же азотистые снования, что и в ДНК, за одним исключением – вместо тимина в РНК имеется урацил.
Виды и функции РНК:
Матричная или информационная РНК (мРНК, иРНК) – переносит информацию от ДНК в цитоплазму, где на рибосомах становится матрицей для синтеза белковых молекул.
Рибосомная РНК (рРНК) – представлена разнообразными по молекулярной массе молекулами, входящими в состав большой и малой субчастиц рибосом.
Транспортная РНК (тРНК) – при реализации генетической информации каждая тРНК присоединяет определённую аминокислоту и транспортирует её к месту сборки полипептида. Существует более 40 видов тРНК.
Строение клетки
Самыми характерными признаками клеток является наличие оформленного ядра и мембранных органоидов в цитоплазме.
Плазматическая мембрана. Отделяет цитоплазму от наружной среды или от клеточной стенки в растительных клетках; играет важную роль в обмене веществ между клеткой и внешней средой, движении клеток; регулирует поступление веществ в клетку (полупроницаема – сквозь неё практически свободно проходит вода, для высокомолекулярных веществ практически непроницаема); имеет рецепторы белки; участвует в мембранном пищеварении, в пино- и фагоцитозе, в выведении продуктов метаболизма из клетки.
Цитоплазма. Объединяет все компоненты клетки в единую систему. В ней осуществляются все процессы клеточного метаболизма, кроме синтеза нуклеиновых кислот; может принимать участие в передаче информации – цитоплазматическая наследственность; участвует в переносе веществ и перемещении органоидов внутри клетки за счёт постоянного движения, в передвижении клетки – амёбовидное движение.
Одномембранные органоиды. Эндоплазматический ретикулум, ЭПР (эндоплазматическая сеть). Гладкий ЭПР – основные функции: синтез триглицеридов и образование большей части липидов клетки; накопление капелек липидов; обмен некоторых полисахаридов (гликоген); накопление и выведение из клетки ядовитых веществ; синтез стероидных гормонов; в мышечных волокнах участвует в их сокращении и расслаблении.
Гранулированный ЭПР – основные функции: синтез белков на прикреплённых к мембране снаружи рибосомах (синтезируется в основном белки, которые выводятся из клетки наружу либо трансформируются в аппарате Гольджи).