Образование ДНК – репликация (редупликация): двойная спираль постепенно раскручивается; на каждой спирали по принципу комплементарности надстраивается вторая цепь; образуются две одинаковые двойные спирали.
Образование ДНК – репликация (редупликация): –А–А–Г–Ц–Т–Ц–Г–А–Т–Т–Г– . . . . – Т – Ц – Г – А – Г – Ц – Т – А –А – Ц –
Значение ДНК: Хранит наследственную информацию в виде строго определенного чередования нуклеотидов. Ген – участок ДНК, кодирующий информацию о первичной структуре одного белка.
РНК – рибонуклеиновая кислота.
Строение нуклеотида РНК: Остаток моносахарида рибозы. Остаток фосфорной кислоты. Остаток одного из азотистых оснований: аденин (А); Ø урацил (У); Øгуанин (Г); Ø цитозин (Ц). Ø
РНК представляет собой одну спираль.
Виды РНК: и. РНК – информационная РНК
Виды РНК: т. РНК – транспортная РНК
Виды РНК: р. РНК – рибосомная РНК
Значение РНК: и. РНК считывает информацию с участка ДНК о первичной структуре белка и несет эту информацию к месту синтеза белка (к рибосомам).
Значение РНК: т. РНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка (к рибосомам).
Значение РНК: р. РНК выполняет строительную функцию – входит в состав рибосом.
Сравнение ДНК и РНК
Сравнение ДНК и РНК Признак Количество спиралей Строение нуклеотида ДНК Две ü Моносахарид – дезоксирибоза. ü Остаток фосфорной кислоты. ü Азотистые основания: А, Г, Ц, и Т.
Способ образования Репликация (удвоение по принципу комплементарности). РНК Одна ü Моносахарид – рибоза. ü Остаток фосфорной кислоты. ü Азотистые основания: А, Г, Ц, и У.
Матричный синтез на одной цепи ДНК по принципу комплементарности.
Аденозинтрифосфорная кислота АТФ
Образование АТФ l Исходным веществом для образования АТФ является адениловый нуклеотид РНК. АМФ
Образование АТФ АМФ + Ф = АДФ – Q АДФ + Ф = АТФ – Q
Строение АТФ Макроэргические связи
Функция АТФ l Является хранителем энергии в клетке. При разрушении макроэргических связей выделяется большое количество энергии. АТФ АДФ + Q АМФ + Q
Задания: 1. Молекулы РНК, в отличие от ДНК, содержат азотистое основание: 1) аденин; 2) урацил; 3) гуанин; 4) цитозин.
Задания: 2. Сходство нуклеотидного состава ДНК у особей одного вида свидетельствует о том, что молекулы ДНК: 1) имеют форму двойной спирали; 2) входят в состав всех клеток; 3) способны к репликации; 4) характеризуются видоспецифичностью.
Задания: 3. Какой цифрой на рисунке обозначена молекула ДНК? 4)
Задания: 4. Какой участок молекулы и. РНК соответствует участку ААТ молекулы ДНК? 1) УУА; 2) ТТА; 3) ГГЦ; 4) ЦЦА.
Задания: 5. От последовательности расположения нуклеотидов в молекуле ДНК зависит: 1) вторичная и третичная структуры белка; 2) первичная структура белка; 3) четвертичная структура белка; 4) все структуры белка.
Задания: 6. Мономерами ДНК и РНК являются: 1) азотистые основания; 2) дезоксирибоза и рибоза; 3) азотистые основания и фосфатные группы; 4) нуклеотиды.
Задания: 7. РНК клеток печени не выполняет функции: 1) хранения информации; 2) передачи информации; 3) транспорта аминокислот; 4) определения структуры рибосом.
Задания: 8. Укажите, какое вещество изображено на рисунке: 1) нуклеотид; 2) углевод; 3) АТФ; 4) липид.
Задания: 9. Какие структурные компоненты входят в состав нуклеотида молекулы ДНК? 1) азотистые основания А, Т, Г, Ц; 2) разнообразные аминокислоты; 3) липопротеиды; 4) углевод дезоксирибоза; 5) азотная кислота; 6) фосфорная кислота.
Задания: 10. Установите соответствие между признаком нуклеиновой кислоты и ее видом: ПРИЗНАК НУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ ВИД НУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ 1) спираль состоит из двух А) ДНК полипептидных цепей; Б) и.
