Цілі уроку:повторення, узагальнення та систематизація знань на тему «Основи цитології»; розвиток умінь аналізувати, виокремлювати головне; виховання почуття колективізму, вдосконалення навичок роботи у групах.
Обладнання:матеріали для проведення конкурсів, обладнання та реактиви для проведення експериментів, листки із сітками кросвордів.
1. Учні класу поділяються на дві команди, вибирають капітанів. Кожен учень має нагрудний знак, що збігається з номером на екрані обліку діяльності учнів.
2. Кожна команда складає кросворд для суперників.
3. Для оцінки роботи учнів формується журі, до складу якого входять представники адміністрації та учні 11-х класів (всього 5 осіб).
Журі реєструє як командні, і особисті результати. Перемагає команда, яка набрала найбільша кількістьбалів. Учні отримують оцінки залежно кількості набраних балів під час проведення конкурсів.
ХІД УРОКУ
1. Розминка
(Максимальна оцінка 15 балів)
Команда 1
1. Вірус бактерій - ... ( бактеріофаг).
2. Безбарвні пластиди - ... ( лейкопласти).
3. Процес поглинання клітиною великих молекул органічних речовин і навіть цілих клітин - ... ( фагоцитоз).
4. Органоїд, що містить у своєму складі центріолі, - ... ( клітинний центр).
5. Найпоширеніша речовина клітини - ... ( вода).
6. Органоїд клітини, що представляє систему трубочок, що виконує функцію "складу готової продукції", - ( комплекс Гольджі).
7. Органоїд, в якому утворюється та накопичується енергія, - ... ( мітохондрія).
8. Катаболізм (назвати синоніми) - це... ( дисиміляція, енергетичний обмін).
9. Фермент (пояснити термін) – це... ( біологічний каталізатор).
10. Мономерами білків є... ( амінокислоти).
11. Хімічний зв'язок, що з'єднує залишки фосфорної кислоти в молекулі АТФ, має властивість... ( макроергічність).
12. Внутрішній в'язкий напіврідкий вміст клітини - ... ( цитоплазма).
13. Багатоклітинні організми-фототрофи - ... ( рослини).
14. Синтез білка на рибосомах - це... ( трансляція).
15. Роберт Гук відкрив клітинна будоварослинної тканини в... ( 1665
) року.
Команда 2
1. Одноклітинні організми без клітинного ядра – ... (прокаріоти).
2. Пластиди зелені - ... ( хлоропласти).
3. Процес захоплення та поглинання клітиною рідини з розчиненими в ній речовинами - ... ( піноцитоз).
4. Органоїд, що служить місцем збирання білків, - ... ( рибосома).
5. Органічна речовина, основна речовина клітини - ... ( білок).
6. Органоїд рослинної клітини, що представляє собою пляшечку, заповнений соком, - ... ( вакуоля).
7. Органоїд, що бере участь у внутрішньоклітинному перетравленні харчових частинок, - ... ( лізосома).
8. Анаболізм (назвати синоніми) - це... ( асиміляція, пластичний обмін).
9. Ген (пояснити термін) – це... ( ділянку молекули ДНК).
10. Мономером крохмалю є... ( глюкоза.).
11. Хімічний зв'язок, що з'єднує мономери білкового ланцюга, - ... ( пептидна).
12. Складова частинаядра (може бути одна або кілька) - ... ( ядерце).
13. Організми-гетеротрофи – ( тварини, гриби, бактерії).
14. Декілька рибосом, об'єднаних іРНК, - це... ( полісома).
15. Д.І. Івановський відкрив... ( віруси), в... ( 1892
) року.
2. Експериментальний етап
Учні (по 2 особи від кожної команди) отримують інструктивні картки та виконують такі лабораторні роботи.
1. Плазмоліз та деплазмоліз у клітинах шкірки цибулі.
2. Каталітична активність ферментів у живих тканинах.
3. Розгадування кросвордів
Команди розгадують кросворди протягом 5 хв та здають роботи у журі. Члени журі підбивають підсумок цього етапу.
Кросворд 1
1. Найбільш енергоємна органічна речовина. 2. Один із способів проникнення речовин у клітину. 3. Життєво важлива речовина, що не виробляється організмом. 4. Структура, що примикає до плазматичної мембрани тваринної клітинизовні. 5. До складу РНК входять азотисті основи: аденін, гуанін, цитозин, та... . 6. Вчений, який відкрив одноклітинні організми. 7. З'єднання, що утворюється під час поліконденсації амінокислот. 8. Органоїд клітини, місце синтезу білка. 9. Складки, що утворюються внутрішньою мембраною мітохондрії. 10. Властивість живого реагувати на зовнішній вплив.
Відповіді
1. Ліпід. 2. Дифузія. 3. Вітамін. 4. Глікокалікс. 5. Урацил. 6. Левенгук. 7. Поліпептид. 8. Рибосома. 9. Кристи. 10. Подразливість.
Кросворд 2
1. Захоплення плазматичною мембраною твердих частинок та перенесення їх усередину клітини. 2. Система білкових ниток у цитоплазмі. 3. З'єднання, що складається з великої кількості амінокислотних залишків. 4. Живі істоти, нездатні синтезувати органічні речовини з неорганічних. 5. Органоїди клітини, що містять пігменти червоного та жовтого кольору. 6. Речовина, молекули якої утворюються при поєднанні великої кількості молекул з низькою молекулярною масою. 7. Організми, у клітинах яких є ядра. 8. Процес окислення глюкози із її розщепленням до молочної кислоти. 9. Найдрібніші органоїди клітини, що складаються з рРНК та білка. 10. Мембранні структури, пов'язані між собою та з внутрішньою мембраною хлоропласту.
Відповіді
1. Фагоцитоз. 2. Цитоскелет. 3. Поліпептид. 4. Гетеротрофи. 5. Хромопласти. 6. Полімер. 7. Еукаріоти. 8. Гліколіз. 9. Рибосоми. 10. Грани.
4. Третій – зайвий
(Максимальна оцінка 6 балів)
Командам пропонуються сполуки, явища, поняття тощо. Два з них об'єднані за певною ознакою, а третя є зайвою. Знайти зайве слово та відповідь аргументувати.
