Размножение вирусов

Молекулярный состав клетки

Элементный состав клетки

План изучения темы

Раздел 1 УЧЕНИЕ О КЛЕТКЕ

Тема 1.1 Клетка – элементарная живая система. Химическая организация клетки.

Основные понятия и термины по теме : клетка, макро-микроэлементы, неорганические вещества, биополимеры, мономеры, углеводы, липиды, гормон, фермент, витамины, нуклеиновые кислоты, АТФ.

1.Понятие о науке цитология. Клетка - элементарная живая система.

2.Химический состав клетки:

а) элементный состав клетки;

б) неорганические вещества клетки: вода, минœеральные вещества;

в) органические вещества: белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты, АТФ.

Краткое изложение теоретических вопросов:

1.Цитология (гр.
Размещено на реф.рф
kytos - клетка, logos - учение) - наука о строении, функции и развитии клетки.

Клетка составляет основу строения, жизнедеятельности и развития всœех живых форм - одноклеточных, многоклеточных и даже неклеточных. Благодаря заложенным в ней механизмам клетка обеспечивает обмен веществ, использование биологической информации, размножение, свойства наследственности и изменчивости, обусловливая тем самым присущие органическому миру качества единства и разнообразия. элементарная живая система.

2. Все клетки животных и растительных организмов, а также микроорганизмов сходны по химическому составу. В клетке содержится несколько тысяч веществ, которые участвуют в разнообразных химических реакциях. Сходство в строении и химическом составе разных клеток свидетельствует о единстве их происхождения.

Макроэлементы входят в состав органических соединœений.

Микроэлементы йод (входит в состав тироксина, гормона щитовидной желœезы), кобальт (витамин В12), марганец, никель, рутений, селœен, фтор (зубная эмаль), медь, хром, цинк

Ультрамикроэлементы - оказывают бактерицидное воздействие, подавляют обратное всасывание воды в почечных канальцах, оказывают воздействие на ферменты. При его недостатке селœена развиваются раковые заболевания. Функции ультрамикроэлементов еще мало понятны.

Вода - важнейший компонент клетки, определяет физические свойства клетки – объём, упругость. Вода растворяет вещества, участвующих в химических реакциях: переносит питательные вещества, выводит из клетки отработанные и вредные соединœения.

Вещества растворимые в воде гидрофильные (от греческого ʼʼгидросʼʼ -вода, ʼʼфилеоʼʼ - любовь)- спирты, амины, углеводы, белки, соли.

Нерастворимые в воде гидрофобные (от греческого ʼʼгидросʼʼ – вода, ʼʼфобосʼʼ – страх, ненависть) - жиры, клетчатка.

Минœеральные соли обеспечивают стабильные показатели осмотического давления, передачу нервного импульса, являются носителями электрического заряда. Для процессов жизнедеятельности из входящих в состав солей катионов наиболее важны: К+, Na+, Ca2+, Mg2+ из анионов: HPO4 2- , H2PO4 - , Cl - , HCO3 - .Прочность и твёрдость костной ткани обеспечивается фосфатом кальция, а раковин моллюсков – карбонатом кальция.

Органические вещества клетки представлены белками, липидами, углеводами, нуклеиновыми кислотами, АТФ, витаминами и гормонами.

Белки - это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Аминокислоты содержат аминогруппу, карбоксильную группу и радикал. В состав белков входит 20 базовых аминокислот. Соединяются аминокислоты между собой с образованием пептидной связи. Цепочка из более чем 20 аминокислот принято называть полипептидом или белком. Белки образуют четыре основные структуры: первичную, вторичную, третичную и четвертичную

Белки выполняют в клетке ряд функций:пластическую (строительную), каталитическую (ферментативную),энергетическую (энергетическая ценность расщепления 1 г белка - 17,6 кДж), сигнальную (рецепторную), сократительную (двигательную), транспортную , защитную ,регуляторную , запасающую .

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. Сложные – полимеры с мономерами в виде моносахаридов (глюкоза, рибоза,дезоксирибоза).К углеводам относятся глюкоза. животный крахмал-гликоген. Многие углеводы хорошо растворимы.

Углеводы выполняют в клетке пластическую (строительную), энергетическую (энергетическая ценность расщепления 1 г углеводов - 17,6 кДж), запасающую и опорную функции. Углеводы могут также входить в состав сложных липидов и белков.

