microbik.ru
1
Билет 5

Белки, их роль в организме.

Химический состав живых организмов от неживой природы отличается наличием органических веществ в клетках. К органическим веществам организма относятся жиры, белки, углеводы и нуклеиновые кислоты

1. Состав молекул белков. Белки— органические вещества, в состав молекул которых входят углерод, водород, кислород и азот, а иногда — сера и другие химические элементы.
2. Строение белков. Белки — макромолекулы, состоящие из десятков, сотен аминокислот. В состав молекулы белка входит 20 видов аминокислот. В молекуле белка различают первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры. Первичная – порядок чередования аминокислот. Аминокислоты соединены между собой прочными пептидными связями. Вторичная – свертывание цепочки аминокислот в спираль, витки которой соединены непрочными сульфидными и водородными связями. Спираль свертывается в клубок – глобулу, это третичная структура белка. У некоторых белков, например у гемоглобина, 4 глобулы объединяются между собой, образуя четвертичную структуру.
3. Видовая специфичность белков — различие белков, входящих в состав организмов, относящихся к разным видам, определяемое числом аминокислот, их разнообразием, последовательностью соединения в молекулах белка. Специфичность белков у разных организмов одного вида — причина отторжения органов и тканей (тканевой несовместимости) при их пересадке от одного человека другому.
4. Структура белков — сложная конфигурация молекул белков в пространстве, поддерживаемая разнообразными химическими связями — ионными, водородными, ковалентными. Естественное состояние белка. Денатурация — нарушение структуры молекул белков под влиянием различных факторов — нагревания, облучения, действия химических веществ. Примеры денатурации: изменение свойств белка при варке яиц, переход белка из жидкого состояния в твердое при построении пауком паутины.
5. Роль белков в организме:
— каталитическая. Белки — катализаторы, увеличивающие скорость химических реакций в клетках организма. Ферменты — биологические катализаторы;
— структурная. Белки — элементы плазматической мембраны, а также хрящей, костей, перьев, ногтей, волос, всех тканей и органов;
— энергетическая. Способность молекул белков к окислению с освобождением необходимой для жизнедеятельности организма энергии;
— сократительная. Актин и миозин — белки, входящие в состав мышечных волокон и обеспечивающие их сокращение вследствие способности молекул этих белков к денатурации;
— двигательная. Передвижение ряда одноклеточных организмов, а также сперматозоидов при помощи ресничек и жгутиков, в состав которых входят белки;
— транспортная. Например, гемоглобин — белок, входящий в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа;
— запасающая. Накопление белков в организме в качестве запасных питательных веществ, например в яйце, молоке, семенах растений;
— защитная. Антитела, фибриноген, тромбин — белки, участвующие в выработке иммунитета и свертывании крови;
— регуляторная. Гормоны — вещества, обеспечивающие наряду с нервной системой гуморальную регуляцию функций организма. Роль гормона инсулина в регуляции содержания сахара в крови.
Вопрос 2

Биологическое значение размножения организмов. Способы размножения.

  1. Размножение и его значение. Размножение — воспроизведение себе подобных организмов, что обеспечивает существование видов в течение многих тысячелетий, способствует увеличению численности особей вида, преемственности жизни. Различают бесполое, половое и вегетативное размножение организмов.
    2. Бесполое размножение — наиболее древний способ. В бесполом участвует один организм. При бесполом размножении дочерние организмы полностью идентичны материнскому. У растений бесполое размножение осуществляется с помощью спор. Таким образом размножаются водоросли, мхи, хвощи, плауны, папоротники. Среди животных бесполым путем размножаются одноклеточные, кишечнополостные.

Одноклеточные животные размножаются делением клетки пополам. Кишечнополостные – почкованием.

Бесполый способ имеет свои преимущества: в нём отсутствует необходимость поиска партнёра, а полезные наследственные изменения сохраняются практически навсегда. Однако при таком способе размножения изменчивость, необходимая для естественного отбора, достигается только за счёт случайных мутаций и потому осуществляется очень медленно. Тем не менее, следует отметить, что способность вида только к бесполому размножению не исключает способности к половому процессу, но тогда эти события разнесены во времени.