Команда 1
1. Амінокислота, глюкоза, кухонна сіль. ( Кухонна сіль- Неорганічна речовина.)
2. ДНК, РНК, АТФ. ( АТФ – акумулятор енергії.)
3. Транскрипція, трансляція, гліколіз. ( Гліколіз – процес окиснення глюкози.)
Команда 2
1. Крохмаль, целюлоза, каталаза. ( Каталаза – білок, фермент.)
2. Аденін, тимін, хлорофіл. ( Хлорофіл – пігмент зеленого кольору.)
3. Редуплікація, фотоліз, фотосинтез. ( Редуплікація – подвоєння молекули ДНК.)
5. Заповнення таблиць
(Максимальна оцінка 5 балів)
Кожна команда виділяє по одній людині; їм видаються листки з таблицями 1 та 2, які потрібно заповнити протягом 5 хв.
Таблиця 1. Етапи енергетичного обміну
Таблиця 2. Характеристика процесу фотосинтезу
Фази фотосинтезу |
Вихідні речовини |
Джерело енергії |
Кінцеві продукти |
Біологічне значення |
|
Світлова |
світло, хлорофіл, тепло |
Н 2 О, ферменти, АДФ, фосфорна кислота |
світлова енергія |
АТФ, Про 2 , |
утворення кисню |
Темнова |
енергія АТФ, мінеральні речовини |
СО 2 АТФ Н |
хімічна енергія (АТФ) |
утворення органічних речовин |
6. Встановіть відповідність між цифрами та літерами
(Максимальна оцінка 7 балів)
Команда 1
1. Регулює водний баланс – ...
2. Безпосередньо бере участь у синтезі білка – ...
3. Є дихальним центромклітини...
4. Надають привабливий для комах вид пелюсток квіток.
5. Складається з двох перпендикулярно розташованих циліндрів.
6. Виконують функцію резервуарів у рослинних клітинах.
7. Мають перетяжки та плечі...
8. Утворює нитки веретена поділу...
А– клітинний центр.
Б- Хромосома.
У- Вакуолі.
Г- Клітинна мембрана.
Д- Рібосома.
Е- Мітохондрія.
Ж– хромопласти.
(1 – Р; 2 – Д; 3 – Е; 4 - Ж; 5 – А; 6 - В; 7 - Б; 8 - А.)
Команда 2
1. Органоїд, на мембранах якого відбувається синтез білків.
2. Має грани та тилакоїди.
3. Містить усередині каріоплазму.
4. Складається з ДНК та білка.
5. Має здатність до відділення дрібних бульбашок.
6. Здійснює самоперетравлення клітини в умовах нестачі поживних речовин.
7. Компонент клітини, в якому знаходяться органоїди.
8. Зустрічається тільки у еукаріотів.
А- Лізосома.
Б– хлоропласт.
У- Ядро.
Г- Цитоплазма.
Д- Комплекс Гольджі.
Е– ендоплазматична мережа.
Ж- Хромосома.
(1 – Е; 2 - Б; 3 - В; 4 - Ж; 5 – Д; 6 – А; 7 – Р; 8 – Ст.)
7. Виберіть організми – прокаріоти
(Максимальна оцінка 3 бали)
Команда 1
1. Повна паличка.
2. Пеніцилл.
3. Трутовик.
4. Спирогіру.
5. Холерний вібріон.
6. Ягель.
7. Стрептокок.
8. Вірус гепатиту.
9. Діатомові водорості.
10. Амеба.
Команда 2
1. Дріжджі.
2. Вірус сказу.
3. Онковірус.
4. Хлорелла.
5. Кисломолочні бактерії.
6. Залізобактерії.
7. Бацила.
8. Інфузорія черевичок.
9. Ламінарія.
10. Лишайник.
8. Розв'язати задачу
(Максимальна оцінка 5 балів)
Команда 1
Визначте іРНК і первинну структуру білка, закодованого в ділянці ДНК: Г-Т-Т-Ц-Т-А-А-А-А-Г-Г-Ц-Ц-А-Т, якщо 5-й нуклеотид буде видалений, а між 8-м і 9-м нуклеотидом постане тіміділовий нуклеотид.
(іРНК: Ц-А-А-Г-У-У-У-У-А-Т-Ц-Ц-Г-У-А; глутамін – валін – лейцин – пролін – валін.)
Команда 2
Дана ділянка ланцюга ДНК: Т-А-Г-Т-Г-А-Т-Т-Т-А-А-Ц-Т-А-Г
Якою буде первинна структура білка, якщо під впливом хімічних мутагенів 6-ї та 8-ї нуклеотиди будуть замінені цитидиловими?
(іРНК: А-У-Ц-А-Ц-Г-А-Г-А-У-У-Г-А-У-Ц;білок: ізолейцин – треонін – аргінін – лейцин – ізолейцин.)
9. Конкурс капітанів
(Максимальна оцінка 10 балів)
Капітани отримують олівці та чисті аркуші паперу.
Завдання: зобразити найбільшу кількість органоїдів клітини та підписати їх.
10. Ваша думка
(Максимальна оцінка 5 балів)
Команда 1
Багато процесів життєдіяльності у клітині супроводжуються витрачанням енергії. Чому молекули АТФ вважають універсальною енергетичною речовиною – єдиним джерелом енергії у клітині?
Команда 2
Клітина безперервно змінюється у процесі життєдіяльності. Яким чином вона зберігає свою форму та хімічний склад?
11. Підбиття підсумків
Оцінюється діяльність учнів, команд. Нагороджується команда-переможниця.
Їжа людини містить основні поживні речовини: білки, жири, вуглеводи; вітаміни, мікроелементи, макроелементи. Оскільки все наше життя - це обмін речовин у природі, то для нормального існування доросла людина повинна тричі на день харчуватися, поповнюючи свій "запас" поживних речовин.
В організмі живої людини безперервно йдуть процеси окислення (з'єднання з киснем) різноманітних поживних речовин. Реакції окислення супроводжуються утворенням та виділенням тепла, необхідного для підтримки життєвих процесіворганізму. Теплова енергіязабезпечує діяльність м'язової системи. Тому, чим важча фізична праця, тим більше їжі потребує організм.