Липиды представляют из себяорганические вещества, не растворимые в воде, но растворимые в бензинœе, эфире, ацетоне. Из липидов самые распространенные иизвестные жиры, а также лецитин, холестерин и витамины А, D и гормоны.

Липиды выполняют в клетке пластическую (строительную), энергетическую (энергетическая ценность расщепления 1 г жира - 38,9 кДж), запасающую, защитную (амортизационную) и регуляторную (стероидные гормоны) функции.. Нуклеиновые кислоты образуются в клеточном ядре, с этим связано их название(от лат. ʼʼнуклеусʼʼ-ядро). это биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. В состав нуклеотида входят азотистое основание, углевод и остаток ортофосфорной кислоты. Выделяют два типа нуклеиновых кислот: рибонуклеиновую (РНК) и дезоксирибонуклеиновую (ДНК). ДНК включает четыре типа нуклеотидов: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г) и цитозин (Ц). Структура ДНК была открыта Ф. Криком и Д. Уотсоном 1953ᴦ. Молекула ДНК представляет собой двуцепочечную спираль. ДНК определяет состав белков клетки и передачу наследственных признаков и свойств от родителœей к потомству.

РНК включает четыре типа нуклеотидов: аденин (А), урацил (А), гуанин (Г) и цитозин (Ц).Выделяют три вида РНК: информационную (и-РНК), транспортную (т-РНК) и рибосомальную (р-РНК).Функции РНК связаны с образованием характерных для этой клетки белков

АТФ (аденозинтрифосфат)- универсальный биологический аккумулятор энергии в клетке. АТФ содержится в митохондриях, ядре, хлоропластах, цитоплазме. С помощью АТФ в клетке осуществляется синтез веществ, биение жгутиков и ресничек в клетках простейших.

Лабораторные работы/ Практические занятия ʼʼ не предусмотреноʼʼ

Молекулярный состав клетки - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Молекулярный состав клетки" 2014, 2015.

Вирусная частица – это инертная статическая форма вируса. Когда вирионы находятся вне клетки, они не размножаются и в них не происходит никаких метаболических процессов. Все динамические события начинаются лишь тогда, когда вирус проникает в клетку. Даже у многоклеточного хозяина решающие события при вирусной инфекции происходят на клеточном уровне. Распространение вируса совершается в результате повторных циклов взаимодействия вируса с клетками и рассеяния вирионов во внеклеточной среде. (Рис 57-60).

В зараженных вирусом клетках происходит глубокая перестройка вирусного материала, а часто также и компонентов клетки-хозяина. Возникает новая система – комплекс вирус-клетка. Репродукция вирусов – процесс многоэтапный, который можно разделить на семь стадий:

Адсорбция . Это процесс прикрепления вирусов к поверхности восприимчивой клетки. Вначале вирионы адсорбируются посредством электростатического взаимодействия или за счёт 167 ан-дер-ваальсовых сил. Эта стадия обратима: вирус можно отделить обычным встряхиванием.

Инъекция . Связана с введением (инъекцией) в клетку инфекционной нуклеиновой кислоты вируса (как у фагов) или проникновением в клетку целой вирусной частицы с последующим «раздеванием» вируса от белковой оболочки и высвобождением инфекционной нуклеиновой кислоты.

Депротеинизация . В ходе её происходит освобождение носителя генетической информации вируса – его нуклеиновой кислоты. У бактериофагов этот процесс совпадает с предыдущей стадией.

Репликация вирусных молекул нуклеиновой кислоты. Репликация идёт за счет нуклеотидов, накопленных в клетке хозяина.

Синтез вирус специфических структурных белков и ферментов . Процесс синтеза идёт в рибосомах клетки хозяина.

Сборка (самоорганизации) вирусных частиц . Для этого необходимо, чтобы концентрация компонентов вириона достигла высокого (критического) уровня. Компоненты вирусной частицы синтезируются раздельно и в разных частях клетки. 10 Сначала происходит комплексирование нуклеиновых кислот с частью белков и образование нуклеопротеидов. Последние покрываются оболочками. В состав этих оболочек входят часто некоторые компоненты клеточной мембраны.

Лизис . У бактерий распад клеток происходит под влиянием ферментов фага, а у клеток высших организмов – путём выпячивания оболочки клеток и «выталкивания» вирусных частиц в окружающую среду.