РНК 2) спираль состоит из одной полипептидной цепи; 3) передает наследственную информацию из ядра к рибосоме; 4) является хранителем наследственной информации; 5) состоит из нуклеотидов А, Т, Г, Ц; 6) состоит из нуклеотидов А, У, Г, Ц. 1 2 3 4 5 6 А Б Б А А Б
Органические вещества клетки: нуклеиновые кислоты и АТФ
Строение и функции ДНК. Молекула ДНК характеризуется крупными размерами и большой молекулярной массой. Она представляет собой две цепи. Эти цепи закручены вправо вокруг общей воображаемой оси и образуют двойную спираль. Мономерами молекул ДНК являются нуклеотиды, поэтому можно считать, что каждая цепь – это полинуклеотид.
Каждый нуклеотид ДНК состоит из азотистого основания, углевода дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты (рис. 2).Существуют четыре типа нуклеотидов ДНК, различающихся азотистыми основаниями. Каждый нуклеотид может содержать лишь одно азотистое основание: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т).
Соединение нуклеотидов в полимерную цепь происходит благодаря образованию прочной ковалентной связи между дезоксирибозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого, что придает стабильность всей полинуклеотидной цепи (см. рис. 2).
Две полинуклеотидные цепи соединяются между собой по принципу комплементарности. Комплементарность означает взаимное химическое и геометрическое соответствие, обеспечивающее связь дополняющих друг друга структур. Комплементарными парами в молекуле ДНК являются нуклеотиды, содержащие аденин (А) – тимин (Т); гуанин (Г) – цитозин (Ц).
Между комплементарными азотистыми основаниями, находящимися в разных цепях ДНК, возникают водородные связи: в паре А–Т – две связи, в паре Г–Ц – три связи. ДНК в комплексе с белками образует хроматин.
Перед началом деления клетки цепи хроматина в ядрах клеток, многократно свернувшись в суперспирали, формируются в видимые под световым микроскопом структуры – хромосомы. Вследствие этого изначальная длина ДНК, достигающая нескольких десятков сантиметров, уменьшается до нескольких микрометров (см. рис. 2).
В интерфазе перед делением клетки происходит репликация (самоудвоение) ДНК. Сущность процесса репликации заключается в том, что под влиянием специальных ферментов водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями разрываются, и двойная полинуклеотидная спираль ДНК начинает раскручиваться с одного конца, и на каждой цепи синтезируется новая цепь.
Другими словами, на матрице (образец, по которому формируется копия) каждой из освободившейся полинуклеотидной цепи ДНК собирается новая цепь из свободных нуклеотидов, находящихся в окружающей ее среде, по принципу комплементарности (рис. 3).
В каждой образовавшейся дочерней молекуле ДНК одна цепь материнская, другая – вновь синтезированная. Дочерние ДНК являются точной копией друг друга и одновременно копией материнской молекулы ДНК. Таким образом, последовательность одной цепи определяет последовательность другой. Этот ферментативный процесс идет с использованием энергии АТФ.
Кроме ядра, собственную ДНК содержат такие клеточные органоиды, как митохондрии и пластиды. Ядерная ДНК представляет собой линейную молекулу, а ДНК, находящаяся в пластидах и митохондриях, имеет кольцевую структуру и не образует комплексов с белками.
Структура и функции РНК. Строение молекул рибонуклеиновой кислоты (РНК) во многом сходно со строением молекул ДНК. РНК также представляет собой полинуклеотид, но ее молекула одноцепочечная.
Мономером РНК является нуклеотид.
Однако нуклеотиды, образующие молекулу РНК, несколько отличаются от нуклеотидов ДНК: вместо углевода дезоксирибозы в их состав входит рибоза, а вместо азотистого основания тимина (Т) – близкое по строению азотистое основание урацил (У).
В клетке содержится несколько видов РНК. Молекулы рибосомальной РНК (рРНК) в комплексе с белками образуют рибосомы. Транспортные РНК (тРНК) переносят аминокислоты к месту синтеза белка – к рибосомам. Третий вид РНК – матричная РНК (мРНК).
Это наиболее разнообразная по размерам и структуре группа молекул РНК; мРНК служит матрицей для сборки белковых молекул на рибосомах.