Енергетичну цінність їжі прийнято виражати у калоріях. Калорія - кількість тепла, необхідне нагрівання 1 літра води, що має температуру 15°C на градус.Калорійність їжі становить кількість енергії, що утворюється в організмі в результаті засвоєння їжі.
1 г білка при окисленні в організмі виділяє кількість тепла, що дорівнює 4 ккал; 1 г вуглеводів = 4 ккал; 1 г жирів = 9 ккал.
Білки
Білки підтримують основні прояви життя: обмін речовин, скорочення м'язів, подразливість нервів, здатність до зростання, розмиття, мислення. Білки містяться у всіх тканинах та рідинах організму, будучи їх основною частиною. До складу білків входять різноманітні амінокислоти, які визначають біологічне значеннятого чи іншого білка.
Замінні амінокислотиутворюються в організмі людини. Незамінні амінокислотинадходять в організм людини лише з їжею. Тому для фізіологічно повноцінної життєдіяльності організму обов'язкова наявність у їжі всіх незамінних амінокислот. Нестача в їжі навіть однієї незамінної амінокислоти веде до зниження біологічної цінності білків і може стати причиною білкової недостатності, незважаючи на достатню кількість вмісту білка в раціоні. Основний постачальник незамінних амінокислот: м'ясо, молоко, риба, яйця, сир.
Організму людини також необхідні білки рослинного походження, що містяться в хлібі, крупах, овочах - до їх складу входять замінні амінокислоти. Продукти, що містять тварини та рослинні білки забезпечують організм речовинами, які необхідні для його розвитку та життєдіяльності.
Організм дорослої людини повинен отримувати приблизно 1 г білка на 1 кг загальної ваги. Звідси випливає, що "середньостатистична" доросла людина масою 70 кг повинна отримувати не менше 70 г білка на добу (55% білка має бути тваринного походження). При тяжких фізичних навантаженнях зростають потреби організму в білку.
Білки в харчуванні не можна замінити іншими речовинами.
Жири
Жири перевершують енергію всіх інших речовин, беруть участь у відновлювальні процеси, Будучи структурною частиною клітин та їх мембранних систем, служать розчинниками вітамінів А, Е, Д, сприяють їх засвоєнню. Також жири сприяють виробленню імунітету та допомагають організму зберегти тепло.
Нестача жиру призводить до порушення центральної діяльності нервової системи, зміни шкіри, нирок, органів зору.
У складі жирів знаходяться поліненасичені жирні кислоти, лецитин, вітаміни А, Е. Середня потреба дорослої людини в жирі становить 80-100 г на добу, у тому числі рослинної – 25..30 г.
За рахунок жиру в їжі забезпечується третина добової енергетичної цінності раціону; на 1000 ккал припадає 37 г жиру.
Жири в достатній кількості містяться в мозку, серці, яйцях, печінці, вершковому маслі, сир, м'ясо, сало, птах, риба, молоко. Особливо цінні рослинні жири, які не містять холестерину.
Вуглеводи
Вуглеводи – основне джерело енергії. Перед вуглеводів припадає 50-70% калорійності добового раціону. Потреба у вуглеводах залежить від енерговитрат організму.
Добова потреба у вуглеводах для дорослої людини, яка займається розумовою або легким фізичнимпрацею становить 300-500 г/добу. У людей, які займаються важкою фізичною працею, потреба у вуглеводах значно вища. У опасистих людей енергоємність харчового раціону можна знижувати за рахунок кількості вуглеводів без шкоди для здоров'я.
Багаті на вуглеводи хліб, крупи, макарони, картопля, цукор (чистий вуглевод). Надлишок вуглеводів в організмі порушує правильне співвідношенняосновних частин їжі, порушуючи цим обмін речовин.
Вітаміни
Вітаміни є постачальниками енергії. Однак вони необхідні в невеликих кількостях для підтримки нормальної життєдіяльностіорганізму, регулюючи, спрямовуючи та прискорюючи процеси обміну речовин. Переважна більшість вітамінів не виробляються в організмі, а надходять ззовні з їжею.
При нестачі вітамінів у їжі розвиваються гіпоавітамінози (частіше взимку та навесні) – підвищується стомлюваність, спостерігається слабкість, апатія, знижується працездатність, падає опірність організму.
Дії вітамінів в організмі взаємопов'язані - нестача одного з вітамінів тягне за собою порушення обміну інших речовин.
Усі вітаміни поділяються на дві групи: водорозчинні вітаміни і жиророзчинні вітаміни.
Жиророзчинні вітаміни- Вітаміни А, Д, Е, До.
Вітамін А- впливає на зростання організму, стійкість його до інфекцій, необхідний підтримки нормального зору, стану шкіри слизових оболонок. Вітаміном А багаті риб'ячий жир, вершки, вершкове масло, яєчний жовток, печінка, морква, салат, шпинат, помідори, зелений горошок, абрикоси, апельсини.
Вітамін Д- сприяє освіті кісткової тканинистимулює зростання організму. Нестача вітаміну Д в організмі веде до порушення нормального засвоєння кальцію та фосфору, стаючи причиною розвитку рахіту. Вітаміном Д багаті риб'ячий жир, яєчний жовток, печінка, ікра риб. У молоці та вершковому маслі вітаміну Д небагато.
Вітамін К- бере участь у тканинному диханні, згортання крові. Вітамін К синтезується у організмі бактеріями кишечника. Причиною нестачі вітаміну К є захворювання органів травлення або прийом антибактеріальних препаратів. Вітаміном К багаті помідори, зелені частини рослин, шпинат, капуста, кропива.
Вітамін Е(Токоферол) впливає на діяльність ендокринних залоз, На обмін білків, вуглеводів, забезпечує внутрішньоклітинний обмін. Вітамін Е сприятливо впливає на перебіг вагітності та розвиток плода. Вітаміном Е багаті кукурудза, морква, капуста, зелений горох, яйця, м'ясо, риба, оливкова олія.
Водорозчинні вітаміни- вітамін З, вітаміни групи У.
Вітамін С (аскорбінова кислота) - бере активну участь в окислювально-відновних процесах, впливає на вуглеводні білковий обмін, підвищує опірність організму до інфекцій Багаті на вітамін С плоди шипшини, чорної смородини, чорноплідної горобини, обліпихи, агрусу, цитрусові, капуста, картопля, листяні овочі.
