Какие вещества обусловливают буферные свойства клетки

От концентрации солей внутри клетки зависят буферные свойства цитоплазмы Буферностью называют способность клетки сохранять определенную концентрацию водородных ионов рН В клетке поддерживается слабощелочная реакция рН 7, 2 Имеющиеся организме нерастворимые минеральные соли, например фосфат кальция, входят состав межклеточного вещества костной ткани, раковины моллюсков, обеспечивая прочность этих образований. Внимание Информация на сайте предназначена исключительно для образовательных и научных целей. Из них основная часть 98 приходится на макроэлементы углерод, водород, кислород, азот, которые вместе с серой и фосфором образуют группу биоэлементов. Биоэлементы кислород, водород, углерод, азот, фосфор и сера являются необходимыми составными частями молекул биологических полимеров белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот. Микроэлементы вещества, входящие состав клетки малых количествах от 0, 18 до 0, 02 К микроэлементам относятся цинк, медь, йод, фтор, кобальт. Находясь составе клетки виде ионов и иных соединений, они активно участвуют построении и функционировании живого организма Так, цинк входит состав молекулы инсулина гормона поджелудочной железы Йод необходимый компонент тироксина гормона щитовидной железы Фтор участвует образовании костей и эмали зубов Медь входит состав молекул некоторых белков, например гемоцианина Кобальт является компонентом молекулы витамина В12, необходимого организму для кроветворения.

какие вещества обусловливают буферные свойства клетки

Молекулы, состоящие из аминокислот, соединенных пептидными связями, называются пептидами. Разноуровневая структурная организация белковых молекул необходима для выполнения ими их специфических функций. Утрата белковой молекулой своей структурной организации называется денатурацией Денатурация может быть обратима, если не разрушена первичная структура белка В этом случае при восстановлении нормальных условий температуры, кислотности и др происходит ренатурация. Какой простой углевод служит мономером крахмала, гликогена, целлюлозы. Жиры это эфиры высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина Характерной особенностью жиров является их гидрофобность нерастворимость воде. Мономерами нуклеиновых кислот служат нуклеотиды Нуклеотид органическое соединение, состоящее из азотистого основания аденин, тимин, урацил, гуанин, цитозин, пятиуглеродного сахара пентозы рибозы или дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты.

какие вещества обусловливают буферные свойства клетки

Теги состав, клетки, белка, является, Какие, вещества, кислоты, входят, аминокислот, являются, молекул, например, соединения, молекула, веществ, нуклеиновых, функции, молекуле, информации, клетке, аденин, фосфорной, цитозин, наиболее, гуанин, нуклеотиды, жиров, аминокислоты, комплементарности, принципу, тимин, информацию, структуры, линейный, содержание, кальций, углеводами, калий, кислород, фосфор, нуклеиновые, Пластическая, клеточной, железо, Энергетическая, синтезируется, моносахаридов, Помимо, организма, наследственной, глюкоза, образуются, белковых, полипептидной, процессе, различные, обеспечивают, организмах, щитовидной, полисахаридов, третичная, заключается, последовательность, солей, приходится, благодаря, вторичная, анионы, ткани, соединений, поджелудочной, водород, обеспечивается, межклеточного, друга, внутри, также, значение, часть, соответственно, средой, буферные, водородными, поддерживать, группы, более, связей, биополимеры, метаболизма, относятся, группу, активно, выполняет, реакций, среднем, первичная, гемоцианина, организме, входящих, натрий. Чем отличаются кондиционеры, бальзамы и ополаскиватели для волос Состав кондиционера еще 3 фото. Биология Общая биология Базовый уровень 1011 классы В И Сивоглазов.

Щелочные растворы представляют лишь первый барьер против вводимых извне или вырабатываемых организме кислых продуктов Производимое последними нарушение реакции во много раз ослабляется буферами крови, но не может быть ими совершенно устранено связывание части молекул бикарбоната и освобождение CO 2 смещает первоначальное соотношение этой основной буферные смеси Более тонкая регуляция реакции совершается легкими Всякое увеличение концентрации водородных ионов служит возбудителем дыхательного центра и немедленно усиливает вентиляцию легких смотрите Дыхание Благодаря высокой чувствительности дыхательного центра к Нионам, аппарат легочной регуляции работает необычайно точно удаляя из крови, зависимости от существующей ней активной реакции, большие или меньшие количества CO 2 он автоматически восстанавливает нормальное соотношение между нею и бикарбонатом. Минеральные соли находятся клетке либо диссоциированном на ионы, либо твердом состоянии. Вопрос 2 Что такое микроэлементы Приведите примеры и охарактеризуйте их биологическое значение. Молибден Мо Молибден входит состав ферментов, оказывает влияние на вес и рост, препятствует кариесу зубов, задерживает фтор При недостатке молибдена происходит замедление роста Содержание суточном пищевом рационе 0, 10, 6 мг Суточная доза молибдена 0, 10, 5 мг Молибден присутствует рябине черноплодной, яблоне домашней, бобовых, печени, почках, хлебопродуктах.

Селен Se Селен принимает участие обмене серосодержащих аминокислот и предохраняет витамин Е от преждевременного разрушения, защищает клетки от свободных радикалов, но большие дозы селена могут быть опасными и принимать пищевые добавки с селеном нужно только по рекомендации врача Суточная доза селена 55 мкг Основной причиной дефицита селена является его недостаточное поступление с пищей, особенно с хлебом и хлебобулочными и мучными изделиями. Фториды F Содержание пищевом рационе 0, 40, 8 мг Суточная потребность фторидов 23 мг Преимущественно накапливается костях и зубах Фториды применяются от кариеса зубов, стимулируют кроветворение и иммунитет, участвуют развитии скелета Избыток фторидов дает крапчатость зубной эмали, вызывает заболевание флюороз, подавляет защитные силы организма В организм фтор поступает с пищевыми продуктами, из которых наиболее богаты им овощи и молоко В составе пищи человек получает около 0, 8 мг фтора, остальное его количество должно поступать с питьевой водой.

Серебро Аg Серебро микроэлемент, являющийся необходимой составной частью тканей любого живого организма В суточном рационе человека должно содержаться среднем около 80 мкг серебра Исследования показали, что даже длительное употребление человеком питьевой воды, содержащей 50 мкг на литр серебра, не вызывает нарушений функции органов пищеварения и каких либо патологических сдвигов состоянии организма целом Такое явление, как дефицит серебра организме, нигде не описано Бактерицидные свойства серебра общеизвестны В официальной медицине широко применяются препараты коллоидного серебра и нитрат серебра В организме человека серебро обнаружено мозге, железах внутренней секреции, печени, почках и костях скелета В гомеопатии серебро применяется как элементарном виде серебро металлическое, так и виде нитрата серебра Препараты серебра гомеопатии обычно назначают при упорных и длительных заболеваниях, сильно истощающих нервную систему Однако физиологическая роль серебра организме человека и животных изучена недостаточно. Вопрос 7 Предложите свою классификацию химических элементов, входящих состав живых организмов.

какие вещества обусловливают буферные свойства клетки

Специфичность белков определяется набором аминокислот, их количеством и последовательностью расположения полипептидной цепочке Замена одной единственной аминокислоты составе молекулы белка или изменение последовательности их расположения, как правило, приводит к изменению его функции Этим достигается огромное разнообразие первичной структуры белковой молекулы Поэтому не удивительно, что живой организм может использовать для выполнения каждой своей функции особый вид белка и что его возможности этом отношении неограниченны. В состав белков входит 20 аминокислот Аминокислоты делятся на незаменимые питании они обязательно должны поступать пищей и кормом они не могут синтезироваться организме человека и животных К ним относятся лизин, валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, триптофан, метионин, аланин, гистидин Недостаточное содержание этих аминокислот пище человека и рационе животных приводит к нарушению биосинтеза белка, замедлению роста и развития организма, к различным заболеваниям Чтобы восполнить их недостаток Вторая группа аминокислот могут синтезировать организме человека и животных это заменимые аминокислоты. Вторичная структура представляет собой спирально закрученную белковую цепочку Витки спирали удерживаются водородными связями, которые образуются между карбоксильными и аминогруппами, расположенными на соседних витках.

Третичная структура возникает результате дальнейшей укладки спирали, возникает специфичная для каждого белка конфигурация Она стабилизируется за счет связей между белковыми радикалами аминокислотных остатков ковалентными дисульфидными связями SS связи, а также водородными, ионными и гидрофобными взаимодействиями. Четвертичная структура В некоторых случаях 2, 3, 4 и более белковых молекул с третичной организацией объединяются один комплекс Пример такого сложного белка гемоглобин, состоящий из четырех субъединиц и небелковой части гемма Только такой форме он способен выполнять свою функцию В четвертичной структуре белковые субъединицы химически не связаны друг с другом, однако вся структура достаточна прочна за счет действия слабых межмолекулярных. Дисахариды состоят из двух остатков моносахаридов К дисахаридам относят сахарозу, мальтозу, лактоза Дисахариды по своим свойствам близки к моносахаридам Например, и те и другие хорошо растворимы воде и имеют сладкий вкус Выполняют энергетическую функцию. Липиды это обширная группа органических соединений, которые содержатся во всех живых клетках, нерастворимы воде, но хорошо растворимы неполярных органических растворителях эфир, бензин, хлороформ. Вода Самое распространенное неорганическое соединение живых организмах вода Ее содержание колеблется широких пределах клетках эмали зубов воды около 10, а клетках развивающегося зародыша более 90 В среднем многоклеточном организме вода составляет около 80 массы тела.

Белки, выделенные из живых организмов животных, растений и микроорганизмов, включают несколько сотен, а иногда и тысяч комбинаций 20 основных аминокислот Порядок их чередования самый разнообразный, что делает возможным существование огромного числа молекул белка, отличающихся друг от друга Например, для белка, состоящего всего из 20 остатков аминокислот, теоретически возможно около 2x10 вариантов, отличающихся чередованием аминокислот, а значит, и свойствами различных белковых молекул Последовательность аминокислот полипептидной цепи принято называть первичной структурой белка. Пессимистический подход особенно ярко проявился глобальных сценариях, разработанных 70х гг участниками так называемого Римского клуба. Как скачать бесплатное сочинение Жми и сохраняй И ссылка на это сочинение Неорганические вещества клетки уже твоих закладках. Липиды Вопрос 1 Какие вещества относятся к липидам Липиды обширная группа органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества Они малорастворимы воде, но хорошо растворяются эфире, бензине, хлороформе и некоторых других растворителях Большинство липидов состоит из высокомолекулярных кислот и трехатомного спирта глицерина Вопрос 2 Какое строение имеет большинство липидов Выделяют липиды простые и сложные Молекулы простых липидов состоят из остатков жирных кислот и спиртов К этой группе относятся жиры Комплексы липидов с молекулами.

Ассимиляция и диссимиляция Метаболизм Вопрос 1 Почему Солнце главнейший источник энергии на Земле Для синтеза органических веществ всем организмам необходима энергия Основным источником первичных органических соединений на планете являются растения Растения используют для их синтеза энергию Солнца Другие живые существа обеспечиваются питанием, а следовательно, и энергией за счет веществ, полученных растениями Таким образом, именно Солнце является главным источником энергии Вопрос 2 Почему ассимиляция невозможна без диссимиляции, и наоборот Процесс ассимиляции характеризуется образованием новых, необходимых клетке соединений. Креативне опрацювання та впровадження технологій тестування курсі географії 8 клас. Мой любимый день недели, как это ни странно, четверг В этот день я хожу со своими подругами бассейн. Все клетки, независимо от уровня организации, сходны по химическому составу В живых организмах обнаружено 86 химических элементов периодической системы Д И Менделеева Для 25 элементов известны функции, которые они выполняют клетке Эти элементы называются биогенными По количественному содержанию живом веществе элементы делятся на три категории. Макро и микроэлементы присутствуют живой материи виде разнообразных химических соединений, которые подразделяются на неорганические и органические вещества.