Все мРНК объединены общей функцией: они участвуют в передаче закодированной наследственной информации из ядра в цитоплазму, на рибосомы (к месту синтеза белковых молекул).
Рис. 3. Схема репликации молекулы ДНК
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). По химической структуре АТФ – нуклеотид, относящийся к группе нуклеиновых кислот. Как известно, нуклеотиды служат мономерами нуклеиновых кислот, однако некоторые нуклеотиды выполняют и другие функции.
Например, нуклеотид АТФ (аденозинтрифосфат) поставляет энергию для большинства химических реакций, протекающих в живой клетке.Молекула АТФ включает цепочку из трех остатков фосфорной кислоты, присоединенных к рибозе, которая, в
Рис. 4. Схема строения АТФ
в свою очередь, соединена с азотистым основанием аденином (рис. 4). Соединение аденина с рибозой образует аденозин, отсюда и название – аденозинтрифосфорная кислота.
Тест по биологии Химический состав клетки — белки, нуклеиновые кислоты и АТФ 10 класс
28.09.2021
Биология
Тесты по биологии 10 класс
Тест по биологии Химический состав клетки — белки, нуклеиновые кислоты и АТФ 10 класс. Тест включает два варианта, в каждом по 11 заданий.
Вариант 1
- А1. Мономерами белков являются
- 1) ДНК и рРНК
2) моносахариды
3) аминокислоты - 4) нуклеотиды
- А2. Первичной структурой белка является
- 1) α-спираль, прошитая водородными связями
2) последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи
3) взаимное расположение нескольких белковых цепей - 4) пространственная конфигурация α-спирали, образованная за счет ковалентных полярных, неполярных и ионных связей
- А3. Третичной структурой белковой молекулы является
- 1) α-спираль, прошитая водородными связями
2) последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи
3) взаимное расположение нескольких белковых цепей - 4) пространственная конфигурация α-спирали, образованная за счет ковалентных полярных, неполярных и ионных связей
- А4. Функции ферментов в клетке заключаются в
- 1) транспорте веществ
2) ускорении химических реакций
3) защите от вирусов и чужеродных белков - 4) сокращении мышечных волокон
- А5. Потеря белком своих природных свойств — это
- 1) инициация
2) денатурация
3) ренатурация - 4) трансляция
- А6. Определите молекуле какого вещества принадлежит изображенный на рисунке нуклеотид
- 1) ДНК
2) РНК
3) АТФ - 4) белок
- А7. Мономером всех видов РНК является
- 1) нуклеотид
2) рибоза
3) аминокислота - 4) урацил
- А8. Молекулы иРНК в отличие от тРНК
- 1) служат матрицей для синтеза рРНК
2) образуют рибосомы
3) служат матрицей для синтеза белка - 4) образуют липиды и углеводы
- А9. Универсальным источником энергии для всех реакций, протекающих в клетке, является
- 1) рРНК
2) АТФ
З) тРНК - 4) ДНК
- В1. Функциями белков в клетке являются
- 1) информационная
2) запасающая, энергетическая
3) транспортная, каталитическая
4) регуляторная, защитная
5) структурная, двигательная - 6) передача наследственной информации
В2. Установите соответствие между химическим веществом, его функциями, свойствами и особенностями строения.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ
А. Является хранителем наследственной информации
Б. Передает наследственную информацию из ядра к рибосоме
В. Содержит пиримидиновое азотистое основание — урацил
Г. Состоит из двух полинуклеотидных цепей, закрученных в спираль
Д. Состоит из одной полинуклеотидной цепи
А. Состоит из нуклеотидов АТГЦ
ВЕЩЕСТВО
1. ДНК
2. иРНК
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Вариант 2
- А1. Количество видов аминокислот, входящих в состав белка
- 1) 60
2) 20
3) 15 - 4) 10
- А2. Вторичной структурой белковой молекулы является
- 1) α-спираль, прошитая водородными связями
2) последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи
3) взаимное расположение нескольких белковых цепей - 4) пространственная конфигурация α-спирали, образованная за счет ковалентных полярных, неполярных и ионных связей
- А3. Четвертичной структурой белковой молекулы является
- 1) α-спираль, прошитая водородными связями
2) последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи
3) взаимное расположение нескольких белковых цепей - 4) пространственная конфигурация α-спирали, образованная за счет ковалентных полярных, неполярных и ионных связей
- А4. При нарушении третичной и четвертичной структуры молекул белка в клетке перестают функционировать
- 1) АТФ
2) липиды
3) ферменты - 4) углеводы
- А5. Белком, увеличивающим скорость химической реакции в клетке, является
- 1) витамин
2) фермент
3) гормон - 4) нуклеотид
- А6. Связь, возникающая между азотистыми основаниями двух комплементарных цепей ДНК
- 1) ковалентная полярная
2) водородная
3) ковалентная неполярная - 4) ионная
- А7. Мономером ДНК является
- 1) нуклеотид
2) дезоксирибоза
3) аминокислота - 4) тимин
А8. Определите, молекуле какого вещества принадлежит изображенный на рисунке нуклеотид.
