prosdo.ru
добавить свой файл
1 2 3 4
Вопросы для подготовки к коллоквиуму № 1


по разделам «Методы изучения живого. Организация живого» и «Генетический материал. Структура и функции»

1. Уровни организации и свойства живого.

Уровни организации живого:

- молекулярно-генетический

- надмолекулярный

- субклеточный

- клеточный

- тканевой

- органный

- организменный

- популяционно-видовой

- биоценотический

- биогеоценотический

- биосферный

Свойства живого:

- клеточное строение (кроме вирусов)

- обмен веществ и энергии


  1. Организм является открытой, саморегулирующейся системой, для которой характерна особая форма взаимодействия с окружающей средой – обмен веществ и энергии.

  2. Живые организмы способны поддерживать упорядоченность своей структуры и постоянство внутренней среды благодаря использованию энергии, поступающей извне. Гомеостаз - постоянство химического состава и физико-химических особенностей организма, которое обеспечивает обмен веществ и энергии.

  • Метаболизм - все биохимические реакции, которые происходят в клетке по наследственной программе. Основу клеточного метаболизма составляют два взаимосвязанных процесса - анаболизм и катаболизм.

  • Анаболизм (ассимиляция) – совокупность реакций синтеза специфических молекул (полимеров) из более простых (мономеров) с использованием энергии. Катаболизм (диссимиляция) – совокупность реакций распада сложных органических молекул до мономеров с выделением энергии, часть которой запасается в виде АТФ.

  • По характеру ассимиляции все организмы делятся на автотрофные и гетеротрофные, по типу диссимиляции на аэробные и анаэробные.
  • Особенности реакций обмена заключаются в том, что каждая реакция осуществляется в определенном клеточном компартменте и катализируется специфическими белками-ферментами. При этом фермент связывается со специфическим субстратом, взаимодействует с ним и изменяет его, превращая в продукты реакции.



- сходный химический состав

- способность к размножению

- раздражимость

  • способность организма адекватно реагировать на воздействия внешней среды. Таксисы - это ответные реакции одноклеточных животных на раздражитель. Рефлексы - ответные реакции многоклеточных организмов на раздражитель с участием нервной системы.

- движение

- способность к размножению

- рост и развитие

- наследственность и изменчивость

- онтогенез и филогенез

- гомеостаз

- способность к адаптации

- целостность и дискретность

2. Клетка – элементарная структурно-функциональная единица всех живых организмов. Основные положения клеточной теории.

Основные положения клеточной теории:

  1. Клетка – элементарная единица живого;

  2. Клетки разных организмов сходны по своему строению;

  3. Размножение клеток происходит путем деления исходной клетки;

  4. Многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток, объединенные в целостные, интегрированные системы тканей и органов, подчиненных и связанных между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

  5. В клетке содержится вся генетическая информация о строении и функциях организма.

3.Особенности строения прокариотической клетки.

Прокариоты – это организмы, в клетках которых отсутствует оформленное ядро. Его функции выполняет нуклеоид (то есть «подобный ядру»). В отличие от ядра, нуклеоид не имеет собственной оболочки и представляет собой участок цитоплазмы, в котором расположена «хромосома» прокариотической клетки. Хромосома бактерий представлена кольцевой молекулой ДНК.

В клетках прокариот отсутствуют мембранные органеллы: пластиды и митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли. Их функции выполняют мезосомы – внутренние складки плазматической мембраны (плазмалеммы), которые находятся в цитолазме прокариотической клетки. В цитоплазме клеток прокариот имеются многочисленный рибосомы (70S), плазмиды и включения.


Снаружи от плазмалеммы клетка прокариот покрыта клеточной стенкой, основой которой является специфическое вещество - муреин (пептидогликан), однако у некоторых прокариот муреин отсутствует. Пространство между плазматической мембраной и клеточной стенкой служит резервуаром протонов при фотосинтезе и аэробном дыхании. Поверх клеточной стенки имеется слизистая капсула. У подвижных бактерий имеются жгутики, основой которых служит белки флагеллины.

cell_russ

Рис. 1. Схема строения клеток прокариот и эукариот.