Вода самое распространенное живых организмах неорганическое соединение Ее содержание колеблется широких пределах клетках эмали зубов вода составляет по массе около 10, а клетках развивающегося зародыша более. Вода является непосредственным участником многих химических реакций гиролитическое расщепление белков, углеводов, жиров и др, необходима как метаболит для реакций фотосинтеза. Максимальная плотность воды при 4 С, при понижении температуры вода поднимается вверх, а так как плотность льда меньше плотности воды, то лед образуется на поверхности, поэтому при замерзании водоемов подо льдом остается жизненное пространство для водных организмов. Благодаря силам когезии электростатическому взаимодействию молекул воды, водородным связям и адгезии взаимодействию с окружающими ее стенками вода обладает свойством подниматься по капиллярам один из факторов, обеспечивающих движение воды сосудах растений. Для процессов жизнедеятельности клетки наиболее важны катионы Na Ca 2 Mg 2 анионы HPO 4 2 Cl HCO 3 Концентрации ионов клетке и среде ее обитания, как правило, различны В нервных и мышечных клетках концентрация К внутри клетки 3040 раз больше, чем вне клетки концентрация Na вне клетки 1012 раз больше, нежели клетке Ионов Сl вне клетки 30 50 раз больше, чем внутри клетки Существует ряд механизмов, позволяющих клетке поддерживать определенное соотношение ионов протопласте и внешней среде.

Третий случай буферы слабые кислоты или слабые основания присутствии их солей Буфером называют раствор, способный сохранять примерно постоянное значение pH при добавлении сравнительно больших количеств кислоты или основания Конечно, ни один буферный раствор не имеет бесконечной емкости, и если выйти за пределы емкости, то pH раствора начнет заметно меняться Одной из наиболее тонко отрегулированных буферных систем является кровь Хотя какойто вклад буферные свойства крови вносит гемоглобин и другие белки а также фосфаты все же главным рабочим механизмом буферной системы служит пара бикарбонат натрия угольная кислота Истощение этой буферной системы при сильном повышении кислотности приводит к резкому изменению pH с вытекающими отсюда роковыми последствиями. Н 2 О самое распространенное соединение живых организмах Содержание ее разных клетках колеблется довольно широких пределах от 10 эмали зубов до 98 теле медузы, но среднем она составляет около 80 массы тела Исключительно важная роль воды обеспечении процессов жизнедеятельности обусловлена ее физикохимическими свойствами Полярность молекул и способность образовывать водородные связи делают воду хорошим растворителем для огромного количества веществ Большинство химических реакций, протекающих клетке, может происходить только водном растворе Вода участвует и во многих химических превращениях.

В некоторых случаях белковые молекулы объединяются друг с другом и могут выполнять свою функцию только виде комплексов Так, гемоглобин это комплекс из четырех молекул и только такой форме способен присоединять и транспортировать О подобные агрегаты представляют собой четвертичную структуру белка. Сложные углеводы, образованные многими моносахаридами, называются полисахаридами Мономером таких полисахаридов, как крахмал, гликоген, целлюлоза, является глюкоза. Углеводы выполняют две основные функции строительную и энергетическую Целлюлоза образует стенки растительных клеток Сложный полисахарид хитин служит главным структурным компонентом наружного скелета членистоногих Строительную функцию хитин выполняет и у грибов Углеводы играют роль основного источника энергии клетке В процессе окисления 1г углеводов освобождается 17, 6. Для прокариот и простейших, низших грибов и некоторых водорослей понятия клетка и организм совпадают Можно сказать, что клетка это элементарная биологическая система, способная к самообновлению, самовоспроизведению и развитию.

Такое представление о клетке установилось науке не сразу Сама клетка точнее, клеточная оболочка была открыта XVII Английским физиком Р Гуком Рассматривая под микроскопом срез пробки, Гук обнаружил, что она состоит из ячеек, разделенных перегородками Эти ячейки он назвал клетками Долгое время главной частью клетки считали ее оболочку Лишь XIX Ученые обратили внимание на полужидкое студенистое содержимое, заполняющее клетку В 1831 английский ботаник Б Броун обнаружил клетках ядро Это открытие послужило важной предпосылкой для установления сходства между клетками растений и животных Ботаник М Шлейден доказал, что ядро есть любой растительной клетке. Некоторые бактерии, лишенные хлорофилла, способны к синтезу органических соединений, при этом они используют энергию химических реакций неорганических веществ Преобразование энергии химических реакций химическую энергию синтезируемых органических соединений называется хемосинтезом К группе автотрофов хемосинтетиков хемотрофов относят нитрифицирующие бактерии Некоторые из них используют энергию окисления аммиака азотистую кислоту, другие энергию окисления азотистой кислоты азотную Известны хемосинтетики, извлекающие энергию из окисления двухвалентного железа трехвалентное или из окисления сероводорода до серной кислоты Фиксируя атмосферный азот, переводя нерастворимые минералы форму, пригодную для усвоения растениями, хемосинтезирующие бактерии играют важную роль круговороте веществ природе.

Организмы, не способные сами синтезировать органические соединения из неорганических, нуждаются доставке их из окружающей среды Такие организмы называются гетеротрофными К ним относятся большинство бактерий, грибы и все животные. Сущность живого это целая цепь хорошо организованных химических реакций Так, живой клетке протекает бесчисленное множество превращений одних молекул другие, что создает энергетическую и материальную основу всего живого Химические процессы живых системах очень хорошо организованы, строго сбалансированы, точно обусловлена пространственная и временная очередность событий. Науке свойственно стремление к познанию первооснов окружающего нас мира Две трети поверхности Земли покрыто водами рек, озер, морей, океанов Океаны, колыбель жизни на Земле, с точки зрения химика, представляют собой водный раствор множества химических веществ Именно этом растворе впервые развились живые организмы, и из этого раствора они получали ионы и молекулы, необходимые для их роста и жизни пишет одной из своих работ лауреат Нобелевской премии американский химик Лайнус Полинг и продолжает С течением времени живые организмы развивались и изменялись, что позволило им покинуть водную среду и перейти на сушу и затем подняться воздух Они приобрели эту способность, сохранив своих организмах водный раствор виде жидкой составляющей ткани, плазмы крови, межклеточной жидкости, содержащей необходимый запас ионов и молекул.

Организм человека находится состоянии постоянного обмена веществ с окружающей его средой Различные неорганические и органические вещества непрерывно поступают организм, претерпевают там многообразные превращения, а отработанные, ненужные выводятся наружу, окружающую среду. Обмен веществ один из главных признаков жизни Существуют разные виды обмена веществ углеводный, белковый, жировой и Обмен веществ включает себя, конечно, и обмен воды Совокупность процессов всасывания воды желудке и кишечнике, распределение ее между тканями организма и выделение через почки, легкие, кожу этом и состоит сущность водного обмена. Клетки и межклеточные вещества живых тканей представляют собой сложные системы, отдельные части которых содержат качестве необходимого компонента воду Почему же именно. Вода прекрасный растворитель для множества веществ живого организма, среда, которой протекает большинство химических реакций, связанных с обменом веществ При ее участии, с помощью водного обмена, происходит терморегуляция, регулируются процессы теплоотдачи и теплопродукции С водой удаляются из организма ненужные ему продукты обмена иногда микробы, их токсины и. Изза высокой полярности молекул вода является растворителем других полярных соединений, не имея себе равных В воде растворяется больше веществ, чем любой другой жидкости Именно поэтому водной среде клетки осуществляется множество химических реакций Вода растворяет продукты обмена веществ и выводит их из клетки и организма целом.

Вода обладает большой теплоемкостью способностью поглощать теплоту При минимальном изменении ее собственной температуры выделяется или поглощается значительное количество теплоты 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 равномерно распределять теплоту между тканями тела. Вода является одним из основных веществ природы, без которого невозможно развитие органического мира растений, животных, человека Там, где она есть, есть жизнь А какова роль воды человеческом организме. Человек чрезвычайно остро реагирует на нарушение водного баланса Так, при утрате влаги размере 6 8 от веса тела он впадает полуобморочное состояние Потеря 10 влаги вызывает нарушение глотательного рефлекса, затем начинаются галлюцинации, конце концов останавливается сердце оно оказывается не состоянии проталкивать по сосудам сгустившуюся кровь При потере организмом более 12 влаги наступает смерть.

В норме из организма выделяется сутки 2, 5 воды через почки около 50, через легкие 13, через кишечник 5, остальная часть воды примерно 32 выделяется через кожу Однако эти соотношения могут резко изменяться Так, при заболевании сахарным диабетом почки начинают выделять до 8 10 воды сутки Интенсивная физическая работа, пребывание горах увеличивают количество воды, уходящей через легкие При работе горячих цехах или жаркую погоду масса воды, теряемой через кожу, может достигать 6 10 Во всех этих случаях вследствие обезвоживания организма человек испытывает чувство жажды Было установлено, что общее количество выделяемой из организма взрослого человека воды норме должно равняться количеству вводимой, среднем 2, 5 В этом случае соблюдается состояние водного равновесия, нормальный баланс воды Действительно, ее роль любом живом организме огромна Но помимо воды числе неорганических веществ клетки нужно назвать и соли Соли находятся либо диссоциированном, либо твердом состоянии Концентрация катионов и анионов клетке и окружающей ее среде неодинакова В клетке содержится довольно много калия и очень мало натрия Во внеклеточной среде, например плазме крови, морской воде, наоборот, много натрия и мало калия Раздражительность клетки зависит от соотношения концентраций ионов Na, K, Ca2. Жиры также выполняют и строительную функцию Они входят состав мембран, таким образом они во первых не пропускают воду клетки, а также служат теплоизолятором, к жиры имеют очень плохую теплопроводность.

Громадное значением имеет каталитическая роль белков Химические реакции внутри клетки протекают со значительной скоростью Это достигается благодаря наличию клетке катализаторов Все клеточные катализаторы белки Их называют биокатализаторами, а чаще ферментами Почти каждая химическая реакции клетке катализируется своим собственным ферментом. Очень важна двигательная функция белков Все виды движений, к которым способны клетки и организмы, сокращение мышц у высших животных, мерцание ресничек. При введении организм чужеродных веществ или клеток нем происходит выработка особых белков, называемых антителами, которые связывают и обезвреживают чужеродные тела В этом случае белки выполняют защитную роль. Уровни структуры белков 1 первичная, 2 вторичная, 3 третичная, 4 четвертичная. Углеводы обширный класс органических соединений В клетках живых организмов углеводы являются источниками и аккумуляторами энергии, растениях на их долю приходится до 90 сухого вещества и некоторых животных до 20 сухого вещества выполняют роль опорного скелетного материала, входят состав многих важнейших природных соединений, выступают 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 состав природных биополимеров нуклеиновых кислот, участвующих передаче наследственной информации.

Углеводы образуются растениях ходе фотосинтеза, благодаря ассимиляции хлорофиллом, под действием солнечных лучей, углекислого газа, содержащегося воздухе, а образующийся при этом кислород выделяется атмосферу Углеводы являются первыми органическими веществами кругообороте углерода природе. Буферность и осмос Соли живых организмах находятся растворенном состоянии виде ионов положительно заряженных катионов и отрицательно заряженных анионов. В тканях многоклеточных животных Са 2 входит состав межклеточного вещества, обеспечивающего сцепленность клеток и упорядоченное их расположение От концентрации солей зависят осмотическое давление клетке и ее буферные свойства. Если клетке увеличивается концентрация Н, то происходит присоединение катиона водорода к карбонатаниону. Осмотическими называют явления, происходящие системе, состоящей из двух растворов, разделенных полупроницаемой мембраной В растительной клетке роль полупроницаемых пленок выполняют пограничные слои цитоплазмы плазмалемма и тонопласт. В ходе плазмолиза форма плазмолизированного протопласта меняется Вначале протопласт отстает от клеточной стенки лишь отдельных местах, чаще всего уголках Плазмолиз такой формы называют уголковым.