- 1) ДНК
2) РНК
3) АТФ - 4) белок
- А9. Синтез АТФ происходит в
- 1) ядре
2) митохондриях
3) ядрышке - 4) рибосомах
- В1. Нуклеотид ДНК клетки состоит из
- 1) рибозы и урацила
2) азотистого основания
3) остатка азотной кислоты
4) дезоксирибозы
5) остатка фосфорной кислоты - 6) аминокислоты
В2. Установите соответствие между химическим веществом, его функциями, свойствами и особенностями строения.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ
А. Состоит из одной полинуклеотидной цепи
Б. Входит в состав рибосом
В. Состоит из нуклеотидов АТГЦ
Г. Состоит из двух полинуклеотидных цепей, закрученных в спираль
Д. Является хранителем наследственной информации
Е. Состоит из нуклеотидов АУГЦ
ВЕЩЕСТВО
1. ДНК
2. иРНК
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Ответы на тест по биологии Химический состав клетки — белки, нуклеиновые кислоты и АТФ 10 класс
Вариант 1
А1-3
А2-2
А3-4
А4-2
А5-2
А6-1
А7-1
А8-3
А9-2
В1. 345
В2. А1 Б2 В2 Г1 Д2 Е1
Вариант 2
А1-2
А2-1
А3-3
А4-3
А5-2
А6-2
А7-1
А8-2
А9-2
В1. 245
В2. А2 Б2 В1 Г1 Д1 Е2
Органические соединения клетки
Органические соединения составляют в среднем 20-30% массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры – белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, а также жиры и ряд небольших молекул – гормонов, пигментов, АТФ и многие другие.
В различные типы клеток входит неодинаковое количество органических соединений. В растительных клетках преобладают сложные углеводы – полисахариды, в животных – больше белков и жиров. Тем не менее, каждая из групп органических веществ в любом типе клеток выполняет сходные функции.
Углеводы – широко распространены в живых клетках. В состав молекулы углеводов входит углерод, водород и кислород.
Углеводы выполняют ряд функций:
- энергетическая – углеводы служат источником энергии в растительных и животных клетках (1 грамм = 17,6 кДж);
- структурная – клеточная стенка у растений почти полностью состоит из полисахарида целлюлозы;
- запасающая – крахмал служит запасным продуктом растений. Он накапливается в процессе фотосинтеза в вегетационный период и у ряда растений откладывается в клубнях, луковицах и т. д. В животных клетках эту роль выполняет гликоген, откладывающийся преимущественно в печени.
Липиды – жиры, жироподобные вещества:
- входят в состав всех плазматических мембран.
- выполняют в клетке энергетическую роль (1 г = 37,6 кДж);
- активно участвуют в процессах метаболизма и размножения клетки;
- могут накапливаться в клетках и служить запасом энергии;
- характеризуются растворимостью в органических растворителях и нерастворимостью в воде;
- различают растительные жиры, имеющие при комнатной температуре жидкую консистенцию, и животные – твердую.
Белки – обязательная составная часть всех клеток. В состав этих биополимеров входят 20 типов мономеров. Такими мономерами являются аминокислоты. Образование линейных молекул белков происходит в результате соединения аминокислот друг с другом.
Карбоксильная группа одной аминокислоты сближается с аминогруппой другой, и при отщеплении молекулы воды между аминокислотными остатками возникает прочная ковалентная связь, называемая пептидной. Соединение, состоящее из большого числа аминокислот, называется полипептидом.
Каждый белок по составу является полипептидом.