4. Особенности строения эукариотической клетки.

http://web-local.rudn.ru/web-local/prep/rj/files.php?f=pf_13bda3b551d7754e6f73d8e48d5da013

5. Строение и функции клеточной мембраны. Жидкостно-мозаичная модель мембраны.

Строение клеточных мембран:

Все клеточные мембраны построены по общему принципу: это тонкие липопротеидные пленки, состоящие из двойного слоя липидных молекул, к который включены молекулы белка.

- структурной основой мембран является двойной слой липидов. Наиболее часто встречающиеся в клеточных мембранах – фосфолипиды, сфинголипиды и холестирин.

Характерной особенностью липидов мембран является разделение их молекул на две функционально различные части: неполярные хвосты, состоящие из жирных кислот, и заряженные полярные головки, несущие отрицательный заряд.

- мембраны замкнуты сами на себя и не представляют собой плоские слои.

- в билипидный слой встроены мембранные белки:

а) интегральные – белки, состоящие как бы из двух частей: участков богатых полярными аминокислотами, и участков, обогащенных неполярными аминокислотами. Такие белки в липидных слоях мембраны располагаются так, что их неполярные участки как бы погружены в "жирную" часть мембраны, где находятся гидрофобные участки липидов. Полярная же часть таких белков взаимодействует с головками липидов и обращена в сторону водной фазы.


б) полуинтегральные белки

в) латеральные белки.

- липиды и белки мембран обладают латеральной подвижностью, а так же могут переходить из слоя в слой с помощью специальных переносчиков.

- клеточные мембраны ассиметричны, т.е состав липидов по обе стороны мембраны различен.

- углеводный компонент мембран представлен главным образом гликопротеинами – молекулами белков, ковалентно связанных с цепочками углеводов. Цепочки углеводов располагаются на наружных слоях мембран и имеют ковалентные связи как с интегральными белками, образуя гликопротеины, так и с липидами (гликолипиды).

Функции клеточных мембран:

- ограничение и обособление клеток и органелл

- контролируемый транспорт

- поддержание гомеостаза

- восприятие и передача сигналов

- ферментативный катализ

- взаимодействие с межклеточным веществом и другими клетками

- закрепление цитоскелета.

Жидкостно-мозаичная модель мембраны была открыта в 1972 году Сингером и Николсоном.

6. Транспорт веществ через клеточную мембрану.

Виды транспорта через мембрану

Механизмы транспорта через мембрану

Примеры

I. Пассивный транспорт (без затраты АТФ)

 

 

1. Диффузия и осмос

Медленное движение малых молекул через мембрану из области высокой концентрации в область низкой концентрации

Поступление воды и кислорода в клетки, выведение CO2

2. Облегченная диффузия


Молекулы связываются с белками-переносчиками и транспортируются в область низкой концентрации.

Поступление глюкозы в клетки.

II. Активный транспорт (против градиента концентрации с затратой АТФ)

Молекулы и ионы связываются со специфическими белками-рецепторами на мембране

 

1.Na+K+ насос (белковый канал).

Изменение конформации белка-переносчика обеспечивает перенос ионов Na+ из клетки и поступление ионов К+ в клетку против градиента концентрации.

 

2. Эндоцитоз

Перемещение крупных молекул внутрь клетки

2.1. Фагоцитоз

Крупные молекулы связываются со специфическими белками-рецепторами, окружаются мембраной и поступают в клетку, образуя фагосому.

Фагоцитоз бактерий клетками крови. Поступление холестерина в клетки из плазмы крови.

2.2. Пиноцитоз

Капли жидкости окружаются мембраной и формируются мембранные вакуоли, поступающие в клетку.

Транспорт в клетку растворов лекарственных веществ и гормонов.

3. Экзоцитоз

Образование мембранных вакуолей, содержащих клеточные секреты, и их слияние с плазматической мембраной с последующим выделением из клетки.

Секреция гормонов.




следующая страница >>