Таблица17

Р

ис. 57. Частицы вируса гриппаAPR-8 (исходный штамм). Вирусные частич­ки округлой формы. Электронный микроскоп УЭМ-100. Увел. 27 000X2

Рис. 58. Трахея котенка через 96 часов после заражения аллантоисной культурой вируса гриппа APR-8. Огрубевшая цитоплазма апи­кальной части клеток эпителия трахеи и слипание ворсинок эпителия. В цитоплазме клеток возле ядра группами располагаются базофильные включения. Окраска гематоксилинэозином. Увел. 1000

Рис. 59. Трахея кролика через 96 часов после заражения животного вирусом гриппа APR-8 (5-й пассаж). Видны базофильные включения с эозинофильной подкладкой в цитоплазме эпителия трахеи; мерцательные ворсинки огрубевшие. Окраска гематоксилинэозином. Увел. 1000

Рис.60. Легкое собаки через 96 часов после заражения животного

вирусом гриппа APR-8 (8-й пассаж). В цитоплазме альвеолярных клеток

видны базофильные включения с зоной просветления вокруг. Окраска

гематоксилинэозином. Увел. 1000.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО Гродненский государственный университет имени Я.Купалы

Лидский Колледж

Реферат

на тему: Химический состав клетки

Выполнил: Ермолович Виталий

Проверила: преподаватель биологии Ярошко А.К.

Лида 2011 г.

План

Введение

Химический состав клетки

Неорганические вещества

Органические вещества

Клеточная теория строения организмов

Обмен веществ и преобразование энергии в клетке

Заключение

Литература

Введение

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.

Начало биологической эволюции связано с появлением на Земле клеточных форм жизни.

Одноклеточные организмы представляют собой существующие отдельно друг от друга клетки. 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.

Цель: изучить элементарную единицу строения живых организмов - клетку.

Основные задачи:

Познакомиться с неорганическими и органическими веществами клетки.

Рассмотреть обмен веществ и преобразование энергии в клетке.

Изучить клеточную теорию строения организмов.

Химический состав клетки

В клетках обнаружено около 60 элементов периодической системы Менделеева, встречающихся и в 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.

Кроме четырех основных элементов в клетке в заметных количествах (10ые и 100ые доли процента) содержатся железо, калий, натрий, кальций, магний, хлор, фосфор и сера. Все остальные элементы (цинк, медь, йод, фтор, кобальт, марганец и др.) находятся в клетке в очень малых количествах и поэтому называются микроэлементами.

Химические элементы входят в состав неорганических и органических соединений. К неорганическим соединениям относятся вода, минеральные соли, диоксид углерода, кислоты и основания. Органические соединения - это белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры (липиды) и липоиды. Кроме кислорода, водорода, углерода и азота в их состав могут входить другие элементы. Некоторые белки содержат серу. Составной частью нуклеиновых кислот является фосфор. Молекула гемоглобина включает железо, магний участвует в построении молекулы хлорофилла. Микроэлементы, несмотря на крайне низкое содержание в живых организмах, играют важную роль в процессах жизнедеятельности. Йод входит в состав гормона щитовидной железы - тироксина, кобальт - в состав витамина В12 . гормон островковой части поджелудочной железы - инсулин - содержит цинк. У некоторых рыб место железа в молекулах пигментов, переносящих кислород, занимает медь.

Неорганические вещества

Н2 О - самое распространенное соединение в живых организмах. Содержание ее в разных клетках колеблется в довольно широких пределах: от 10% в эмали зубов до 98% в теле медузы, но среднем она составляет около 80% массы тела. Исключительно важная роль воды в обеспечении процессов жизнедеятельности обусловлена ее физико-химическими свойствами. Полярность молекул и способность образовывать водородные связи делают воду хорошим растворителем для огромного количества веществ. Большинство химических реакций, протекающих в клетке, может происходить только в водном растворе. Вода участвует и во многих химических превращениях.

Общее число водородных связей между молекулами воды изменяется в зависимости от t. При tтаяния льда разрушается примерно 15% водородных связей, при t 40С - половина. При переходе в газообразное состояние разрушаются все водородные связи. Этим объясняется высокая удельная теплоемкость воды. При изменении t внешней среды вода поглощает или выделяет теплоту вследствие разрыва или новообразования водородных связей. Таким путем колебания t внутри клетки оказываются меньшими, чем в окружающей среде. Высокая теплота испарения лежит в основе эффективного механизма теплоотдачи у растений и животных.

Вода как растворитель принимает участие в явлениях осмоса, играющег