3. Вегетативное размножение — размножение растений с помощью вегетативных органов: надземного или подземного побега, части корня, листа, клубня, луковицы. Примеры вегетативного размножения: с помощью корневищ — ландыш, мята, пырей и др.; укоренением нижних, касающихся почвы ветвей (отводками) — смородина, дикий виноград; усами — земляника; луковицами — тюльпан, нарцисс, крокус. Использование вегетативного размножения при выращивании культурных растений: клубнями размножают картофель, луковицами — лук и чеснок, отводками — смородину и крыжовник, корневыми отпрысками — вишню, сливу, черенками — плодовые деревья.

Преимущества вегетативного размножения :

  • участие в вегетативном размножении одного организма или его части

  • сходство дочернего растения с материнским, так как оно продолжает развитие материнского организма

  • большая эффективность и распространение вегетативного размножения в природе, так как дочерний организм формируется быстрее из части материнского, чем из споры.
    4. Половое размножение. Сущность полового размножения в формировании половых клеток (гамет), слиянии мужской половой клетки (сперматозоида) и женской (яйцеклетки) — оплодотворении и развитии нового дочернего организма из оплодотворенной яйцеклетки. Благодаря оплодотворению дочерний организма получатся с более разнообразным набором хромосом, значит, с более разнообразными наследственными признаками, вследствие чего он может оказаться более приспособленным к среде обитания.

Половое размножение существует у водорослей, мхов, папоротников, голосеменных и покрытосеменных. Усложнение полового процесса у растений в процессе их эволюции, происходит с появлением наиболее сложной формы у семенных растений – появлением семян у голосеменных и покрытосеменных, появлением цветка у цветковых растений.
5. Семенное размножение происходит с помощью семян, оно характерно для голосеменных и покрытосеменных растений (у покрытосеменных широко распространено и вегетативное размножение). Последовательность этапов семенного размножения: опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика, ее прорастание, появление путем деления двух спермиев, их продвижение в семязачаток, затем слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого — со вторичным ядром (у покрытосеменных). Формирование из семязачатка семени — зародыша с запасом питательных веществ, а из стенок завязи — плода. Семя — зачаток нового растения, в благоприятных условиях оно прорастает и первое время проросток питается за счет питательных веществ семени, а затем его корни начинают поглощать воду и минеральные вещества из почвы, а листья — углекислый газ из воздуха на солнечном свету. Такой способ размножения не зависит от наличия большого количества воды и позволяет распространению растений по всему земному шару.

Билет 6

Вопрос 1

Углеводы и жиры, их роль в организме.


  1. Органические вещества клетки: углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ.
    2. Углеводы — органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода.
    3. Строение углеводов. Простые углеводы — глюкоза, фруктоза. Наличие глюкозы в составе фруктов, овощей, крови человека, фруктозы — в составе фруктов и меда. Сложные углеводы — макромолекулы, состоящие из остатков молекул простых углеводов. Примеры сложных углеводов: целлюлоза (клетчатка), крахмал, гликоген — животный крахмал, образующийся в печени. Молекулы целлюлозы, крахмала и гликогена образованы из остатков молекул глюкозы. В одной молекуле крахмала от нескольких сотен до нескольких тысяч остатков молекул глюкозы, а в составе молекулы целлюлозы — свыше 10000 звеньев. Прочность и нерастворимость молекул сложных углеводов.
    4. Функции углеводов в организме:
    запасающая — способность сложных углеводов накапливаться, образуя запас питательных веществ. Примеры: накопление крахмала в клетках клубней картофеля, корневищ многих растений; образование из молекул глюкозы и накопление в клетках печени гликогена;
    — энергетическая — способность молекул углеводов окисляться до углекислого газа и воды с освобождением 17,6 кДж энергии при окислении 1 г углеводов;
    — структурная. Углеводы — составная часть различных частей и органоидов клетки. Пример: наличие клеточной оболочки, состоящей из целлюлозы и играющей роль наружного скелета у растений.