K eq H OH H 2 O, где H, OH и H 2 O равновесные концентрации В чем измеряются концентрации Мы будем использовать понятие молярности, М обозначает 1 моль вещества 1 литре Таким образом, например, 0 1 М означает 0 1 моль литр Вычислим H 2 O При данной температуре это величина постоянная Посчитаем количество вещества 1 литре воды x Масса 1 литра 1000, молекулярная масса воды 18 моль. Рассмотрим форму кривой титрования pH pK lg A AH A пропорциональна количеству прилитого титранта, A k колво прилитого NaOH, AH A const A 0 начальная концентрация кислоты Y X C lg kX BkX C. Для приготовления буфера часто берут эквимолярную смесь слабой кислоты и ее соли, полученной из сильной щелочи, например, AcH и AcNa, взятые равных количествах рН такого буфера будет равно рК для реакции диссоциации данной кислоты, случае ацетата 4 74 Такая система обладает наилучшими буферными свойствами. Респираторный алкалоз недостаток H 2 СO 3 может быть вызван гипервентиляцией легких.

В зависимости от того, каком количестве входят химические элементы состав веществ, образующих живой организм, принято выделять несколько групп атомов Первую группу около 98 массы клетки об разуют четыре элемента водород, кислород, углерод и азот Их называют макроэлементами Это главные компоненты всех органических соединений Вместе с двумя элементами второй группы серой и фосфором, являющимися необ ходимыми составными частями молекул биологических по лимеров от греч polys много meros часть белков и нуклеиновых кислот, их часто называют биоэлементами. Все остальные элементы третья группа цинк, медь, йод, фтор и др содержатся клетке очень малых количе ствах Общий их вклад массу клетки всего 0, 02 Поэто му их называют микроэлементами Однако это не означает, что они меньше нужны организму, чем другие элементы Микроэлементы также важны для живого организма, но включаются его состав меньших количествах Цинк, например, входит молекулу гормона поджелудочной железы инсулина, который участвует регуляции обме на углеводов, а йод необходимый компонент тирокси на гормона щитовидной железы, регулирующего интен сивность обмена веществ всего организма целом и его рост процессе развития.

Минеральные соли Большая часть неорганических ве ществ клетки находится виде солей либо диссоцииро ванных на ионы, либо твердом состоянии Среди первых большое значение имеют катионы К Na Са 2 которые обеспечивают такое важнейшее свойство живых организ мов, как раздражимость В тканях многоклеточных живот ных кальций входит состав межклеточного цемента, обусловливающего сцепление клеток между собой и упоря доченное их расположение тканях От концентрации солей внутри клетки зависят буферные свойства клетки. Буферностью называют способность клетки поддержи вать слабощелочную реакцию своего содержимого на посто янном уровне. Простые углеводы называют моносахаридами В зави симости от числа атомов углерода молекуле моносахариды называют триозами 3 атома, тетрозами 4, пентозами 5 или гексозами 6 атомов углерода Из шестиуглеродных моносахаридов гексоз наиболее важны глюкоза, фрук тоза и галактоза Глюкоза содержится крови 0, 08 0, 12 Пентозы рибоза и дезоксирибоза входят со став нуклеиновых кислот и. Жиры липиды представляют собой соединения вы сокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина Жиры не растворяются воде, они гидрофобны от греч hydor вода и phobos страх В клетках всегда есть и другие сложные гидрофобные жироподобные вещест ва, называемые липоидами.

Клетка элементарная единица жизни на Земле Она обладает всеми признаками живого организма растет, размножается, обменивается с окружающей средой веществами и энергией, реагирует на внешние раздражители Тело всех многоклеточных животных и растений построено из большего или меньшего числа клеток, которые являются своего рода блоками, составляющими сложный организм Независимо от того, представляет ли собой клетка целостную живую систему отдельный организм или составляет лишь его часть, она наделена набором признаков и свойств, общим для всех клеток.

Химический состав клетки В клетках обнаружено около 60 элементов периодической системы Менделеева, встречающихся и неживой природе Это одно из доказательств общности живой и неживой природы В живых организмах наиболее распространены водород, кислород, углерод и азот, которые составляют около 98 массы клеток Такое обусловлено особенностями химических свойств водорода, кислорода, углерода и азота, вследствие чего они оказались наиболее подходящими для образования молекул, выполняющих биологические функции Эти четыре элемента способны образовывать очень прочные ковалентные связи посредством спаривания электронов, принадлежащих двум атомам Ковалентно связанные атомы углерода могут формировать каркасы бесчисленного множества различных органических молекул Поскольку атомы углерода легко образуют ковалентные связи с кислородом, водородом, азотом, а также с серой, органические молекулы достигают исключительной сложности и разнообразия строения. Биология Пособие для поступающих вузы 1984г Высшая школа Э В Семенов, С Г Мамонтов, В Л Коган.

Нуклеиновые кислоты Значение нуклеиновых кислот клетке очень велико Особенности их химического строения обеспечивают возможность хранения, переноса и передачи по наследству дочерним клеткам информации о структуре белковых молекул, которые синтезируются каждой ткани на определенном этапе индивидуального развития Поскольку большинство свойств и признаков клеток обусловлено белками, то понятно, что стабильность нуклеиновых кислот важнейшее условие нормальной жизнедеятельности клеток и целых организмов Любые изменения структуры клеток или активности физиологических процессов них, влияя, таким образом, на жизнедеятельность Изучение структуры нуклеиновых кислот имеет исключительно важное значение для понимания наследования признаков у организмов и закономерностей функционирования, как отдельных клеток, так и клеточных систем тканей и органов. Химические и физические свойства воды необычны Они объясняются, прежде всего, малыми размерами молекул воды, их полярностью и способностью соединяться друг с другом водородными связями. Большая теплоемкость и теплопроводность воды препятствуют возникновению горячих точек организме, так как способствуют равномерному распределению тепла клетке.

Органические соединения составляют среднем 20 30 массы клетки живого организма К ним относятся биологические полимеры белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды, а также жиры и ряд низкомолекулярных органических веществ аминокислоты, простые сахара, нуклеотиды и Различные типы клеток содержат разное количество органических соединений Так, растительные клетки богаты углеводами, а животные белками 40 50 животной, 20 35 растительной Каждая из групп органических веществ клетках любого типа выполняет сходные функции. В состав белков входят углерод 5055, водород 6, 57, 3, азот 1518, кислород 2124, сера до 2, 4 и зола до 5, 5 Часть белков образует комплексы с другими молекулами, содержащими фосфор, железо, цинк и медь. Для оценки Н используется отрицательный десятичный логарифм концентрации, который обо значается рН и называется водородным показателем Таким образом рН log H Следовательно, для нейтрального раствора рН 7, для кислотно 7, а для щелочного. При ограничении обеспечения клеток кислородом или нали чии кислородного долга изза чрезмерной потребности нем уси ливаются или активизируются процессы анаэробного гликолиза Появляющиеся клетках избытке пировиноградная и молочная кислоты переходят тканевую жидкость и кровь Так происходит, например, при интенсивной мышечной работе за счет отставания возможности кислородного обеспечения от потребности нем и повышении скорости гликолиза сотни.

Если к водному раствору слабой кислоты прибавить щелочь, то часть свободных Нионов будет связана, но рН среды почти не изменится, к новые молекулы слабой кислоты диссоциируя вос полнят связавшееся число свободных Нионов Следовательно рас твор слабой кислоты уменьшает сдвиг активной кислотности при добавлении щелочи Подобным же образом слабая щелочь смягчает изменение кислотности среды при добавлении кислоты Такие рас творы получили название буферных. Диссо циация кислоты угнетается и возрастает число потенциальных ионов Н Таким образом этот раствор окажет большее сопротивление изменению рН от прибавления щелочи, чем раствор только слабой кислоты Но с другой стороны, и прибавление сильной кислоты тоже почти не изменит активную кислотность, так как Нионы, взаимодействуя с анионом слабой кислоты, приведут к образованию этой слабой кислоты, плохо диссоциирущей, особенно присутствии соли.

Практическое применение достижений современной биологии уже настоящее время позволяет получать промышленным путём значительные количества нужных для человека биологически активных веществ антибиотиков, витаминов, гормонов и др Благодаря знанию законов наследственности и изменчивости достигнуты большие успехи сельском хозяйстве при создании новых пород домашних животных и сортов культурных растений Учёные вывели сотни сортов зерновых, бобовых, масличных и других культур, отличающихся от своих предшественников более высокой продуктивностью и другими полезными качествами Проводится селекция микроорганизмов, продуцирующих антибиотики Отечественными учёными получены культуры микроорганизмов, дающие выход медицинских препаратов сотни раз больший, чем исходные формы Широко используются микроорганизмы для обогащения бедных руд, содержащих цветные металлы и радиоактивные элементы В настоящее время трудно найти отрасль хозяйства, которой не использовались бы биологические знания В дальнейшем практическое значение биологии ещё больше возрастёт Это связано с быстрыми темпами роста населения планеты, том числе городского, непосредственно не участвующего сельскохозяйственном производстве В такой ситуации увеличить количество пищевых ресурсов можно лишь путём интенсификации сельского хозяйства Важную роль при этом будут играть выведение новых высокопродуктивных форм микроорганизмов, растений и животных, а также научно обоснованное использование природных богатств, сохранение и приумножение плодородия почв.

Очень важно знание биологии для воспитания бережного отношения к природе источнику нашего существования, для умения рационально использовать природные ресурсы Из этой книги вы узнаете о значении заповедников и других охраняемых территорий сбережении многообразия живого мира, функционировании биосферы как целостной системы В учебник включён основной учебный материал и дополнительный Оранжевым цветом отмечены номера параграфов для дополнительного изучения по усмотрению учителя Учебник содержит разнообразные вопросы и задания В конце каждого параграфа приведены разноуровневые вопросы рубрика Вопросы для повторения и задания Вопросы поисковотворческого уровня помогут вам планировать пути достижения целей, соотносить свои действия с планируемыми результатами, оценивать правильность выполнения учебной задачи, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, устанавливать причинноследственные связи, строить логические рассуждения, делать выводы и Многие задания имеют личностную направленность Они формируют основы нравственного поведения, учат навыкам общения коллективе Для закрепления своих знаний не забывайте выполнять практические задания Рабочей тетради Проверить свои знания вы сможете, используя Тетрадь для оценки качества знаний Рубрика Работа с компьютером рекомендует вам обратиться к электронному приложению, специально созданному к этому учебнику Благодаря ему даже сложные вопросы станут понятнее и доступнее Работа с ресурсами Интернета формирует и развивает вашу компетентность области информационнокоммуникационных технологий, учит использовать разные источники биологической информации Работая с учебником, постоянно оценивайте свои достижения Довольны ли вы ими Что нового вы узнаёте при изучении новой темы Как могут пригодиться вам эти знания повседневной жизни Если какойто материал покажется вам сложным, обратитесь за помощью к учителю или воспользуйтесь справочной литературой и ресурсами Интернета Список рекомендуемых интернетсайтов вы найдёте конце учебника Желаем вам успехов изучении биологии.