Функции белков:
- структурная;
- каталитическая;
- сократительная (белки актин и миозин в мышечных волокнах);
- транспортная (гемоглобин);
- регуляторная (инсулин);
- сигнальная;
- защитная;
- энергетическая (1 г = 17,2 кДж).
Нуклеиновые кислоты. В клетках имеются два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).
Нуклеиновые кислоты выполняют в клетке важнейшие биологические функции. В ДНК хранится наследственная информация обо всех свойствах клетки и организма в целом.
Различные виды РНК принимают участие в реализации наследственной информации через синтез белка.
Ферменты – выполняют роль катализаторов, это вещества белковой природы, они ускоряют химические реакции, протекающие в клетке, в десятки и сотни тысяч раз. Каталитическую активность фермента обусловливает не вся его молекула, а только небольшой ее участок – активный центр, действие которого очень специфично. В одной молекуле фермента может быть несколько активных центров.
Витамины – биологически активные низкомолекулярные органические вещества – участвуют в обмене веществ и преобразовании энергии в большинстве случаев как компоненты ферментов.
Суточная потребность человека в витаминах составляет миллиграммы, и даже микрограммы. Известно более 20 различных витаминов.
Источником витаминов для человека являются продукты питания, в основном растительного происхождения, в некоторых случаях – и животного (витамин D, A). Некоторые витамины синтезируются в организме человека.
Недостаток витаминов вызывает заболевание – гиповитаминоз, полное их отсутствие – авитаминоз, а излишек – гипервитаминоз.
Гормоны – вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и некоторыми нервными клетками – нейрогормонами. Гормоны способны включаться в биохимические реакции, регулируя процессы метаболизма (обмена веществ и энергии).
Урок 6. Нуклеиновые кислоты. АТФ и другие органические соединения в клетке
Урок 6. Нуклеиновые кислоты. АТФ и другие органические соединения в клетке.
- Тип урока: урок систематизации и развития имеющихся знаний
- Используемые технологии: здоровьесбережения,проблемного обучения, развивающего обучения.
- Формируемые УУД:
- Р (регулятивные): постановка новых целей, преобразование практической составляющей задания в познавательную задачу;
- П (познавательные): умение выделять, систематизировать и сравнивать факты; анализировать текстовую информацию; проводить наблюдение, фиксировать и оформлять результаты;
- К (коммуникативные): умение отстаивать свою точку зрения, подтверждать аргументы фактами.
- Л (личностные)способствовать формированию элементов экологической культуры, интересов и мотивов, направленных на изучение живой природы.
- Планируемые результаты: Знать химическую организацию клетки: строение и функции белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот, АТФ, находить взаимосвязь между строением и функциями, свойства генетического кода.
Оборудование: учебник (Биология. 10 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений /В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е. Т. Захарова /М.: ВЕРТИКАЛЬ, 2018), презентация или флипчарт (для работы с интерактивной доской).
- Ход урока
- I. Организационный момент
- Взаимное приветствие учителя и учащихся; выяснение причин отсутствующих на уроке.
- II. Проверка домашнего задания
- 1. Функции белков (можно использовать для опроса нескольких человек сразу)
- ОПРОСНЫЙ ЛИСТ:
- О каких функциях белков идет речь:
- 1) Антитела и интерферон защищают организм от бактерий и вирусной инфекции, многие белки отвечают за свертывание крови, защищают от кровопотери. (защитная)
2) Многие белки транспортируют различные вещества через мембрану клеток, в цитоплазме клеток. Гемоглобин, например, транспортирует кислород и углекислый газ. (транспортная)
- 3) Входят в состав клеточных мембран, стенок кровеносных сосудов, в состав хрящей, сухожилий. (структурная)
- 4) Белки-рецепторы на медиаторы, гормоны и другие вещества встроены в мембраны клеток. (рецепторная)
- 5) Многие гормоны (поджелудочной железы, гипофиза) имеют белковую природу, регулируют различные процессы в организме. (регуляторная)
6) Известно более тысячи ферментов, катализирующих различные реакции. Ферменты имеют активный центр, специфичны, скорость катализа зависит от температуры, рН. (каталитическая)
7) Актин и миозин обеспечивают сокращение миофибрилл мышц. Движение хромосом к полюсам клетки происходит за счет белков, образующих микротрубочки веретена деления.(двигательная)
8) При окислении 1г. белка до СО2, Н2О и NH3 выделяется 17,6 кДж энергии. (энергетическая)
- 9) Альбумин белка в яйце — запасной строительный и энергетический материал для развития куриного эмбриона. (запасающая)
- 2. ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ОПРОС
- Структуры белков и их характеристика?