До групи вітамінів Ввходить 15 самостійних вітамінів, розчинних у воді, які беруть участь у процесах обміну речовин в організмі, процесі кровотворення, відіграють важливу роль у вуглеводному, жировому, водному обміні. Вітаміни групи є стимуляторами росту. Багаті на вітаміни групи В пивні дріжджі, гречана крупа, вівсяна крупа, житній хліб, молоко, м'ясо, печінка, яєчний жовток, зелені частини рослин.
Мікроелементні та макроелементи
Мінеральні речовини входять до складу клітин та тканин організму, беруть участь у різноманітних процесах обміну речовин. Макроелементи потрібні організму щодо великих кількостях: кальцій, калій, магній, фосфор, хлор, солі натрію. Мікроелементи потрібні дуже мало: залізо, цинк, марганець, хром, йод, фтор.
Йод міститься в морепродуктах, цинком багаті злаки, жрожжі, бобові, печінка; мідь і кобальт містяться в яловичої печінки, нирках, жовтку курячого яйця, мед. У ягодах та фруктах багато калію, заліза, міді, фосфору.
УВАГА! Інформація, представлена на цьому сайті, має довідковий характер. Ми не несемо відповідальності за можливі негативні наслідкисамолікування!
Наприкінці 19 століття сформувалася галузь біології, названа біохімією. Вона вивчає хімічний склад живої клітки. Головне завдання науки - пізнання особливостей обміну речовин та енергії, що регулюють життєдіяльність рослинних та тваринних клітин.
Поняття про хімічний склад клітини
В результаті ретельних досліджень вченими було вивчено хімічну організацію клітин та встановлено, що живі істоти мають у своєму складі понад 85 хімічних елементів. Причому деякі з них обов'язкові практично для всіх організмів, інші специфічні і зустрічаються у конкретних біологічних видів. А третя група хімічних елементів присутня у клітинах мікроорганізмів, рослин та тварин у досить малих кількостях. Хімічні елементидо складу клітин входять найчастіше у вигляді катіонів та аніонів, з яких утворюються мінеральні соліі вода, а також синтезуються вуглецевмісні органічні сполуки: вуглеводи, білки, ліпіди.
Органогенні елементи
У біохімії до них відносяться карбон, гідроген, оксиген та нітроген. Їх сукупність становить клітині від 88 до 97% з інших хімічних елементів, що у ній. Особливо важливим є карбон. Усе органічні речовиниу складі клітини складаються з молекул, які містять у своєму складі атоми вуглецю. Вони здатні з'єднуватися між собою, утворюючи ланцюги (розгалужені та нерозгалужені), а також цикли. Ця здатність вуглецевих атомів лежить в основі разючого розмаїття органічних речовин, що входять до складу цитоплазми та клітинних органоїдів.
Наприклад, внутрішній вміст клітини складається з розчинних олігосахаридів, гідрофільних білків, ліпідів, різних видів рибонуклеїнової кислоти: транспортної РНК, рибосомальної РНК та інформаційної РНК, а також вільних мономерів - нуклеотидів. Подібний хімічний склад має і воно також містить молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти, що входять до складу хромосом. Всі перераховані вище сполуки мають у своєму складі атоми нітрогену, карбону, оксигену, гідрогену. Це є доказом їхнього особливо важливого значення, оскільки хімічна організація клітин залежить від вмісту органогенних елементів, що входять до складу клітинних структур: гіалоплазми та органел.
Макроелементи та їх значення
Хімічні елементи, які також часто зустрічаються в клітинах різних видів організмів, в біохімії називаються макроелементами. Їх вміст у клітині становить 1,2% – 1,9%. До макроелементів клітини відносяться: фосфор, калій, хлор, сірка, магній, кальцій, залізо та натрій. Всі вони виконують важливі функції та входять до складу різних клітинних органел. Так, іон двовалентного заліза присутній у білку крові - гемоглобіні, який транспортує кисень (у цьому випадку він називається оксигемоглобін), вуглекислий газ(карбогемоглобін) або чадний газ(карбоксигемоглобін).
Іони натрію забезпечують найважливіший видміжклітинний транспорт: так званий натрій-калієвий насос. Вони також входять до складу міжтканинної рідини та плазми крові. Іони магнію присутні в молекулах хлорофілу (фотопігмент вищих рослин) і беруть участь у процесі фотосинтезу, оскільки утворюють реакційні центри, що вловлюють фотони світлової енергії.
Іони кальцію забезпечують проведення нервових імпульсів по волокнах, а також є головним компонентом остеоцитів. кісткових клітин. Сполуки кальцію широко поширені у світі безхребетних тварин, у яких раковини складаються з карбонату кальцію.
Іони хлору беруть участь у перезарядці клітинних мембран та забезпечують виникнення електричних імпульсівлежать в основі нервового збудження.
Атоми сірки входять до складу нативних білків і обумовлюють їхню третинну структуру, «зшиваючи» поліпептидний ланцюг, унаслідок чого формується глобулярна білкова молекула.
Іони калію беруть участь у транспорті речовин через клітинні мембрани. Атоми фосфору входять до складу такої важливої енергоємної речовини, як аденозинтрифосфорна кислота, а також є важливим компонентоммолекул дезоксирибонуклеїнової та рибонуклеїнових кислот, які є головними речовинами клітинної спадковості.
Функції мікроелементів у клітинному метаболізмі
Близько 50 хімічних елементів, що становлять менше 0,1% у клітинах, називаються мікроелементами. До них належать цинк, молібден, йод, мідь, кобальт, фтор. При незначному змісті виконують дуже важливі функції, оскільки входять до складу багатьох біологічно активних речовин.
Наприклад, атоми цинку знаходяться в молекулах інсуліну (гормону підшлункової залози, що регулює рівень глюкози в крові), йод є складовоюгормонів щитовидної залози- тироксину та трийодтироніну, що контролюють рівень обміну речовин в організмі. Мідь, поряд з іонами заліза, бере участь у кровотворенні (утворенні еритроцитів, тромбоцитів та лейкоцитів у червоному кістковому мозкухребетних тварин). Іони міді входять до складу пігменту гемоціаніну, що є присутнім у крові безхребетних тварин, наприклад молюсків. Тому колір гемолімфи у них блакитний.