Работа с компьютером Обратитесь к электронному приложению Изучите материал урока и выполните предложенные задания Найдите Интернете сайты, материалы которых могут служить дополнительным источником информации, раскрывающим содержание ключевых понятий параграфа Подготовьтесь к следующему уроку Используя дополнительные источники информации книги, статьи, ресурсы сети Интернет и др, сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа. По строению клетки все организмы делят на доядерные прокариоты и ядерные эукариоты Одноклеточные организмы представляют собой существующие отдельно друг от друга клетки Тело всех многоклеточных животных, растений и грибов построено из большего или меньшего числа клеток, которые являются своего рода блоками, составляющими сложный организм Независимо от того, представляет ли собой клетка целостную систему отдельный организм или составляет лишь его часть, она наделена набором признаков и свойств, общим для всех клеток Рассмотрим подробнее химический состав, структуру и особенности жизнедеятельности элементарной единицы строения живых организмов клетки.

Вспомните Полярность молекул Водородные связи Ковалентные связи Катализаторы Вода Самое распространённое неорганическое соединение живых организмах вода Её содержание колеблется широких пределах клетках эмали зубов около 10 воды, а клетках развивающегося зародыша более 90 В среднем многоклеточном организме вода составляет около 80 массы тела Роль воды клетке очень велика Для живых организмов это не только необходимый компонент составляющих их клеток, но зачастую ещё и среда обитания Функции воды во многом определяются её химическими и физическими свойствами Эти свойства связаны главным образом с малыми размерами молекул воды и их полярностью а также способностью соединяться друг с другом водородными связями Одна часть молекулы воды несёт небольшой положительный заряд, а другая отрицательный Такую молекулу называют диполем Положительно заряженные части одной молекулы воды притягивают к себе отрицательно заряженные части других молекул, молекулы воды как будто склеиваются рис 2 Эти взаимодействия, более слабые, чем ионные связи, называют водородными связями Вода превосходный растворитель для полярных веществ, участвующих обменных процессах В качестве растворителя вода обеспечивает как приток веществ клетку, так и удаление из неё продуктов жизнедеятельности, поскольку большинство химических соединений может проникнуть через наружную клеточную мембрану только растворённом виде.

Для поддержания жизнедеятельности клеток них непрерывно идут процессы биологического синтеза, или биосинтеза С помощью ферментов из простых низкомолекулярных веществ образуются сложные высокомолекулярные соединения из аминокислот синтезируются белки, из моносахаридов сложные углеводы Азотистые основания включаются состав нуклеотидов, из которых формируются нуклеиновые кислоты Разнообразные липиды возникают путём химических превращений сравнительно простых веществ, источником которых служит остаток уксусной кислоты ацетат Так образуются жирные кислоты, отличающиеся друг от друга числом атомов углерода молекуле Соединяясь с глицерином, они образуют известные нам жиры и масла В конечном счёте структура всех органических молекул, синтез которых осуществляется с помощью ферментов, определяется совокупностью генов данной клетки генотипом Синтезированные вещества используются процессе роста для построения клеток и их органоидов и для замены израсходованных или разрушенных молекул Все реакции синтеза идут с поглощением энергии В ходе реакций распада, наоборот, энергия выделяется. Рис 5 Схема биосинтеза белка чёрной стрелкой обозначено направление движения рибосомы.

Вопросы для повторения и задания 1 По какому признаку все живые организмы делят на две группы прокариоты и эукариоты В чём их принципиальные отличия 2 Какие организмы относят к прокариотам 3 Изобразите схематично строение бактериальной клетки 4 В чём сущность и биологический смысл процесса спорообразования у бактерий Чем споры бактерий отличаются от спор растений 5 Назовите известные вам бактериальные заболевания Как передаются эти заболевания Какие меры профилактики помогают избежать заражения 6 Почему бактерии считают самыми древними обитателями Земли Ответ обоснуйте.

В анафазе центромера каждой из хромосом разделяется, и с этого момента хроматиды становятся самостоятельными дочерними хромосомами Нити веретена, прикреплённые к центромерам, тянут хромосомы к полюсам клетки Таким образом, анафазе хроматиды удвоенных ещё интерфазе хромосом становятся самостоятельными хромосомами и расходятся к полюсам клетки В этот момент клетке находятся два диплоидных набора хромосом Завершается митоз телофазой Хромосомы, собравшиеся у полюсов, деспирализуются и становятся плохо видимыми Из мембранных структур эндоплазматической сети цитоплазмы образуется ядерная оболочка В клетках животных цитоплазма делится путём перетяжки тела клетки на две меньших размеров, каждая из которых содержит один диплоидный набор хромосом В клетках растений цитоплазматическая мембрана возникает середине клетки и распространяется к периферии, разделяя клетку пополам После образования поперечной цитоплазматической мембраны у растительных клеток появляется целлюлозная стенка. Рис 20 Митоз А клетках кожи тритона Б клетках корешка лука Видны клетки, находящиеся стадии 1 интерфазы 2 профазы 3, 4 метафазы 5, 6 ранней и поздней анафазы 7 телофазы.

Способность к размножению, или самовоспроизведению, одна из важнейших характеристик органической природы Размножение свойство, присущее всем без исключения живым организмам, от бактерий до млекопитающих Существование любого вида животных и растений, бактерий и грибов, преемственность между родительскими особями и их потомством поддерживаются только благодаря размножению Способы размножения у различных организмов могут очень сильно отличаться друг от друга, но основе любого размножения лежит деление клетки Тесно связано с самовоспроизведением и другое свойство живых организмов развитие Оно также присуще всему живому на Земле и мельчайшим одноклеточным организмам, и многоклеточным растениям, животным и грибам. Вспомните Митоз Спора Почкование Регенерация Вегетативное размножение При бесполом размножении новый организм может возникнуть из одной клетки или из нескольких неполовых соматических клеток материнской особи В размножении участвует только одна родительская особь Поскольку клетки, дающие начало дочерним организмам, возникают результате митоза, то все потомки сходны по наследственным признакам с материнской особью. Рис 23 Почкование у кишечнополостных на теле материнского организма образуется самостоятельный организм.

У растений широко распространено вегетативное размножение, частями тела черенками, усами, клубнями рис 24 Так, картофель размножается видоизменёнными подземными частями стебля клубнями У жасмина, ивы легко укореняются побеги черенки С помощью черенков размножают виноград, смородину, крыжовник Длинные ползучие стебли земляники усы образуют почки, которые, укореняясь, дают начало новому растению Немногие растения, например бегония, могут размножаться листовыми черенками листовая пластинка и черешок На нижней стороне листа, местах разветвления крупных жилок, возникают корни, на верхней почки, а затем побеги Для вегетативного размножения используют также корень В садоводстве с помощью черенков из боковых корней размножают малину, вишню, сливу, розу С помощью корневых клубней размножаются георгины Видоизменение подземной части стебля корневище также образует новые растения Например, осот с помощью корневища может дать более тысячи новых особей на 1 2 почвы. Рис 26 Схема строения куриного яйца 1 скорлупа 2 подскорлуповая оболочка 3 желток 4 зародышевый диск 5 воздушная камера 6 белковая оболочка 7 белковые волокна 8 халаза канатик. Рис 27 Сперматозоид млекопитающего А общий вид Б схема строения 1 акросома 2 ядро 3 4 центриоли 5 митохондриальная спираль 6 осевая нить цитоскелет шейки и хвоста.

Вспомните Зигота Митотический цикл Специализация У большинства многоклеточных животных, независимо от сложности их организации, стадии эмбрионального развития, которые проходит зародыш, едины В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа дробление, гаструляцию и первичный органогенез Дробление Развитие организма начинается со стадии одной клетки Оплодотворённое яйцо это клетка и одновременно уже организм на самой ранней стадии его развития В результате многократных делений одноклеточный организм превращается многоклеточный Возникшее при оплодотворении путём слияния сперматозоида и яйцеклетки диплоидное ядро через несколько минут начинает делиться, вместе с ним делится и цитоплазма Образующиеся клетки бластомеры с каждым делением уменьшаются размерах, поэтому процесс деления называют дроблением В период дробления накапливается клеточный материал для дальнейшего развития рис 30 Завершается дробление образованием многоклеточного зародыша бластулы Бластула имеет полость, наполненную жидкостью, так называемую первичную полость тела рис.

Вспомните Яйцевые оболочки Зародышевые оболочки Личинка Метаморфоз Борьба за существование В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек заканчивается эмбриональный и начинается постэмбриональный период развития Постэмбриональное развитие может быть прямым или сопровождается превращением метаморфозом При прямом развитии у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих из яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров, но с уже заложенными всеми основными органами, свойственными взрослому животному Постэмбриональное развитие этом случае сводится основном к росту и половому созреванию. Развивающие формирование умений анализировать, выделять главное, сравнивать, обобщать и систематизировать. Рассматривая нахождение химических элементов на Земле, обычно принимают во внимание три сферы неживой природы атмосферу, гидросферу, литосферу и четвертую сферу область существования живых организмов биосферу Русский ученый В И Вернадский, проводя детальный анализ содержания элементов земной коре и живых организмах, пришел к выводу, что качественный состав этих объектов близок Он предполагал, что живом организме когданибудь будут найдены все элементы периодической системы, обнаруженные неживой природе Земли Действительно, к настоящему времени организме человека надежно установлено присутствие около 70 элементов периодической системы. Из элементов состоят все вещества клетки А какие вещества клетки вам известны.

Молекула воды имеет угловое строение представляет собой равнобедренный треугольник с углом при вершине. Вода обладает большой теплоемкостью, способностью поглощать теплоту При минимальном изменении ее собственной температуры выделяется или поглощается значительное количество теплоты 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 равномерно распределять теплоту между тканями тела. А водородные Б ковалентные полярные В ковалентные неполярные Г ионные. Таким образом, большинство многоклеточных организмов включают себя все предыдущие уровни, которые формируют организменный уровень Правда существуют и одноклеточные организмы. Грибная клетка Особенности грибной клетки По способу питания различают две основные группы грибов сапротрофы и симбионты Выполнила ученица 10 класса Пунегова Елена Задачи Строение грибов Выявить, сочетает ли себе грибная клетка растительные и животные элементы Черты сходства с растительной и животной клетками Цель Сочетает ли себе грибная клетка растительные и животные черты. Клеточная мембрана обладает диэлектрическими свойствами, поэтому такая система противоположных по знаку зарядов, разделенных диэлектриком, напоминает своеобразный конденсатор, емкость которого.

Если до живой ткани приложить постоянную разность потенциалов, то оказывается, что сила тока изменяется во времени, при постоянной напряжении. Степень поляризации диэлектрика характеризуется вектором поляризации равный отношению векторной суммы дипольных моментов, входящих объем вещества, к объему. Время возникновения поляризации после мгновенного наложения внешнего электрического поля называется временем релаксации t Время релаксации электронной поляризации. Имеет место и обратный пьезоэффект При наложении переменного электрического поля кристалл изменяет свои линейные размеры деформируется, и образуются ультразвуковые волны Время релаксации ионной поляризации. Первичное действие постоянного тока на организм связано основном с двумя процессами поляризацией тканей организма и движением и перераспределением организме заряженных частиц Эти процессы вызывают изменение функционального состояния клеток организма, то есть возбуждения или торможения их деятельности Через нейрогуморальные или рефлекторные регуляторные механизмы это приводит к функциональным изменениям соответствующих тканях и органах, является основой лечебного эффекта Применение постоянного тока небольшой силы до 50 мА и напряжением 3080 В с лечебной целью называют гальванизацией При этом плотность тока не должна превышать Введение ткани организма лекарственных веществ с помощью постоянного тока называют лечебным электрофорезом.