- 3. Работа в парах (поиски ответов на вопрос, используя интернет ресурсы):
- Познавательные вопросы
- 1) Почему при заболеваниях, сопровождающихся повышенной температурой человек теряет аппетит?
- 2) С какой целью при отравлении тяжелыми металлами применяют молоко или сырые яйца?
3) Млечный сок какого плода содержит фермент, который по физиологическому действию похож на желудочный сок? Где он находит применение?
- 4) Как можно быстро определить, содержатся ли в водоеме соли тяжелых металлов?
- 5) Активность ферментов, расщепляющих белки, зависит от среды желудочного сока (она должна быть кислой), почему тогда эти ферменты не расщепляют собственный желудок?
- ОТВЕТ:
– При повышенной температуре происходит обратимая денатурация белков, в том числе и тех, которые являются ферментами. Потеря аппетита – защитная реакция организма.
– В молоках и яйцах содержатся белки, которые нейтрализуют действие тяжелых металлов. Белок вступает в устойчивые соединения и помогает вывести соли из организма.
– Млечный сок папайи, это растение содержит в плодах и листьях протеолитический фермент – папаин, который по своему физиологическому действию похож на желудочный сок.
– Достаточно в пробу воды добавить слюну (в слюне человека содержатся белки – ферменты), если она разойдется, то тяжелых металлов в воде нет, а если образуется комок, то пить такую воду нельзя. Под действием тяжелых металлов происходит необратимая денатурация белка.
– Собственный желудок не расщепляется потому, что имеет защищен слизистой оболочкой, которая имеет слабощелочную среду. При повышенном содержании соляной кислоты в желудке, данное равновесие может быть нарушено и желудок человека может пострадать (язвы, прободение и т.д.)
Учитель заслушивает и дополняет ответы учащихся.
III. Обобщение имеющихся и формирование новых знаний.
Учитель: Кроме белков, жиров и углеводов в клетке синтезируются и другие органические соединения, среди которых, условно, можно выделить – промежуточные и конечные.
Получение веществ, обычно связано с работой каталитического конвейера, в результате чего образуются промежуточные и конечные продуктов реакции. К конечным органическим соединениям, чаще всего, относятся аминокислоты, глюкоза, нуклеотиды, АТФ, гормоны и витамины.
Все эти вещества выполняют в клетке самостоятельные функции или служат мономерами для синтеза необходимых организму полимеров.
- 1. Аденозинтрифосфорная кислота (беседа с учащимися с использованием презентации)
- – Какое органическое вещество является универсальным источником и основным аккумулятором энергии в живых клетках? (АТФ)
- – Где содержится АТФ? (во всех клетках живых организмов)
- – В каких клетках и почему АТФ больше всего? (в скелетных мышцах)
- – Какое строение имеет АТФ? (АТФ представляет собой нуклеотид, состоящий из остатков азотистого основания (аденина), моносахарида (рибозы) и трех остатков фосфорной кислоты)
- – Почему АТФ относят к рибонуклеозидтрифосфатам? (содержит три остатка фосфорной кислоты)
Учитель: В клетках, используется энергия гидролиза АТФ. При этом при отщеплении концевого остатка фосфорной кислоты АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту), при отщеплении второго остатка фосфорной кислоты — в АМФ (аденозинмонофосфорную кислоту).
Выход с энергии при отщеплении как концевого, так и второго остатков фосфорной кислоты составляет по 30,6 кДж. Отщепление третьей фосфатной группы сопровождается выделением только 13,8 кДж. Связи, при разрыве которых выделяется 30,6 кДж, называются макроэргическими.
Запасы АТФ постоянно пополняются. В клетках всех организмов синтез АТФ происходит в процессе фосфорилирования, подробно об этом мы узнаем на последующих уроках. У человека за сутки образуется и разрушается АТФ в количестве равном массе его тела.