Ще менший вміст у клітині таких хімічних елементів, як свинець, золото, бром, срібло. Вони називаються ультромікроелементами і входять до складу рослинних та тваринних клітин. Наприклад, у зернівках кукурудзи хімічним аналізомбуло виявлено іони золота. Атоми брому в велику кількістьвходять до складу клітин слані бурих та червоних водоростей, наприклад саргассума, ламінарії, фукуса.
Всі наведені приклади і факти пояснюють, як взаємопов'язані хімічний склад, функції і будова клітини. Таблиця, наведена нижче, показує вміст різних хімічних елементів у клітинах живих організмів.
Загальна характеристика органічних речовин
Хімічні властивості клітин різних групорганізмів певним чином залежить від атомів карбону, частка яких становить понад 50% клітинної маси. Практично вся суха речовина клітини представлена вуглеводами, білками, нуклеїновими кислотами та ліпідами, які мають складна будоваі велику молекулярну масу. Такі молекули називаються макромолекулами (полімерами) і складаються з найпростіших елементів – мономерів. Білкові речовини відіграють надзвичайно важливу роль і виконують безліч функцій, які будуть розглянуті нижче.
Роль білків у клітці
З'єднань, що входять до живу клітку, підтверджує високий вмісту ній таких органічних речовин, як білки. Цьому факту є логічне пояснення: білки виконують різноманітні функції та беруть участь у всіх проявах клітинної життєдіяльності.
Наприклад, полягає у освіті антитіл - імуноглобулінів, що виробляються лімфоцитами. Такі захисні білки, як тромбін, фібрин і тромбобластин, забезпечують зсідання крові і запобігають її втраті при травмах і пораненнях. До складу клітини входять складні білки клітинних мембран, що мають здатність розпізнавати чужорідні сполуки – антигени. Вони змінюють свою конфігурацію та повідомляють клітині про потенційну небезпеку (сигнальна функція).
Деякі білки виконують регуляторну функцію і є гормонами, наприклад, окситоцин, що виробляється гіпоталамусом, резервується гіпофізом. Вступаючи з нього в кров, окситоцин впливає на м'язові стінки матки, викликаючи її скорочення. Білок вазопресин також виконує регуляторну функцію, контролюючи кров'яний тиск.
У м'язових клітинахзнаходяться актин та міозин, здатні скорочуватися, що зумовлює рухову функціюм'язової тканини. Для білків характерна і наприклад, альбумін використовується зародком як поживна речовина для свого розвитку. Білки крові різних організмів, наприклад гемоглобін та гемоціанін, переносять молекули кисню – виконують транспортну функцію. Якщо більш енергоємні речовини, такі як вуглеводи та ліпіди, повністю використані, клітина приступає до розщеплення білків. Один грам цієї речовини дає 17, 2 кДж енергії. Одною з найважливіших функційбілків є каталітична (білки-ферменти прискорюють хімічні реакції, які у компартментах цитоплазми). На підставі сказаного вище ми переконалися в тому, що білки виконують безліч дуже важливих функцій і обов'язково входять до складу тваринної клітини.
Біосинтез білка
Розглянемо процес синтезу білка у клітині, що відбувається у цитоплазмі з допомогою таких органел, як рибосоми. Завдяки діяльності спеціальних ферментів, за участю іонів кальцію рибосоми поєднуються в полісоми. Основні функції рибосом у клітині - синтез білкових молекул, що починається процесом транскрипції. В результаті синтезуються молекули іРНК, до яких і приєднуються полісоми. Потім починається другий процес – трансляція. Транспортні РНК сполучаються з двадцятьма різними видамиамінокислот і приносять їх до полісом, а так як функції рибосом у клітині - це синтез поліпептидів, ці органели утворюють комплекси з тРНК, а молекули амінокислот зв'язуються між собою пептидними зв'язками, утворюючи макромолекулу білка.
Роль води у процесах метаболізму
Цитологічні дослідження підтвердили той факт, що клітина, будова та склад якої ми вивчаємо, в середньому на 70% складається з води, а у багатьох тварин, що ведуть водний спосіб життя (наприклад, кишковопорожнинних), її зміст досягає 97-98%. З урахуванням цього хімічна організація клітин включає гідрофільні (здатні до розчинення) і Будучи універсальним полярним розчинником, вода грає виняткову роль і безпосередньо впливає не тільки на функції, але і на саму будову клітини. Таблиця, подана нижче, показує вміст води у клітинах різних типівживих організмів.
Функція вуглеводів у клітині
Як ми з'ясували раніше, до важливих органічних речовин - полімерів - належать також вуглеводи. До них відносяться полісахариди, олігосахариди та моносахариди. Вуглеводи входять до складу складніших комплексів - гліколіпідів та глікопротеїдів, з яких побудовані клітинні мембрани та надмембранні структури, наприклад глікокалікс.
Крім вуглецю, до складу вуглеводів входять атоми оксигену та гідрогену, а деякі полісахариди містять ще азот, сірку та фосфор. У клітинах рослин вуглеводів багато: бульби картоплі містять до 90% крохмалю, у насінні та плодах вміст вуглеводів до 70%, а в тваринних клітинах вони зустрічаються у вигляді таких сполук, як глікоген, хітин та трегалозу.
Прості цукру (моносахариди) мають загальну формулу CnH2nOn і поділяються на тетрози, тріози, пентози та гексози. Дві останні найбільш поширені в клітинах живих організмів, наприклад, рибоза та дезоксирибозу входять до складу нуклеїнових кислот, а глюкоза та фруктоза беруть участь у реакціях асиміляції та дисиміляції. Олігосахариди часто зустрічаються в рослинних клітинах: сахароза запасається в клітинах цукрових буряків і цукрової тростини, мальтоза міститься в пророслих зернівках жита та ячменю.