Электрофорез позволяет свести к минимуму побочное действие лекарственного препарата, поскольку ткани вводятся только необходимые его составляющие В табл 1 указаны лекарственные вещества, их концентрации, полярность и ион вводится По мнению А Е Щербака 1936, ионы лекарственного вещества вызывают раздражение нервных рецепторов кожи, приводит к формированию через центральную нервную систему ионного рефлекса, специфического для данного вещества В лечебном действии электрофореза, кроме параметров постоянного тока, имеют значение местоположения электродов, площади действия и функциональное состояние организма, а также фармакологические свойства лекарственного вещества, его концентрация, чувствительность человека к препарату и электрического тока. Гель изоелектрофокусування преимущественно используют для микроанализа белков В последнем случае электрофорез проводят следующим образом электрофоретической колонке формируют крупнопористого гель Готовят водную суспензию из синтетических полиамфолита, изоэлектрической точки которых имеют значение, перекрывающие предварительно выбранный участок рН Колонку с гелем заполняют приготовленной суспензией и подсоединяют к буферным камер Верхнюю камеру наполняют сильнокислой буфером, а нижнюю сильнощелочную буфером.

Электрофорез применяется для разделения веществ, молекулы которых несут суммарный электрический заряд В фармацевтических исследованиях Электрофоретическое разделения используют при анализе препаратов, содержащих аминокислоты, пептиды, нуклеиновые кислоты, ненасыщенные и насыщенные жирные кислоты, производные углеводов, липопротеиды, глюкопротеиды и другие высокомолекулярные соединения Низковольтный электрофорез на бумаге и ацетат целлюлозе нашел широкое применение при анализе аминокислот, пептидов и аминов, особенно при низких концентрациях этих веществ лекарственных средствах При высоких концентрациях таких субстратов, более эффективно использование высоковольтного электрофореза Высокая роздильнальна способность высоковольтного тонкослойного электрофореза используется фармации для анализа нафтолов, фенолов и неорганических ионов. Электростимуляция метод электротерапии, направленный на восстановление нарушенной функции органа путем замены природного нервного импульса низкочастотным импульсным током Восстановление нарушенного ритма основная цель электролечение Использование импульсного и переменного тока для терапии Импульсная электротерапия электросонтерапия, электростимуляция, электроаналгезия, диадинамотерапия. В спортивной медицине Ушибы, растяжения миозиты миалгии Стрессовые состояния и невротические реакции переутомление Электростимуляция мышц.

Значение нуклеиновых кислот клетке очень велико Особенности их химического строения обеспечивают возможность хранения, переноса и передачи по наследству дочерним клеткам информации о структуре белковых молекул, которые синтезируются каждой ткани на определенном этапе индивидуального развития Поскольку большинство свойств и признаков клеток обусловлено белками, то понятно, что стабильность нуклеиновых кислот важнейшее условие нормальной жизнедеятельности клеток и целых организмов Любые изменения структуры клеток или активности физиологических процессов них, влияя, таким образом, на жизнедеятельность Изучение структуры нуклеиновых кислот имеет исключительно важное значение для понимания наследования признаков у организмов и закономерностей функционирования, как отдельных клеток, так и клеточных систем тканей и органов. Позднее клеточная теория была развита многими учеными Немецкий врач Р Вирхов доказал, что главная составная часть клетки ядро и что клетки образуются только от клеток Дальнейшее совершенствование микроскопической техники, создание электронного микроскопа и появление методов молекулярной биологии позволили глубже проникнуть тайны клетки, познать ее сложную структуру и многообразие протекающих ней биохимических процессов. Неклеточные формы жизни вирусы и бактериофаги устроены проще, чем клетки даже самых примитивных бактерий.

Если к раствору какойлибо кислоты или щелочи прибавить воду, то, разумеется, концентрация ионов водорода или гидроксила соответственно уменьшается Но если прибавить некоторое количество воды к смеси уксусной кислоты и ацетата натрия или к смеси гидроокиси аммония и хлорида аммония, то концентрация ионов водорода и гидроксила этих растворах не изменится. В широком смысле буферными называют системы, поддерживающие определенное значение какоголибо параметра при изменении состава Буферные растворы могут быть. Так как данном разделе рассматриваются только кислотноосновные буферные растворы, будем называть их буферными, опуская названии кислотноосновные. Буферными растворами называют растворы, поддерживающие постоянное значение рН при разбавлении и добавлении небольших количеств кислоты или основания. Поэтому можно принять, что CH 3 COO с соли С учетом сделанных допущений уравнение 2 принимает. Аналогичным образом можно рассчитать рН буферной системы, состоящей из смеси растворов солей многоосновных кислот различной степени замещения, например, фосфатной, состоящей из смеси растворов гидрофосфата Na 2 HPO 4 и дигидрофосфата NaH 2 PO 4 натрия В основе ее действия лежит кислотноосновное равновесие. В обоих случаях происходят небольшие изменения соотношении HCOOH HCOO но логарифм этого соотношения меняется мало Следовательно, незначительно меняется и рН раствора.

Но так как K HAn представляет собой постоянную величину, то ее лучшее представить виде pK HAn показателя константы электролитической диссоциации pK Han lg. По мере прибавления к водному раствору слабой кислоты ее соли рН раствора будет меняться. Способность буферных растворов поддерживать постоянство значения рН небезгранична и зависит от качественного состава буферного раствора и концентрации его компонентов При добавлении к буферному раствору значительных количеств сильной кислоты или щелочи наблюдается заметное изменение рН причем для различных буферных смесей, отличающихся друг от друга по составу, отличающихся друг от друга по составу, буферное действие неодинаково Следовательно, буферные смеси можно различать по силе оказываемого ими сопротивления по отношению к действию кислот и щелочей, вводимых буферный раствор одинаковых количествах и определенной концентрации Предельное количество кислоты или щелочи определенной концентрации моль или гэкв, которое можно добавить к буферному раствору, чтобы значение рН его изменилось только на одну единицу, называют буферной емкостью. Если величина Н одного буферного раствора изменяется при добавленной сильной кислоты меньше, чем величина Н другого буферного раствора при добавлении того же количества кислоты, то первая смесь обладает большей буферной емкостью Для одного и того же буферного раствора буферная емкость тем больше, чем выше концентрация его компонентов.

Буферным действием обладают также смеси кислых солей с различной замещенностью водорода металлом Например, буферной смеси дигидрофосфата и гидрофосфата натрия первая соль играет роль слабой кислоты, а вторая роль ее соли. В животных и растительных организмах также действуют сложные буферные системы, поддерживающие постоянными рН крови, лимфы и других жидкостей Буферными свойствами обладает и почва, которой свойственно противодействовать внешним факторам, изменяющим рН почвенного раствора, например при введении почву кислот или основании. Буферные растворы можно рассматривать как смеси электролитов, имеющих одноименные ионы Буферные растворы играют важную роль во многих технологических процессах Они используются, например, при электрохимическом нанесении защитных покрытий, производстве красителей, кожи, фотоматериалов Широко используют буферные растворы химическом анализе и для калибровки рНметров. Клетка является структурнофункциональной единицей тканей и органов В ней протекают процессы, лежащие основе энергетического и пластического обеспечения структур и функций тканей.

Основными механизмами дистрофий являются синтез аномальных веществ клетке, например, белковополисахаридного комплекса амилоида избыточная трансформация одних соединений другие, например, жиров и углеводов белки, углеводов жиры декомпозиция фанероз, например, белковолипидных комплексов мембран инфильтрация клеток и межклеточного вещества, органическими и неорганическими соединениями, например, холестерином и его эфирами стенок артерий при атеросклерозе. Ядро Повреждение ядра сочетается с изменением его формы, конденсацией хроматина по периферии ядра маргинация хроматина, нарушением двуконтурности или разрывами ядерной оболочки, слиянием ее с полоской маргинации хроматина. В процессе лизиса поврежденных клеток могут принимать участие и другие клетки фагоциты, а также микроорганизмы В отличие от аутолитического механизма последний называют гетеролитическим Таким образом, лизис некротированных клеток некролиз может обеспечивать ауто и гетеролитическими процессами, которых принимают участие ферменты и другие факторы как погибших, так и контактирующих с ними живых клеток.

Под специфическими понимают изменения свойств клеток, характерные для данного фактора при действии его на различные клетки, либо свойственные лишь данному виду клеток при воздействии на них повреждающих агентов различного характера Так, действие на любую клетку механических факторов сопровождается нарушением целостности ее мембран Под влиянием разобщителей процесса окисления и фосфорилирования снижается или блокируется сопряжение этих процессов Высокая концентрация крови одного их гормонов коры надпочечников альдостерона обуславливает накопление различных клетках избытка ионов натрия С другой стороны, действие повреждающих агентов на определенные виды клеток вызывает специфические для них изменения Например, влияние различных патогенных факторов на мышечные клетки сопровождается развитием контрактуры миофибрилл, на нейроны формированием так называемого потенциала повреждения, на эритроциты гемолизом и выходом из них гемоглобина. Кислотнощелочное равновесие организма поддерживается также функцией легких, почек, печени, желудочнокишечного тракта, потовых желез. В условиях патологии кислотнощелочное равновесие может измениться, как кислую ацидоз, так и щелочную алкалоз сторону.

Высокий уровень адреналина Если человек постоянно нервничает профессионально или силу своего характера, или, потребляя напитки, содержащие адреналин и при этом не пьет достаточного количества воды, которая бы снижала опасную концентрацию адреналина крови, то это приведет к повышению нагрузки на работу сердца Т к адреналин сужает сосуды, сердцу приходится усиливать свою работу, для того чтобы протолкнуть кровь по суженным сосудам. Проблема с почками Почки это наши фильтры, которые состоят из миллиона трубочек, свернутых шарик с марлечками на конце Скорость кровотока почках очень высокая В трубочках происходит фильтрация и очистка крови от грязи Если кровь сильно загрязнена, да еще не хватает воды, то почечные фильтры засоряются, что ведет к повышению напора Над почкой находится надпочечник гормональная железа, который четко следит за количеством вошедшей почку крови и вышедшей Если кровь зашла и не вышла, то сосуд, находящийся под почкой мгновенно сужается, для того, чтобы под давлением выдавить кровь через почку В процессе очищения почке мочу уходит вода и растворенные соли, ацетоны и др При повышении давления почке марлечки могут не выдержать и прорваться, что приведет к ухудшению анализов мочи появляется белок, живые лейкоциты, эритроциты, которые норме никогда не должны там быть.

Эндокринные Эти гипертензии вызваны гиперфункцией и гипофункцией щитовидной железы, синдромом Кушинга, гиперальдостеронизмом, гипоталамическим синдромом, феохромоцитомой, акромегалией, гиперпаратиреоидизмом и. Клинические формы В зависимости от специфики клинических проявлений болезни, концентрации активности прессорных веществ и степени выраженности поражений сосудов различают следующие формы эссенциальной гипертензии. Нормо и гипоренинная формы Данные формы гипертензии развиваются обычно пожилом или среднем возрасте и достаточно часто у женщин период климакса Это обусловлено низкой активностью ренина плазме и увеличением уровня альдостерона, который задерживает организме жидкость и натрий и повышает объем циркулирующей крови В связи с этим нормо и гипоренинная формы артериальной гипертензии также называют натрий и объемзависимыми При отсутствии лечения больные имеют почечный вид, для которого характерна пастозность рук, одутловатость лица по утрам, отечность век, преходящая олигурия Особенно сильно данные симптомы проявляются после употребления соленой пищи или большого количества жидкости.

Патогенетические механизмы формирования вазоренальной артериальной гипертензии включают себя каскад нейрогуморальных нарушений, обусловленных снижением кровообращения одной или обеих почках Вследствие ишемии почки, происходит стимуляция ренинангиотензиновой системы, гиперпродукция ренина, и связанная с ней активация синтеза ангиотензина и альдостерона Если патологический процесс вовлечена одна почка, то наблюдается повышение функции коллатеральной почки с увеличением диуреза и снижением артериального давления При двустороннем поражении почечных артерий патогенез вазоренальной гипертензии несколько отличается, так как нет компенсаторных механизмов неповрежденной почки.