- 2. Строение и функции нуклеиновых кислот (работа с учебником)
- – Прочитайте § 9, стр.63
- – Заполните таблицу:
| Нуклеиновая кислота | Строение нуклеотида | Особенности строения молекулы | Функции в клетке |
| РНК | и-РНК | ||
| т-РНК | |||
| р-РНК | |||
| ДНК |
ОТВЕТ:
Информацию, которую учащиеся не нашли, работая с учебником, дополняет учитель
| Нуклеиновая кислота | Строение нуклеотида | Особенности строения молекулы | Функции в клетке | |
| РНК | и-РНК | В состав нуклеотида входят остатки: фосфорной кислоты, рибозы, азотистого основания. Пуриновые азотистые основания: аденин, гуанин, пиримидиновые — урацил, цитозин. | Состоит из 300-3000 нуклеотидов | Считывание и перенос информации о синтезе белка. Синтез белка |
| т-РНК | 75-85 нуклеотидов, имеет вид кленового листа, есть антикодон | Транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка | ||
| р-РНК | 3000-5000 нуклеотидов, определяет структуру рибосом | Структурная (входит в состав рибосом) | ||
| ДНК | В состав нуклеотида входят остатки: фосфорной кислоты, дезоксирибозы, азотистого основания. Пуриновые азотистые основания: аденин, гуанин, пиримидиновые — тимин, цитозин |
|
Передача и хранение наследственной информации |
3. Самоудвоение ДНК.
Учитель: Одним из уникальных свойств молекулы ДНК является ее способность к самоудвоению — воспроизведению точных копий исходной молекулы. Благодаря этой способности молекулы ДНК, осуществляется передача наследственной информации от материнской клетки дочерним во время деления. Процесс самоудвоения молекулы ДНК называют репликацией.
Репликация — сложный процесс, идущий с участием ферментов.
Под действием ДНК-полимеразы молекула ДНК раскручивается и около каждой цепи, выступающей в роли матрицы, по принципу комплементарности достраивается новая цепь.
Таким образом, в каждой дочерней ДНК одна цепь является материнской, а вторая — дочерней. Раскручивание молекулы ДНК осуществляется на небольшом отрезке – репликативной вилке.
3.1. Биологическая задача (индивидуальная работа с последующей взаимопроверкой)
Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующую нуклеотидную последовательность: ТЦГАЦЦАТЦ А ГЦ Ц ГА – Укажите строение противоположной цепи. – Укажите последовательность нуклеотидов в молекуле и-РНК, построенной на этом участке цепи ДНК.
- – Сколько (в%) содержится нуклеотидов (по отдельности) в данном фрагменте?
- IV. Рефлексивно-оценочный этап
- • самооценка своей учебной деятельности на уроке
- Домашнее задание
Прочитать § 9 вопросы (Подумайте! Выполните!) 1-2 стр.
Органические вещества клетки. Углеводы, белки нуклеиновые кислоты, АТФ, ферменты
3.Мотивация. изучение нового материала.
Ребята, сегодня на уроке мы будем продолжать рассматривать химический состав клетки, изучим органические вещества, которые содержатся в клетке, их структуру, функции и взаимосвязь.
Ведущими органическими веществами, входящими в состав клетки, являются белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) и аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).
БЕЛКИ — основная составная часть любой живой клетки. На их долю приходится половина сухого вещества клетки (после удаления из нее волы). Белки выполняют в ней чрезвычайно разнообразные функции, из которых самая важная — каталитическая функция. Любая химическая реакция в клетке протекает при участии особых биологических катализаторов — ферментов.
А любой фермент — белок. Следовательно, без белков-ферментов клетка не смогла бы осуществить ни одной химической реакции, а значит не смогла бы ни расти, ни размножаться, ни функционировать. Где нет белка, там нет жизни. Именно это и заставило Ф.
Энгельса определить жизнь как форму cуществования белковых тел — такую форму, которая реализуется через постоянный обмен веществ.
Помимо каталитической, очень важна структурная (строительная) функции белков. Белки входят в состав всех мембран, окружающих и пронизывающих клетку. В соединении с ДНК белок составляет тело хромосом, а в соединении с РНК — тело рибосом.
Растворы низкомолекулярных белков входят в состав жидких фракций клетки. Наконец, именно с белками связано осуществление таких функций, как перенос кислорода в теле организма (его осуществляет белок крови — гемоглобин), сокращение мускулатуры, передача раздражения по нервам и целый ряд других, т.е.