Дисахариди мають солодкуватий смак і добре розчиняються у воді. Полісахариди, будучи біополімерами, представлені в основному крохмалем, целюлозою, глікогеном та ламінарином. До структурних форм полісахаридів належить хітин. Основна функція вуглеводів у клітині – енергетична. В результаті гідролізу та реакцій енергетичного обміну полісахариди розщеплюються до глюкози, а вона потім окислюється до вуглекислого газу та води. В результаті один грам глюкози звільняє 17,6 кДж енергії, а запаси крохмалю та глікогену, по суті, є резервуаром клітинної енергії.
Глікоген відкладається в основному в м'язовій тканині та клітинах печінки, рослинний крохмаль - у бульбах, цибулинах, коренеплодах, насінні, а у членистоногих, наприклад павуків, комах та ракоподібних, головну рольв енергозабезпеченні грає олігосахарид трегалозу.
Є ще одна функція вуглеводів у клітині – будівельна (структурна). Вона у тому, що це речовини є опорними структурами клітин. Наприклад, целюлоза входить до складу клітинних стінок рослин, хітин утворює зовнішній скелет багатьох безхребетних і зустрічається в клітинах грибів, олісахариди разом із молекулами ліпідів та білків утворюють глікокалікс – надмембранний комплекс. Він забезпечує адгезію - злипання тварин клітин між собою, що призводить до утворення тканин.
Ліпіди: будова та функції
Ці органічні речовини, які є гідрофобними (нерозчинними у воді), можна витягти, тобто екстрагувати з клітин за допомогою неполярних розчинників, таких як ацетон або хлороформ. Функції ліпідів у клітині залежать від того, до якої з трьох груп вони відносяться: жирів, восків або стероїдів. Жири найбільш поширені у всіх типах клітин.
Тварини накопичують їх у підшкірній жировій клітковині, нервова тканина містить жир у вигляді нервів. Він також накопичується у нирках, печінці, у комах – у жировому тілі. Рідкі жири - олії - зустрічаються в насінні багатьох рослин: кедра, арахісу, соняшнику, маслини. Вміст ліпідів у клітинах коливається від 5 до 90% (в жировій тканині).
Стероїди та воски відрізняються від жирів тим, що вони не мають у складі молекул залишків жирних кислот. Так, стероїди - це гормони кіркового шару надниркових залоз, що впливають на статеве дозріванняорганізму та є компонентами тестостерону. Вони також входять до складу вітамінів (наприклад, вітамін Д).
Основні функції ліпідів у клітині – це енергетична, будівельна та захисна. Перша обумовлена тим, що 1 грам жиру при розщепленні дає 38,9 кДж енергії – набагато більше, ніж інші органічні речовини – білки та вуглеводи. Крім того, при окисненні 1г жиру виділяється майже 1,1 гр. води. Саме тому деякі тварини, маючи запас жиру у своєму тілі, можуть довгий часперебувати без води. Наприклад, ховрахи можуть бути в сплячці більше двох місяців, не потребуючи води, а верблюд не п'є воду при переходах через пустелю протягом 10-12 діб.
Будівельна функція ліпідів у тому, що є невід'ємною частиною клітинних мембран, а також входять до складу нервів. Захисна функціяліпідів полягає в тому, що шар жиру під шкірою навколо нирок та інших внутрішніх органівзахищає їх від механічних травм. Специфічна теплоізоляційна функція властива тваринам, довгий часщо знаходяться у воді: китам, тюленям, морським котикам. Товстий підшкірний жировий шар, наприклад, у синього кита становить 0,5 м, він захищає тварину від переохолодження.
Значення кисню у клітинному метаболізмі
Аеробні організми, до яких відноситься переважна більшість тварин, рослини та людина, використовують атмосферний кисень для реакцій енергетичного обміну, що призводять до розщеплення органічних речовин і виділення певної кількості енергії, що акумульується у вигляді молекул аденозинтрифосфорної кислоти.
Так, при повному окисленні одного моля глюкози, що відбувається на кристалах мітохондрій, виділяється 2800 кДж енергії, з яких 1596 кДж (55%) запасається у вигляді молекул АТФ, що містять макроергічні зв'язки. Таким чином, основна функція кисню в клітині - здійснення в основі якого лежить група ферментативних реакцій так званої клітинних органелах - мітохондріях. У прокаріотичних організмів – фототрофних бактерій та ціанобактерій – окислення поживних речовин відбувається під дією кисню, що дифундує у клітини на внутрішні вирости плазматичних мембран.
Нами було вивчено хімічну організацію клітин, а також розглянуто процеси біосинтезу білка та функцію кисню в клітинному енергетичному обміні.
Поживні речовини - вуглеводи, білки, вітаміни, жири, мікроелементи, макроелементи- містяться у продуктах харчування. Всі ці поживні речовини необхідні людині для здійснення всіх процесів життєдіяльності. Вміст поживних речовин у раціоні є найважливішим факторомдля складання меню дієт.
В організмі живої людини ніколи не зупиняються процеси окислення всіляких поживних речовин. Реакції окислення відбуваються з утворенням та виділенням тепла, яке потрібне людині для підтримки процесів життєдіяльності. Теплова енергія дозволяє працювати м'язової системиЩо призводить до висновку, що чим важча фізична праця, тим більше їжі потрібно для організму.
Енергетична цінність товарів визначається калоріями. Калорійність продуктів визначає кількість енергії, що отримується організмом у процесі засвоєння їжі.
1 г білка в процесі окислення дає кількість тепла в 4 ккал; 1 г вуглеводів = 4 ккал; 1 г жирів = 9 ккал.
Поживні речовини – білки.
Білок як поживна речовинанеобхідний організму для підтримки метаболізму, скорочення м'язів, подразливості нервів, здатності до зростання, розмноження, мислення. Білок міститься у всіх тканинах та рідинах організму і є найважливішим елементів. Білок складається з амінокислот, що визначають біологічне значення тієї чи іншої білка.
Замінні амінокислотиутворюються у тілі людини. Незамінні амінокислотилюдина отримує ззовні з їжею, що говорить про необхідність контролю кількості амінокислот в їжі. Недолік їжі навіть однієї незамінної амінокислоти веде до зниження біологічної цінності білків і може стати причиною білкової недостатності, незважаючи на достатня кількістьвмісту білка в раціоні. Основним джерелом незамінних амінокислот є риба, м'ясо, молоко, сир, яйця.