В состав человеческого тела входит около 65 воды Это значит, что во взрослом человеке, который среднем весит 70 кг, примерно 46 кг приходится на воду Особенно богаты ею ткани молодого организма теле трехмесячного человеческого плода 95 воды, у новорожденного ребенка 70 многие ученые одной из причин старения считают понижение способности белков организма связывать большие количества жидкости Вода входит состав всех органов и тканей человека даже такая плотная ткань, как кость, содержит около 20 воды, печени, мышцах, мозге 70 80, крови около 80 Просачиваясь с растворенными ней солями через органические стенки, разделяющие ткани, вода течет от более слабого раствора к более крепкому, пока концентрации обоих растворов не сравняются Этот процесс, называемый осмосом, играет существенную роль жизни человеческого организма с его помощью живые клетки получают необходимые им вещества Поддерживая осмотическое давление, вода участвует и минеральном обмене Человек чрезвычайно остро реагирует на нарушение водного баланса Так, при утрате влаги размере 6 8 от веса тела он впадает полуобморочное состояние Потеря 10 влаги вызывает нарушение глотательного рефлекса, затем начинаются галлюцинации, конце концов останавливается сердце оно оказывается не состоянии проталкивать по сосудам сгустившуюся кровь При потере организмом более 12 влаги наступает смерть В норме из организма выделяется сутки 2, 5 воды через почки около 50, через легкие 13, через кишечник 5, остальная часть воды примерно 32 выделяется через кожу Однако эти соотношения могут резко изменяться Так, при заболевании сахарным диабетом почки начинают выделять до 8 10 воды сутки Интенсивная физическая работа, пребывание горах увеличивают количество воды, уходящей через легкие При работе горячих цехах или жаркую погоду масса воды, теряемой через кожу, может достигать 6 10 Во всех этих случаях вследствие обезвоживания организма человек испытывает чувство жажды Было установлено, что общее количество выделяемой из организма взрослого человека воды норме должно равняться количеству вводимой, среднем 2, 5 В этом случае соблюдается состояние водного равновесия, нормальный баланс воды.

Так карбонатанион может поддерживать постоянную среду Предлагаю вам задание имеется фосфат анион, покажите буферные свойства этого аниона. Познакомимся с понятием водородный показатель рН и оценим значения рН различных жидкостей живом организме Сначала рассмотрите опорный конспект, его I блок Вода слабый электролит самостоятельная работа с опорным конспектом Затем познакомьтесь со II блоком Водородный показатель Учащиеся записывают опорный конспект тетради. Задание Определите среду следующих жидкостей желудочный сок рН 1, 7, кровь рН 7, 4, слюна рН 6, 9, слезы. По другим источникам S, К, Mg относят к макроэлементам, а все остальные приводимые элементы к микроэлементам Примеч. Белки плазмы благодаря способности аминокислот к ионизации также выполняют буферную функцию около 7 буферной емкости крови В кислой среде они ведут себя как основания, связывающие кислоты В основном наоборот, белки реагируют как кислоты, связывая основы Эти свойства белков определяются боковыми группами Особенно выражены буферные свойства конечных карбоксии аминогрупп цепей.

Минеральные вещества, входящие состав клетки, большей частью представлены солями, которые диссоциируют на анионы и катионы Так, катионы К, Na, Са2 обеспечивают такое важнейшее свойство организмов, как раздражимость В тканях многоклеточных животных кальций входит состав межклеточного цемента, обусловливающего сцепление клеток между собой и упорядоченное их расположение тканях От онцентрации солей внутри клетки зависят буферные свойства способность поддерживать слабощелочную реакцию своего содержимого на постоянном уровне клетки. Минеральные неорганические кислоты также выполняют важные биологические функции Соляная кислота создаёт кислую среду желудке позвоночных животных и человека, способствуя уничтожению болезнетворных микроорганизмов и активации ферментов желудочного сока, стимулирует сокращения стенок желудка Анионы фосфорной кислоты образуют фосфатную буферную систему, обеспечивающую поддержание нейтральной или слабощелочной среды внутри клеток Угольная кислота и её анионы формируют бикарбонатную буферную систему, которая поддерживает слабощелочную реакцию внеклеточной среды. Вода определяет объём клетки и внутриклеточное тургорное давление, вызывающее напряжённое состояние клеточной оболочки При недостатке воды клетках снижается тургорное давление, поэтому растения увядают.

Вода входит состав клеток и межклеточного вещества, составляет основу крови, лимфы, тканевой жидкости, секретов желез Она определяет объём клеток и обеспечивает поддержание тургорного давления Вода универсальный растворитель для полярных соединений и основная среда, которой протекают процессы обмена веществ живых организмов Большинство химических реакций организме происходит именно водных растворах Поступление и выведение веществ из клеток осуществляется, как правило, растворённом виде Вода как растворитель участвует явлениях осмоса, благодаря которому происходит выравнивание концентраций растворённых веществ клетках и внеклеточной среде. Вода непосредственный участник многих биохимических реакций, например, реакций гидролитического расщепления гидролиза органических соединений Она является одним из исходных веществ реакциях фотосинтеза Кислород, выделяющийся при фотосинтезе, образуется при расщеплении молекул воды. Вода участвует регуляции теплового режима организмов Она обеспечивает равномерное распределение теплоты между тканями и органами, предотвращает резкие изменения температуры клетках и организме целом, даже когда температурные колебания окружающей среде достаточно велики При испарении воды организмами транспирация у растений, потоотделение у млекопитающих тратится много теплоты, что защищает их от перегрева.

Вода является универсальным растворителем и средой протекания процессов обмена веществ благодаря полярности молекул и их способности образовывать межмолекулярные водородные связи с другими соединениями Малый размер молекул воды играет важную роль осмотических явлениях Участие воды регуляции теплового режима организмов связано с её высокой теплоёмкостью, хорошей теплопроводностью и высокой теплотой парообразования Это, свою очередь, обусловлено способностью молекул воды образовывать между собой многочисленные водородные связи. При снижении кислотности среды равновесие смещается вправо высвобождаются дополнительные ионы водорода Н При повышении кислотности равновесие смещается влево происходит связывание лишних ионов Н Благодаря этому реакция внеклеточной среды или внутриклеточного содержимого практически не меняется. Из этого урока вы узнаете о роли минеральных соединений микро и макроэлементов жизнедеятельности живых организмов Вы познакомитесь с водородным показателем среды рН, узнаете, как этот показатель связан с физиологией организма, каким образом организме поддерживается постоянный рН среды Выясните роль неорганических анионов и катионов процессах обмена веществ, узнаете подробности о функциях катионов Na, K и Са организме, а также какие другие металлы входят состав нашего тела и каковы их функции.

В цитоплазме любой клетки находятся кристаллические включения, которые представлены слаборастворимыми солями кальция и фосфора кроме них могут находиться оксид кремния и другие неорганические соединения, которые участвуют образовании опорных структур клетки случае минерального скелета радиолярий и организма, то есть образуют минеральное вещество костной ткани. Кислотность или основность раствора определяется концентрацией нем ионов водорода рис. Рис 3 Определение кислотности раствора при помощи универсального индикатора. Постоянство pH клетки поддерживается благодаря буферным свойствам её содержимого Буферным называют раствор, который поддерживает постоянное значение pH среды Обычно буферная система состоит из сильного и слабого электролита соли и слабого основания или слабой кислоты, которые её образуют. С ионами натрия связано осмотическое давление жидкостей, удержание воды тканями, а также перенос, или транспорт таких веществ как аминокислот и сахара через мембранну. Фосфатная буферная система играет роль поддержании кислотнощелочного баланса организма, кроме этого она поддерживает баланс просвете канальцев почек, а также внутриклеточной жидкости. Фосфатная буферная система состоит из дигидрофосфата и гидрофосфата Гидрофосфат связывает, то есть нейтрализует протон Дигидрофосфат высвобождает протон и взаимодействует с поступившими кровь щелочными продуктами. Взаимодействие этих буферных систем создает определенное постоянное pH крови.

Какие химические вещества называют минеральными Каково значение минеральных веществ для живых организмов Из каких веществ основном состоят живые организмы Какие катионы входят состав живых организмов Каковы их функции Какие анионы входят состав живых организмов Какова их роль Что такое буферная система Какие буферные системы крови вам известны С чем связано содержание минеральных веществ организме. Макроэлементы Н, О, N, С, микроэлементы Mg, Na, Са, Fe, К, Р, CI, S, ультрамикроэлементы Zn, Сu, I, F, Мn, Со, Si. Молекулярный состав состав клетки входят молекулы неорганических и органических соединений. Вода Молекула воды имеет нелинейную пространственную структуру и обладает полярностью Между отдельными молекулами образуются водородные связи, определяющие физические и химические свойства воды. Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит основе нервного и мышечного возбуждения. Соединения азота служат источником минерального питания, синтеза белков, нуклеиновых кислот Атомы фосфора входят состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, а также костей позвоночных, хитинового покрова членистоногих Ионы кальция входят состав вещества костей, они также необходимы для осуществления мышечного сокращения, свертывания крови.

Вода обладает также высокой теплотой парообразования способностью молекул уносить с собой значительное количество тепла, охлаждая организм Это свойство воды используется при потоотделении у млекопитающих, тепловой одышке у крокодилов и транспирации у растений, предотвращая их перегрев. Для воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение Это свойство имеет очень важное значение для адсорбционных процессов, для передвижения растворов по тканям кровообращение, восходящий и нисходящий токи теле растений Многие мелкие организмы извлекают для себя пользу из поверхностного натяжения оно позволяет им удерживаться на воде или скользить по ее поверхности. Метаболическая Вода является средой для всех биохимических реакций клетке Ее молекулы участвуют во многих химических реакциях, например при образовании или гидролизе полимеров В процессе фотосинтеза вода является донором электронов и источником атомов водорода Она же является источником свободного кислорода. Постоянство химического состава и физикохимических свойств внутренней среды организма называется гомеостазом Гомеостаз это динамическое постоянство внутренней среды, который характеризуется множеством относительно постоянных количественных показателей параметров, получивших название физиологических биологических констант, среди которых наиболее важное значение имеют константы крови 0ни обеспечивают оптимальные условия жизнедеятельности клеток организма и отражают его нормальное состояние.

Общее количество крови организме взрослого человека составляет 6 8 от массы тела, или приблизительно 4, 5 6 Массивная кровопотеря около 1 3 её объёма примерно 1, 5 сопровождается падением артериального давления и последующей гибелью организма. Стабилизированная антикоагулянтом, кровь пробирке разделяется на осадок форменные элементы эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и плазму Плазма прозрачная жидкость желтоватого цвета При свёртывании крови вне организма коагуляция крови образуются кровяной сгусток, включающий форменные элементы и фибрин, и сыворотка От плазмы сыворотка отличается, прежде всего, отсутствием фибриногена. Из 115 существующих природе химических элементов активное участие процессах жизнедеятельности принимают не менее их половины Причем 24 из них являются обязательными и обнаруживаются почти во всех типах клеток, а наибольшее значение имеют 10 элементов азот N, водород H, углерод C, кислород O, фосфор P, сера S, натрий Na, калий K, кальций Ca, магний Mg из них построены основные компоненты клетки. Вода находится клетке свободной и связанной формах Связанная вода 45 входит состав фибриллярных структур, и соединятся с некоторыми белками, образуя вокруг них сольватную оболочку Свободная вода 9596 выполняет целый ряд биологически важных функций.