двигательную, транспортную и защитную (антитела) функции.
Химический состав белков чрезвычайно разнообразен, и в то же время все они построены по одному принципу — по принципу полимера: молекула одного белка состоит из многих не вполне одинаковых мономеров — молекул аминокислот. Всего известно 20 различных аминокислот, входящих в состав белков. Молекулы белков имеют 4 структуры: первичную, вторичную, третичную и четвертичную.
УГЛЕВОДЫ — столь же необходимая составная часть любой клетки, как и белок. В растительных клетках их значительно больше, чем в животных.
Углеводы — своеобразное «топливо» для живой клетки: окисляясь, они высвобождают химическую энергию, которая расходуется клеткой на все процессы жизнедеятельности.
У растений углеводы выполняют и важные строительные функции: из них образуются оболочки как живых клеток, так и мертвых (древесина).
По химическому составу углеводы делятся на две большие группы: простые и сложные углеводы, моносахариды и полисахариды. Наиболее широкоизвестные простые углеводы содержат 5 (пентозы) или 6 (гексозы) атомов углерода и столько же молекул воды. Примерами простых углеводов могут служить глюкоза и фруктоза, находящиеся во многих плодах растений.
Сложные углеводы — это соединение нескольких молекул простых углеводов в одну. Пищевой сахар (сахароза), например, состоит из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы. Значительно большее количество молекул простых углеводов входит в такие сложные углеводы, как крахмал, клетчатка (целлюлоза), гликоген. В молекуле клетчатки, например, до 100—150 молекул глюкозы.
Функции углеводов: строительная и энергетическая.
ЛИПИДЫ — также обязательная составная часть любой клетки. Как и углеводы, жиры используются клеткой как источник энергии: при расщеплении жиров освобождается энергия.
Подкожный жир играет важную теплоизоляционную роль у многих животных (водные млекопитающие). У животных, впадающих зимой в спячку, жиры обеспечивают организм необходимой энергией, так как питательные вещества извне в это время не поступают.
Жиры составляют запас питательных веществ и в семенах многих растений.
По химическому составу жиры представляют собой соединение глицерина с различными жирными кислотами. Именно этим высокомолекулярным кислотам жиры и липоиды обязаны своим важным биологическим свойством: они не растворяются в воде. Поэтому жироподобные вещества — липоиды входят в состав всех мембран клетки и ее структурных элементов.
Функции липидов: энергетическая, строительная и транспотрная
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ впервые были обнаружены в ядрах клеток. Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновые (сокращенно ДНК) и рибонуклеиновые (сокращенно РНК).
ДНК содержится преимущественно в ядре клетки, РНК — в цитоплазме и в ядре. Значение нуклеиновых кислот состоит в том, что они обеспечивают синтез в клетке специфических для нее белков.
Благодаря функции ДНК, связанной с синтезом белков-ферментов, осуществляется и ее генетическая роль: ДНК является носителем наследственной информации.
В состав любого нуклеотида входят два постоянных химических компонента (фосфорная кислота и углевод дезоксирибоза) и один переменный, который может быть представлен одним из четырех азотистых оснований: аденином, гуанином, тимином или цитозином. Поэтому в молекулах ДНК всего 4 разных нуклеотида.
Разнообразие же молекул ДНК огромно и достигается благодаря различной последовательности нуклеотидов в цепочке ДНК. Таким образом, и ДНК и белки построены по одному и тому же химическому принципу: специфичность ДНК обусловливается порядком нуклеотидов в ее молекуле, специфичность белка — порядком аминокислот в его молекуле.
Как будет видно из дальнейшего, это совпадение имеет первостепенное значение при синтезе белков.
Молекула РНК представляет собой не двойную, а одинарную цепочку из нуклеотидов. Поэтому РНК не способна к саморепродукции.
В состав молекул РНК также входят 4 нуклеотида, но один из них иной, чем в ДНК: вместо тимина в РНК содержится другое азотистое соединение — урацил.
Кроме того, в состав всех нуклеотидов молекулы РНК входит не дезоксирибоза, а рибоза. Молекулы РНК не столь велики, как молекулы ДНК. О двух формах РНК будет сказано дальше.
- Лабораторная работа № 1
- «Каталитическая активность ферментов в живых тканях».
- Демонстрация опытов, заполнение таблицы, выводы.
Загрузка...