    5. Жиры — органические вещества, состоящие из остатков жирных кислот и глицерина. Молекулы жиров нерастворимы в воде, т.е. гидрофобны
    6. Содержание жиров в клетках в среднем от 5 до 15% , в клетках жировой ткани — до 90% .
    7. Роль жиров в организме:
    — энергетическая — способность окисляться до углекислого газа и воды с освобождением энергии (38,9 кДж энергии при окислении 1 г жиров);
    — структурная - жиры входят в состав плазматической мембраны;
    —- запасающая — способность жиров накапливаться в подкожной жировой клетчатке у животных, в семенах некоторых растений (подсолнечник, кукуруза и др.);
    — терморегуляционная: защита организма от охлаждения у ряда животных — тюленей, моржей, китов, медведей и др.;
    — защитная: у ряда животных защита организма от механических повреждений, предохранение от смачивания водой перьев или волосяного покрова.


Вопрос 2

Иммунитет. Борьба с инфекционными заболеваниями. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом.


1. Кожа, слизистые оболочки, выделяемые ими жидкости (слюна, слезы, желудочный сок и др.) — первый барьер в защите организма от микробов. Их функции: служат механической преградой, защитным барьером, предупреждающим попадание микробов в организм; вырабатывают вещества, обладающие противомикробными свойствами.
2. Роль фагоцитов в защите организма от микробов. Проникновение фагоцитов — особой группы лейкоцитов — через стенки капилляров к местам скопления микробов, ядов, чужеродных белков, попавших в организм, обволакивание и переваривание их.
3. Иммунитет. Выработка лейкоцитами антител, которые разносятся кровью по организму, соединяются с бактериями и делают их беззащитными против фагоцитов. Контакт некоторых видов лейкоцитов с болезнетворными бактериями, вирусами, выделение лейкоцитами веществ, которые вызывают их гибель. Наличие в крови этих защитных веществ обеспечивает иммунитет — невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям.

Иммунитет врожденный – передается генетически новорожденному ребенку. Например, невосприимчивость человека к чумке собак. Иммунитет естественный приобретенный – вырабатывается после перенесенной болезни. Искусственный приобретенный иммунитет – возникает при прививке.
4. Предупреждение инфекционных заболеваний. Прививка - введение в организм человека (как правило, в детском возрасте) ослабленных или убитых возбудителей наиболее распространенных инфекционных заболеваний — кори, коклюша, дифтерии, полиомиелита и др. — для предупреждения заболевания. При этом в крови человека образуются антитела. Возникает невосприимчивость человека к этим заболеваниям или протекание болезни в легкой форме..

При заражении человека инфекционной болезнью ему вводится сыворотка крови, полученной от переболевших людей или животных. В ней уже содержатся антитела против болезни.

5. Профилактика ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом. СПИД — инфекционное заболевание, для которого характерен дефицит иммунитета. ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий потерю иммунитета, что делает человека беззащитным перед инфекционным заболеванием. Заражение происходит половым путем, а также при переливании крови, содержащей ВИЧ, использование плохо стерилизованных шприцев, при родах (заражение ребенка от матери — носительницы возбудителя СПИДа). В связи с отсутствием эффективного лечения важна профилактика заражения вирусом СПИДа: жесткий контроль донорской крови и кровепрепаратов, использование одноразовых шприцев, исключение беспорядочных половых связей, применение презервативов, ранняя диагностика заболевания.

Вопрос 3
Пищевые цепи аквариума:

сапрофитные бактерии -—» инфузория-туфелька -—» карась;

сапрофитные бактерии -—» моллюски;

растения -—» рыбы;

органические остатки -—» моллюски.

Моллюски очищают стенки аквариума и поверхность растений от различных органических остатков. Исключение моллюсков из пищевой цепи приводит к помутнению воды в результате массового размножения бактерий, а также выделения рыбами продуктов обмена и непереваренных остатков пищи.