Водород, кислород, углерод и азот способны образовывать прочные ковалентные связи посредством спаривания электронов, принадлежащих двум атомам Кислород, углерод и азот образуют и одинарные, и двойные связи, благодаря чему получаются самые разные химические соединения Особенно важна способность атомов углерода взаимодействовать друг с другом путем возникновения ковалентных углеродуглеродных связей Каждый углеродный атом может установить ковалентные связи с четырьмя атомами углерода Ковалентно связанные атомы углерода могут формировать каркасы бесчисленного множества органических молекул Поскольку атомы углерода легко вступают ковалентные связи с кислородом, азотом и серой, органические молекулы достигают исключительной сложности и разнообразия строения. Органические соединения составляют среднем 2030 массы клетки живого организма Различают мономеры малые низкомолекулярные органические молекулы, которые служат строительными блоками для полимеров полимеры более крупные, высокомолекулярные макромолекулы. В различные типы клеток входит неодинаковое количество тех или иных органических соединений растительных клетках преобладают сложные углеводы полисахариды животных больше белков и жиров Тем не менее, каждая группа органических веществ любом типе клеток выполняет сходные функции. Теплоизолирующие свойства одежды тем выше, чем более мелкоячеиста ее структура, содержащая воздух.

С помощью микроэлектродов установлено, что синаптическое торможение может вести к подавлению активности нейрона, имеющего тормозной синапс, вследствие изменения свойств постсинаптической мембраны нейрона так называемое постсинаптическое торможение или результате уменьшения эффективности действия возбуждающих синапсов еще на пресинаптическом уровне так называемое пресинаптическое торможение. Дифференциация анализаторных систем по горизонтали заключается различных свойствах рецепторов, нейронов и связей между ними пределах каждого из слоев. В этом случае свойства постсинаптической мембраны не подвергаются каким бы то ни было изменениям. По мере перехода на все более высокие уровни изменяются некоторые важные свойства нейронов лемнискового пути. Безусловные рефлексы относительно постоянны условные рефлексы непостоянны и зависимости от определенных условий могут выработаться, закрепиться или исчезнуть это свойство отражено самом их названии. Переход от изучения деятельности отдельных нейронов к изучению их взаимодействия приводит к трактовке механизма временной связи условного рефлекса как формирования определенного узора нейронной активности на основе избирательной общности свойств реагирования. Временная нервная связь, лежащая основе образования условного рефлекса, лишь частный случай общебиологического свойства хранения воспринятой информации, которое той или иной степени проявляется у всех живых существ, начиная с простейших.

Поскольку внешнее и запредельное торможение связаны с врожденными свойствами нервной системы Таким образом достигается различение близких по своим свойствам раздражителей. Неудачи приобщения к коллективу этом возрасте способствуют формированию таких свойств, которые будущем могут стать источником серьезных конфликтов с окружающими и даже причиной заболеваний. Поэтому, ощущая чтолибо, мы ощущаем только себя и на основании ощущений отнюдь не вправе делать какиелибо умозаключения о свойствах внешнего мира Свет, мрак, звуки, теплота, холод, различные запахи и вкусы все, что мы ощущаем нашими пятью чувствами это будто бы не действительные свойства конкретных вещей, но только качества наших чувств. Мышечные веретена 472 Мышцы дыхательные 292, 293 свойства 45 теплообразование 55 утомление 58 скелетные 45, 168, 197 атрофия 60, 200 гипертрофия 60 работа 56 сила. Эти свойства обеспечивают высокую эффективность и специфичность нисходящих команд, поступающих по наиболее короткому пути из мозга к мотонейронам. Другим отличительным свойством грушевидных клеток является то, что все они являются тормозными нейронами Действительно, участки нервного волокна между перехватами по своим электрическим свойствам подобны кабелю, погруженному жидкость, обладающую высокой электропроводностью.

Важнейшим биомеханическим свойством опорнодвигательного аппарата позвоночных животных и человека является наличие скелете большого количества степеней свободы вследствие его многозвенности и двух, трехосности многих суставов. Пептиды, отщепляемые от фибриногена тромбином, обладают антикоагулянтными свойствами. Гем разных гемоглобинов одинаков, глобины же отличаются по своему аминокислотному составу и свойствам. Сердечная мышца миокард обладает рядом свойств, обеспечивающих ее непрерывную ритмическую деятельность возбудимостью, автоматией, проводимостью, сократимостью и способностью к расслаблению, рефрактерностыо. Таким образом, наличие проводящей системы обеспечивает ряд важных физиологических свойств сердца 1 ритмическую генерацию импульсов потенциалов действия 2 необходимую последовательность координацию сокращений предсердий и желудочков 3 синхронное вовлечение процесс сокращения клеток миокарда желудочков что увеличивает эффективность систолы. Будучи значительно менее эффективным, чем потенциал действия, средством для передачи сигнала на расстояние, локальные потенциалы способны к суммации, и именно это свойство обеспечивает нейрону способность интегрировать все многочисленные поступающие к нему сигналы. Здесь же следует подчеркнуть, что целой нервной клетке благодаря ее сложному геометрическому строению и неодинаковым свойствам мембраны различных участках процесс возникновения и распространения потенциала действия отличается рядом особенностей.

Симбионты, находящиеся желудочнокишечном тракте, синтезируют ряд физиологически активных веществ, участвуют формировании иммунных свойств организма. Роль последних особенно велика обеспечении приспособления количества и свойств пищеварительных секретов к количеству и ряду свойств пищевого содержимого желудка и кишечника. Жевательный период имеет фазы различной длительности зависимости от свойств пережевываемой пищи. Ферменты кислого желудочного сока воздействуют на пищевые белки относительно узкой зоне пищевого содержимого, находящегося непосредственном контакте со слизистой оболочкой желудка и небольшом удалении от нее, куда диффундировал желудочный сок и не был нейтрализован за счет буферных свойств пищи. Ширина этой зоны зависит от количества и свойств желудочного сока и принятой пищи. Возможность действия пепсинов широком диапазоле рН имеет большое значение желудочном протеолизе, происходящем при разном рН зависимости от объема и кислотности желудочного сока, буферных свойств и количества принятой пищи. На микрофлору кишечника влияют многие факторы поступление микроорганизмов с пищей, особенности диеты, свойства пищеварительных секретов обладающих той или иной мере выраженными бактерицидными свойствами, моторика кишечника способствующая удалению из него микроорганизмов, пищевые волокна содержимом кишечника, наличие слизистой оболочке кишечника и кишечном соке иммуноглобулинов.

Пластическая роль липидов состоит том, что они входят состав клеточных мембран и значительной мере определяют их свойства. Имеются наблюдения, что у полинезийцев, употребляющих большом количестве кокосовое масло, жир подкожного слоя может приближаться к свойствам масла кокосовых орехов, а у людей, питающихся тюленьим мясом, к свойствам тюленьего жира. Ультрамикроэлементы уран U, золото Au, бериллий Ве, ртуть Hg, це зий Ze, селен Sе, радий Ра, и другие Их концентрация не превышает 0, 000001 Физиологическая роль многих из них не установлена Большинство этих элементов также необходимы для нормального функционирования организма Например, дефицит селен а Sе приводит к раковым заболеваниям. Буфферность межклеточной жидкости кислотнощелочное равновесие плазмы, за счет поддержания определенной концентрации ионов водорода, обеспечивающей слабощелочную рН 7, 2 при участии фосфатной и бикарбонатной систем. Белки бывают простые и сложные Простые белки состоят только из амино кислот альбумины, глобулины, фибриноген, миозин В состав сложных белков, кроме аминокислот, входят и дру гие органические соединения жиры липопротеиды, углеводы гликопротеиды, металлы металлопротеиды.

Де и ренатурация При воздействии высокой температуры, кислот и других фак торов сложные белковые молекулы разрушаются Это явление на зывается денатурацией При возвращении нормальных условий денатурирован ный белок способен восстановить свою структуру вновь, если не разрушается его первичная структура Этот процесс называется ренатурацией. Ферментативная каталитическая ускорение химических реакций клетке сотни раз Ферменты биологические катализаторы, характеризующиеся следующими свойствами а это глобулярные белки их присутствие не влияет ни на природу, ни на свойства конечных продуктов реакции их активность меняется зависимости от рН, температуры, давления, концентрации субстрата белки обладают специфичностью увеличивая скорость реакции, ферменты не расходуются. Двигательная обеспечивается особыми сократительными белками, участвующими во всех видах движения мерцание ресничек, движение жгутиков у простейших, сокращение мышц у животных, движение листьев у растений. Энергетическая при расщеплении 1г белка выделяется 4, 2 ккал 17, 6 кДж энергии. Моносахариды триозы С 3 молочная кислота пентозы С 5 рибоза, дезоксирибоза, гексозы С 6 глюкоза, фруктоза, галактоза. Первичная структура полинуклеотидная цепочка, которая образуется за счет фосфодиэфирных связей.

В почве имеются буферные системы, работающие по разнообразным механизмам, часто без участия твердой фазы почвы Например, кислотноосновная буферность почвы может значительной степени определяться наличием почвенном растворе слабых кислот, оснований и их с лей Наличие разнообразных буферных систем вызывает определенные трудности разработке удобной для практического использования системы показателей, позволяющих количественно оценивать буферную способность почв. В природных водах эти формы, переходящие одна другую, находятся подвижном равновесии, участвуют буферной системе воды и круговороте веществ водоеме. Поступающие водоемы токсиканты включаются круговорот веществ и претерпевают различные физикохимические превращения Малостойкие, простые твердые и летучие вещества оседают на дно или улетучиваются, окисляются, связываются солями буферной системы воды или разлагаются под действием микроорганизмов и подвергаются детоксикации Они оказывают на гидробионтов прямое токсическое или косвенное воздействие, ухудшая физические свойства воды, газовый и солевой режимы водоемов. Благодаря установке автоматического дозирования реагентов удалось обеспечить устойчивый режим нейтрализации промышленных стоков до pH 6, 548, 5 Отсутствие кислых сточных водах слабых кислот и их солей количестве, достаточном для создания буферной системы, позволило контролировать весь процесс нейтрализации по pH нейтрализованной воды.

Определяющую роль смене ледниковых эпох межледниковыми играли орбитальные параметры Земли, ее размеры, исходная структура и состав, атрибуты космической организованности, более широкий спектр которых и предопределил неуничтожение жизни, хотя эти факторы действовали интеграции с буферными системами биосферы И можно полагать, что роль последних со временем возрастала. Биогеохимический цикл серы характеризуется обширным резервным фондом земной коре, и меньшим атмосфере рис 10 6 В результате слаженного взаимодействия обменного и резервного фондов сера не является лимитирующим фактором И, наконец, углерод участвует цикле с небольшим, но весьма подвижным фондом атмосфере рис 10 7 Благодаря буферной системе карбонатного цикла круговорот приобретает устойчивость, но он всетаки уязвим изза небольшого объема резервного фонда 0, 029. Предложенная Лавлоком гипотеза Геи указывает на важность изучения и сохранения регулирующих механизмов, которые позволяют биосфере приспособиться по крайней мере к некоторому количеству не сосредоточенных одной точке загрязнений, например загрязнении двуокисью углерода, теплом, окислами азота и Соответственно, стремясь всеми средствами снизить уровень загрязнения, человек должен также сохранять целостность крупномаспггабность буферной системы жизнеобеспечения.