Крім того, організм потребує рослинних білках, що містяться у хлібі, крупах, овочах - вони дають замінні амінокислоти.
В організм дорослої людини щодня має надходити приблизно 1 г білка на 1 кілограм ваги тіла. Тобто звичайній людині, вагою 70 кг на день потрібно щонайменше 70 г білка, при цьому 55% всього білка має бути тваринного походження. Якщо ви займаєтеся фізичними вправамикількість білка повинна бути збільшена до 2 грам на кілограм на добу.
Білки в правильному раціонінезамінні жодними іншими елементами.
Поживні речовини – жири.
Жири, як живильні вечори,є одним з основних джерел енергії для організму, беруть участь у відновлювальних процесах, оскільки є структурною частиною клітин та їх мембранних систем, розчиняють та допомагають у засвоєнні вітамінів А, Е, Д. Крім того, жири допомагають у формуванні імунітету та збереження тепла в тілі .
Недостатня кількість жиру в організмі викликає порушення діяльності ЦНС, зміни шкіри, нирок, зору.
Жир складається з поліненасичених жирних кислот, лецитину, вітамінів А, Е. Звичайній людині на день потрібно око 80-100 грам жиру, з якого рослинного походження має бути не менше 25-30 грам.
Жир із їжі дає організму 1/3 добової енергетичної цінності раціону; на 1000 ккал припадає 37 г жиру.
Необхідна кількість жиру в: серці, птиці, рибі, яйцях, печінці, вершковому маслі, сирі, м'ясі, салі, мізках, молоці. Жири рослинного походження, у яких менше холестерину, важливіші для організму.
Поживні речовини – вуглеводи.
Вуглеводи,поживна речовина, є головним джерелом енергії, яке приносить 50-70% калорій з усього раціону. Необхідна кількість вуглеводів для людини визначається виходячи з її активності та енерговитрат.
У день звичайній людині, яка займається розумовою або легкою фізичною працею, необхідно приблизно 300-500 грам вуглеводів. Зі збільшенням фізичних навантаженьзбільшується і добова нормавуглеводів та калорій. Повним людям енергоємність денного меню можна зменшувати за рахунок кількості вуглеводів без шкоди здоров'ю.
Багато вуглеводів міститься у хлібі, крупах, макаронах, картоплі, цукрі (чистий вуглевод). Надлишок вуглеводів в організмі порушує правильне співвідношення основних частин їжі, порушуючи цим метаболізм.
Поживні речовини – вітаміни.
Вітаміни,як поживні речовини, Не дають енергії організму, але все ж таки є найважливішими поживними речовинами необхідними для організму. Вітаміни потрібні підтримки життєдіяльності організму, регулюючи, спрямовуючи і прискорюючи процеси обміну речовин. Майже всі вітаміни організм отримує з їжі і лише деякі організм може виробляти сам.
У зимовий та весняний час в організмі може виникати гіпоавітаміноз через нестачу вітамінів у їжі – збільшується стомлюваність, слабкість, апатія, зменшується працездатність, опірність організму.
Всі вітаміни, за впливом їх на організм, взаємопов'язані - нестача одного з вітамінів дає порушення обміну інших речовин.
Усі вітаміни поділяються на 2 групи: водорозчинні вітаміниі жиророзчинні вітаміни.
Жиророзчинні вітаміни – вітаміни А, Д, Е, До.
Вітамін А- необхідний зростання організму, поліпшення стійкості його до інфекцій, підтримки гарного зору, стани шкіри та слизових оболонок. Вітамін А надходить з риб'ячого жиру, вершків, вершкового масла|мастила|, яєчного жовтка, печінки, моркви, салату, шпинату, помідорів, зеленого горошку, абрикос, апельсинів.
Вітамін Д- необхідний формування кісткової тканини, зростання організму. Нестача вітаміну Д призводить до погіршення засвоєння Ca та P, що призводить до рахіту. Вітамін Д можна отримати з риб'ячого жиру, яєчного жовтка, печінки, рибної ікри. Вітамін Д ще є в молоці та вершковому маслі, але зовсім трохи.
Вітамін К- потрібен для тканинного диханнянормальної згортання крові. Вітамін К синтезується у організмі бактеріями кишечника. Нестача вітаміну К виникає через захворювання органів травлення або прийому антибактеріальних препаратів. Вітамін К можна отримати з помідорів, зелених частин рослин, шпинату, капусти, кропиви.
Вітамін Е (токоферол) необхідний діяльності ендокринних залоз, обміну білків, вуглеводів, забезпечення внутрішньоклітинного обміну. Вітамін Е сприятливо впливає на перебіг вагітності та розвиток плода. Вітамін Е отримуємо з кукурудзи, моркви, капусти, зеленого гороху, яєць, м'яса, риби, оливкової олії.
Водорозчинні вітаміни – вітамін С, вітаміни групи В.
Вітамін С (аскорбінова кислота) - необхідний для окислювально-відновних процесів організму, вуглеводного та білкового обміну, збільшення опірності організму до інфекцій. Багаті на вітамін С плоди шипшини, чорної смородини, чорноплідної горобини, обліпихи, аґрусу, цитрусові, капуста, картопля, листяні овочі.
Група вітамінів Ввключає 15 розчинних у воді вітамінів, що беруть участь у процесах обміну речовин в організмі, процесі кровотворення, відіграють важливу роль у вуглеводному, жировому, водному обміні. Вітаміни групи стимулюють зростання. Отримати вітаміни групи В можна з пивних дріжджів, гречки, вівсянки, житнього хліба, молока, м'яса, печінки, яєчний жовток, зелені частини рослин.
Поживні речовини - мікроелементи та макроелементи.
Поживні мінеральні речовинивходять до складу клітин та тканин організму, беруть участь у різних процесахобмін речовин. Макроелементи необхідні людині щодо великих кількостях: Ca, K, Mg, P, Cl, солі Na. Мікроелементи необхідні у невеликих кількостях: Fe, Zn, марганець, Cr, I, F.
Йод можна одержати з морепродуктів; цинк із злаків, дріжджів, бобових, печінки; мідь та кобальт отримуємо з яловичої печінки, нирок, жовтка курячого яйця, меду. У ягодах та фруктах багато калію, заліза, міді, фосфору.
20. Хімічні елементи, що входять до складу вуглецю
21. Кількість молекул у моносахаридах
22. Кількість мономерів у полісахаридах
23. Глюкозу, фруктозу, галактозу, рибозу та дезоксирибозу відносять до типу речовин
24. Мономер полісахаридах
25. Крохмаль, хітин, целюлоза, глікоген відноситься до групи речовин
26. Запасний вуглець у рослин
27. Запасний вуглець у тварин
28. Структурний вуглець у рослин
29. Структурний вуглець у тварин
30. З гліцерину та жирних кислот складаються молекули
31. Найенергоємніша органічна поживна речовина
32. Кількість енергії, що виділяється при розпаді білків
33. Кількість енергії, що виділяється при розпаді жирів
34. Кількість енергії, що виділяється при розпаді вуглецю
35. Замість однієї з жирних кислот фосфорна кислота бере участь у формуванні молекули
36. Фосфоліпіди входять до складу
37. Мономером білків є
38. Кількість видів амінокислот у складі білків існує
39. Білки – каталізатори
40. Різноманітність молекул білків
41. Крім ферментативної, одна з найважливіших функцій білків
42. Цих органічних речовин у клітині найбільше
43. За типом речовин ферменти є
44. Мономер нуклеїнових кислот
45. Нуклеотиди ДНК можуть відрізнятися один від одного тільки
46. Загальна речовинаНуклеотиди ДНК та РНК
47. Вуглевод у Нуклеотидах ДНК
48. Вуглевод у нуклеотидах РНК
49. Тільки для ДНК характерна азотна основа
50. Тільки для РНК характерна азотна основа
51. Дволанцюгова Нуклеїнова кислота
52. Одноланцюгова Нуклеїнова кислота
56. Аденіну комплементарний
57. Гуаніну комплементарний
58. Хромосоми складаються з
59. Усього видів РНК існує
60. РНК у клітці знаходиться
61. Роль молекули АТФ
62. Азотиста основа в молекулі АТФ
63. Тип вуглеводу АТФ
галактозу, рибозу і дезоксирибозу відносять до типу речовин 24. Мономер полісахаридах 25. Крохмаль, хітин, целюлоза, глікоген відноситься до групи речовин 26. Запасний вуглець у рослин 27. Запасний вуглець у тварин 28. Структурний вуглець у рослин2 30. З гліцерину і жирних кислот складаються молекули 31. Найенергоємніша органічна поживна речовина 32. Кількість енергії, що виділяється при розпаді білків 33. Кількість енергії, що виділяється при розпаді жирів 34. Кількість енергії, що виділяється при розпаді вуглеців 35. Замість однієї з жирних кислот фосфорна кислота бере участь у формуванні молекули 36. Фосфоліпіди входять до складу 37. Мономером білків є 38. Кількість видів амінокислот у складі білків існує 39. Білки – каталізатори 40. Різноманітність молекул білків 41. Крім ферментативної, одна з найважливіших функцій 2 . речовин у клітині найбільше 43. За типом речовин ферменти є 44. Мономер нуклеїнових кислот 45. Нуклеотиди ДНК можуть відрізнятися один від одного тільки 46. Загальна речовина Нуклеотиди ДНК та РНК 47. Вуглевод в нуклеотидах ДНК 48. Вуглевод в нуклеотидах РНК 49. Тільки для ДНК характерна азотна основа 50. Тільки для РНК характерна азотна основа 51. Дволанцюгова Нуклеїнова кислота 52. Одноланцюгова Нуклеїнова кислота 53. Типи хімічного зв'язку між нуклеотидами в одному ланцюгу ДНК 54. Типи хімічного зв'язку між ланцюгами ДНК 55. Подвійна між 56. Аденіну комплементарний 57. Гуаніну комплементарний 58. Хромосоми складаються з 59. Усього видів РНК існує 60. РНК в клітині знаходиться 61. Роль молекули АТФ 62. Азотисте основу в молекулі АТФ 63. Тип вуглеводу АТФ
1) Поживні речовини необхідні побудови тел:А) лише тварин
В) тільки рослин
С) тільки грибів
D) всіх живих організмів
2) Отримання енергії для життєдіяльності організму відбувається у результаті:
A) розмноження
B) дихання
C) виділення
D) зростання
3) Для більшості рослин, птахів, звірів середовищем є:
A) наземно-повітряна
B) водна
C) інший організм
D) ґрунтова
4) Квітки, насіння та плоди характерні для:
A) хвойних рослин
B) квіткових рослин
C) плаунів
D) папороті
5) Тварини можуть розмножуватися:
A) суперечками
B) вегетативно
C) статевим способом
D) розподілом клітини
6) Для того, щоб не отруїтися, потрібно збирати:
A) молоді їстівні гриби
B) гриби вздовж автомобільних доріг
C) отруйні гриби
D) їстівні гриби, що переросли
7) Запас мінеральних речовину ґрунті та воді поповнюється за рахунок життєдіяльності:
а) виробників
B) руйнівників
C) споживачів
D) всі відповіді вірні
8) Бліда поганка:
A) створює органічні речовини на світлі
B) перетравлює поживні речовини в травної системи
C) всмоктує поживні речовини гіфами
D) захоплює поживні речовини ложноніжками
9) Вставте ланку в ланцюг живлення, вибравши із запропонованих:
Овес - миша - боривітра - .......
A) яструб
B) чину лучна
C) дощовий черв'як
D) ластівка
10) Здатність організмів реагувати зміни довкілляназивається:
A) виділення
B) дратівливість
C) розвиток
D) обмін речовин
11) На довкілля живих організмів впливають чинники:
A) неживої природи
B) живої природи
C) діяльність людини
D) усі перелічені фактори
12) Відсутність кореня характерна для:
A) хвойних рослин
B) квіткових рослин
C) мохів
D) папороті
13) Тіло протистів не може:
A) бути одноклітинним
B) бути багатоклітинним
C) мати органи
D) немає правильної відповіді
14) В результаті фотосинтезу в хлоропластах спірогіри утворюється (ються):
A) вуглекислий газ
B) вода
C) мінеральні солі
D) немає правильної відповіді
Loading...