Регуляция кислотнощелочного баланса осуществляется органами выделения и дыхания, однако удельный вес этих органов у наземных и водных позвоночных неодинаков У позвоночных с воздушным дыханием ведущую роль поддержании кислотнощелочного равновесия играют почки выведение электролитов с мочой, а у позвоночных с водным дыханием жабры Нетрудно себе представить, какие сложные физиологические задачи по перестройке регуляции кислотнощелочного равновесия возникают у двоякодышащих рыб, вынужденных периодически переходить с водного дыхания на воздушное и наоборот Ведь у рыб кислотнощелочное равновесие адаптировано к напряжению С02 порядка 2 3 мм рт ст При переходе двоякодышащих рыб на воздушное дыхание напряжение С02 крови резко возрастает, что ставит перед необходимостью перестройки буферной системы крови для удаления избытка С02 из крови Экспериментально установлено, что переход двоякодышащих рыб на воздушное дыхание приводит к возникновению дыхательного ацидоза, отрицательные последствия которого компенсируются развивающимся метаболическим алкалозом 475 Напомним, что при дыхательном ацидозе pH крови снижается, концентрация бикарбоната возрастает, а при дыхательном алкалозе наступают противоположные по направленности изменения Таким образом, дыхание, сопровождающееся образованием двуокиси углерода, ее поступлением кровяное русло и выведением из организма, а точнее нарушение нормального хода этих процессов может оказать существенное влияние на кислотнощелочное равновесие и величину pH крови, что, свою очередь, отразится на эффективности механизмов связывания и транспортировки кислорода гемоглобином.

Состоянию нормы соответствует еще более узкий диапазон значений рН В частности для крови он составляет 7, 377, 44, со средним значением 7, 40 Н 40 нмоль Образующиеся результате метаболизма кислоты, а при их диссоциации ионы водорода и основания, норме не должны изменять величину рН за пределы диапазона физилогической нормы В организме физиологический оптимум значений концентрации Н поддерживается благодаря сбалансированному уровню активности функционально единой системы, включающей биохимические, буферные и физиологические процессы. Вода и углекислый газ способны реагировать с образованием угольной кислоты, диссоциирующей на бикарбонат и ион водорода. Взаимосвязь бикарбонатной буферной системы с биохимическими и физиологическими процессами обеспечивает ее динамичность и способность предупреждать значительные изменения рН артериальной крови Если одномоментно на каждый литр крови добавить 12 ммоль Н то концентрация бикарбоната крови снизится с 24 ммоль до 12 ммоль При исходном значении Р С0 2 40 мм рт ст рН крови составит 7, 1 Через минуту концентрация бикарбоната будет равна 21, 5 ммоль, рН крови повысится до 7, 35 Через час значения показателей бикарбонатной буферной системы будут соответствовать нормальным значениям. K, Na, Cl проницаемость клеточных мембран, проведение нервного импульса. Белки называют также протеинами греч protos первый, главный Этим названием выделяется первостепенное значение белков для жизненного процесса.

Многие органические соединения, входящие состав клетки, характеризуются большими размерами молекул Как называются такие молекулы Макромолекулы Они состоят обычно из повторяющихся сходных по строению низкомолекулярных соединений, связанных между собой ковалентными связями Их строение можно сравнить с бусинками на нити Как называются эти составные элементы Мономеры Они образуют полимеры Большинство полимеров построено из одинаковых мономеров. Форма белковых молекул может быть спиралевидной, складчатой, шарообразной. Последовательность аминокислот полипептидной цепи принято называть первичной структурой белка. Вторичная структура спираль с одинаковым расстоянием между витками α структура или складчатый слой виде гармошки β структура, образованная путем возникновения водородных связей. При прививках организм вводится ослабленная или убитая культура бактерий, и ответ на это вырабатываются антитела Они и защищают организм от заболевания при попадании настоящих болезнетворных бактерий Защитная реакция наблюдается и при трансплантации Это грозное явление отторжения чужеродной ткани до сих пор ограничивает возможности лечения ряда заболеваний Выработка иммунитета это важная защитная функция белка. Энергетическую Углеводы играют роль основного источника энергии клетке В процессе. Содержание жира клетке колеблется пределах 5 15 от массы сухого вещества В клетках жировой ткани количества жира возрастает.

Одним из продуктов окисления жиров является вода, что играет важную роль жизнедеятельности животных, обитающих пустыне Жир, которым заполнен горб верблюда, служит первую очередь не источником энергии, а источником воды. Из липидов можно так же выделить воск, который используется у растений и животных качестве водоотталкивающего покрытия Из воска пчелы строят соты. Стероиды желчные кислоты и их соли так же относятся к липидам К ним относятся половые гормоны тестостерон и эстрогены, гормоны коры надпочечников, витамин D, холестерол и. Цель изучение химического состава клетки и формирование знаний о строении и свойствах воды, минеральных солей и составляющих их химических элементах. Задачи 1 Дать характеристику химическому составу клетки Раскрыть свойства и значение воды, роль важнейших катионов и анионов клетке. В клетках обнаружено от 70 до 90 из 107 110 элементов, составляющих периодическую систему Д И Менделеева Приблизительно 40 элементов принимают участие процессах обмена веществ и обладают выраженной биологической активностью Эти элементы называются биогенными. Около 98 массы составляют всего четыре элемента кислород, углерод, водород и азот На долю кислорода приходится 65, углерода 18, водорода 10 и азота 3 Среди некоторых ученых существует уверенность, что возникновение и существование земной жизни, очевидно, стало возможно лишь благодаря уникальной способности углерода образовывать большие молекулы.

Третью группу составляют ультрамикроэлементы золото, ртуть, радий и некоторые другие элементы, присутствующие клетках миллионных долях процента. Кальций участвует свёртывании крови, а также служит одним из универсальных вторичных посредников регулируя важнейшие внутриклеточные процессы том числе участвует поддержании мембранного потенциала, необходим для мышечного сокращения и экзоцитоза Нерастворимые соли кальция участвуют формировании костей и зубов позвоночных и минеральных скелетов беспозвоночных. Большая теплоемкость, теплота плавления и теплота парообразования объясняются тем, что большая часть поглощаемого водой тепла расходуется на разрыв водородных связей между ее молекулами Вода обладает высокой теплопроводностью Вода практически не сжимается, прозрачна видимом участке спектра Вода вещество, плотность которого жидком состоянии больше, чем твердом, при 4ºС у нее максимальная плотность, у льда плотность меньше, он поднимается на поверхность и защищает водоем от промерзания. Какой вывод можно сделать о связи живой природы с неживой на основании знаний о химической организации клетки. Назовите химический элемент, который входит состав всех органических соединений, создавая их основу и обеспечивая огромное разнообразие их строения. Назовите химический элемент, который входит состав активизированной формы гормона инсулина и регуляторных белков, управляющих работой генов.

Все ниже перечисленные катионы, кроме одного, входят состав солей и являются наиболее важными для жизнедеятельности клетки катионами Укажите лишний среди них катион. Химический состав клетки 10 класс Вода играет большую роль жизни клетки, так как она участвует во многих химических реакциях обеспечивает нормальную кислотность. Клетка строение, химический состав, жизнедеятельность Закончите фразу Мне кажется, что я похож на назвать часть клетки или органоид цитоплазмы, потому. Лекция 8 Химический состав глубинных оболочек Земли Химический состав небесных тел И это главная причина химической зональности солнечной системы Это дало возможность Ларину определиться с исходным составом Земли. Урок 48 3 4 жизненный цикл клетки Деление клетки Цель усвоение знаний о жизненном цикле клетки, о фазах клеточного деления, понимание биологической роли митоза. Белки высокомолекулярные соединения, но могут сильно отличаться по молекулярной массе, которая колеблется от 6000 до 1 000 000 Д и выше Молекулярная масса белка зависит от количества аминокислотных остатков полипептидной цепи, а для олигомерных белков и от количества входящих него протомеров или субъединиц.

Если искомый белок прочно связан с какимилибо структурами клетки, его необходимо перевести раствор Так, для разрушения гидрофобных взаимодействий между белками и липидами мембран раствор добавляют детергенты чаще всего используют тритон Х100 или додецилсульфат натрия. Механизм действия детергентов описан разделе Денатурация белков см рис 115 При действии детергентов обычно разрушаются и гидрофобные взаимодействия между протомерами олигомерных белках. Нуклеиновые кислоты, липиды и другие небелковые вещества можно удалить из раствора, используя их Особенные физикохимические свойства Так, липиды легко удаляются из раствора добавлением органических растворителей, например ацетона Однако воздействие должно быть кратковременным, так как ацетон вызывает денатурацию некоторых белков Нуклеиновые кислоты осаждают добавлением раствор стрептомицина. Наиболее трудоёмкий этап получения индивидуальных белков их очистка от других белков, находящихся растворе, полученном из данной ткани Часто изучаемый белок присутствует небольших количествах, составляющих доли процента от всех белков раствора.

На первых стадиях очистки белков целесообразно использовать методы, учитывающие какуюлибо характерную особенность данного белка, например термостабильность или устойчивость кислых растворах Первыми методами очистки необходимо удалить из раствора основную массу балластных белков, которые значительно отличаются от выделяемого белка физикохимическими свойствами Впоследствии применяют всё более тонкие методы очистки белка. Для разделения белков часто используют хроматографические методы, основанные на распределении веществ между двумя фазами, одна из которых подвижная, а другая неподвижная В основу хроматографических методов положены разные принципы гельфильтрации, ионного обмена, адсорбции, биологического сродства. Рис 156 Кювета, заполненная буферным раствором с разделёнными белковыми фракциями. Метод основан на том, что при определённом значении рН и ионной силы раствора белки двигаются электрическом поле со скоростью, пропорциональной их суммарному заряду Белки, имеющие суммарный отрицательный заряд, двигаются к аноду, а положительно заряженные белки к катоду. Аффинная хроматография отличается высокой избирательностью и помогает очистить выделяемый белок тысячи. Для очистки белков от низкомолекулярных примесей используют также метод гельфильтрации см выше.

Для определения частоты гомогенности выделенного белка применяют методы с высокой разрешающей способностью, например электрофорез полиакриламидном геле, высокоэффективная хроматография высокого давления От чистоты лекарственного белкового препарата зависят его биологическая эффективность и аллергенность способность вызывать аллергические реакции Чем качественнее очищен препарат, тем меньше вероятность осложнений при его применении. Плазмалемма наружная мембрана цитоплазмы, прилегающая к клеточной оболочке Тонопласт внутренняя мембрана цитоплазмы, окружающая вакуоль Вакуоли представляют собой полости цитоплазме, заполненные клеточным соком водным раствором углеводов органических кислот, солей, белков с низким молекулярным весом, пигментов. В ядре расположены нитевидные образования хромосомы В каждой нашей клетке их ровно 46 Клетка покрыта мембраной, состоящей из нескольких слоев молекул и обеспечивающей избирательную проницаемость веществ. Соли содержаться цитоплазме и ядре малых концентрациях, но их роль жизни клеток очень велика Наиболее важны для процессов жизнедеятельности клетки соли K, Na, Ca, Mg и другие.

Белки это основные и наиболее сложные вещества любой живой клетки Белки часто называют строительными камнями нашего организма, так как они необходимы для роста, развития и правильного функционирования организма Известные на сегодня несколько тысяч видов белков образуются всего из 22 аминокислот, благодаря комбинациям их соединений между собой Из 22 аминокислот живой организм сам производит 14 Остальные 8 называются основными аминокислотами, которые мы должны получать из потребляемых нами питательных веществ Без белков нет жизни Некоторые белки ускоряют химические реакции, выполняя, роль катализатора Такие белки называются ферментами. Основные жизненные свойства клетки обмен веществ, биосинтез, распад органических соединений, рост, размножение, возбудимость. Обмен веществ Из межклеточного вещества клетки постоянно поступают питательные вещества и кислород, и выделяются продукты распада Вещества, поступившие клетку, участвуют процессах биосинтеза. Биосинтез это образование белков, жиров, углеводов и их соединений из более простых веществ В процессе биосинтеза образуются вещества, свойственные определенным клеткам организма Например, клетках мышц синтезируются белки, обеспечивающие их сокращение.

 
 

© Copyright 2017-2018 - the-institution