Готуємось до ЗНО. Рівні організації життя. Молекулярний рівень

Молекулярний рівень організації живої матеріїМолекулярний рівень — це специфічні для живих організмів класи органічних сполук (білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти тощо), їх взаємодія між собою і з неорганічними компонентами, роль в обміні речовин та енергії в організмі, зберіганні й передачі спадкової інформації. Компоненти: Молекули неорганічних і органічних сполук. Молекулярні комплекси хімічних сполук. Основні процеси: Об'єднання молекул в особливі комплекси. Здійснення фізико-хімічних реакцій в упорядкованому виглядіКопіювання ДНК, кодування та передача генетичної інформації

Клітинний рівень організації живої матеріїКлітинний рівень визначає будову і властивості більшості живих організмів (крім вірусів), оскільки клітина є головною морфофункціональною одиницею їх організації. Внаслідок диференціації клітин у багатоклітинних організмів формуються тканини і органи. Компоненти: Комплекси молекул хімічних сполук і органели клітини. Основні процеси: Біосинтез, фотосинтез. Регулювання хімічних реакцій. Поділ клітини. Залучення хімічних елементів Землі і енергії Сонця в біосистемі

Організмовий рівень організації живої матеріїОрганізмовий рівень визначається тим, що будь-який вид живих істот складається з окремих особин, відносно незалежних одна від одної, але здатних обмінюватись спадковою інформацією. Такий обмін спадковою інформацією забезпечує цілісність виду. Компоненти: Клітина. Основні процеси: Обмін речовин (метаболізм)Подразливість. Розмноження. Онтогенез. Нервово-гуморальна регуляція процесів життєдіяльностіГомеостаз

Популяційно-видовий рівень організації живої матеріїПопуляційно-видовий рівень визначається взаємовідносинами організмів одного виду між собою всередині популяцій. Компоненти: Групи споріднених особин. Основні процеси: Генетична своєрідність. Взаємодія між особинами і популяціями. Накопичення елементарних еволюційних перетворень. Здійснення мікроеволюції і вироблення адаптацій до змінного середовища. Видоутворення. Збільшення біорізноманіття

Біогеоценотичний рівень організації живої матеріїБіогеоценотичний рівень існування в певній ділянці біосфери з подібними фізико-кліматичними умовами угруповання популяцій різних видів, пов'язаних між собою ланцюгами живлення та іншими типами взаємозв'язків (біогеоценози). Компоненти: Популяції різних видів. Фактори середовища. Харчові мережі, потоки речовин і енергіїОсновні процеси: Біохімічний кругообіг речовин і потік енергії, що підтримують життя. Рівновага між живими організмами і абіотичного середовищем. Забезпечення живих організмів умовами проживання і ресурсами

Біосферний рівень організації живої матеріїБіосфера — це частина оболонок планети (літо-,гідро-та атмосфери), населена живими організмами. Вона є єдиною глобальною екосистемою і має свої закономірності структури і функціонування, які відрізняють її від інших рівнів організації живого. Компоненти: Біогеоценози. Антропогенний вплив. Основні процеси: Активна взаємодія живої і неживої речовини планети. Біологічний глобальний кругообіг речовин і енергіїАктивна біогеохімічна участь людини у всіх процесах біосфери, її господарська та етнокультурна діяльність

ХІМІЧНИЙ СКЛАД ЖИВИХ ОРГАНІЗМІВРЕЧОВИНИЕЛЕМЕНТИОРГАНОГЕННІ (98%)C, H, O, NМІКРО-ЕЛЕМЕНТИ(від 0,01 до0,1)I, Co, Ni, Cu, Mn, Mo, Zn. МАКРО-ЕЛЕМЕНТИ (від 0,1 до 1,9%)P, K, S, Cl, Ca, Mg, Na, Fe. ОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИВУГЛЕВОДИ(0,2-2 %)БІЛКИ(10-20%)ЖИРИ(1-5 %)НУКЛЕЇНОВІ КИСЛОТИ(1,2-2 %)МІНІРАЛЬНІ РЕЧОВИНИ(1,1-1,5 %)ВОДА(70-80%)НЕОРГАНІЧНІРЕЧОВИНИ

ЕЛЕМЕНТИ{D7 AC3 CCA-C797-4891-BE02-D94 E43425 B78}Елементи. ФункціїК+, Na+, Са2+забезпечують універсальну властивість живої матерії – подразливість, підтримують осмотичний тиск у клітині; у тварин вони беруть участь у передачі нервових імпульсів, К+, Na+ - беруть участь у спеціальному механізмі транспортування різноманітних сполук у клітину і їх виведенні за її межі, Са2+ - зумовлюють м’язові скорочення та згортання крові Mg2+входить до складу молекули хлорофілу, міститься в кістках і зубах, активізує хімічні реакції, що протікають в клітинах всіх без винятку істот. Fe2+ входить до складу гемоглобіну, міоглобіну, дихальних пігментів. NH4+бере участь в підтриманні сталого р. Н у клітині, є також важливим компонентом синтезу білків, але його надлишок, викликаний порушенням обміну речовин, може призводити до значних функціональних розладів

ЕЛЕМЕНТИ{D7 AC3 CCA-C797-4891-BE02-D94 E43425 B78}Елементи. ФункціїН2 РO4- НРО42-зумовлюють буферність клітини – здатність підтримувати внутрішньоклітинне середовище на рівні сталого значення р. Н 6,9, яке властиве вмісту більшості клітин людини. НСО3-підтримують стале р. Н на рівні 7,4 за межами клітини. HSO4-взаємодіють з малорозчинними сполуками і таким чином позбавляють організм різних шлаків. Cl-є компонентом шлункового соку тварин, а аніон I – входить до складу гормону тироксину. Са3(РО4)2складова міжклітинного “цементу”, що забезпечує з’єднання клітин у тканини. Крім того, він неодмінно міститься у скелеті, зокрема в кістках хребетних тварин або в черепашці молюсківІ-є важливим компонентом для роботи щитоподібної залози та забезпечує утворення її гормонів

ВОДА(70-80%)НЕОРГАНІЧНІРЕЧОВИНИ{D7 AC3 CCA-C797-4891-BE02-D94 E43425 B78}Будова. ВластивостіДиполь. Універсальний розчинник для речовин із зарядженими ділянками. Гідрофобність та гідрофільність. Водневі зв'язки. Кластери, агрегатні групи. Поверхневий натяг -Осмотичний тиск. Густина. Тургор, лід легший за воду, при випаровуванні поглинає тепло, при охолодженні виділяє - м'який клімат

МІНІРАЛЬНІ РЕЧОВИНИ(1,1-1,5 %)Катіони металів, амонію та гідрогену. Аніони кислотних залишків та неметалічних груп. ФУНКЦІЇ1. Підтримують стан тургору та осмотичного тиску в клітині2. Забезпечують стійкість до коливання температур3. Забезпечують сталість середовища в клітині4. Забезпечують транспорт речовин через цитоплазматичну мембрану5. Визначають стан цитоплазми6. Забезпечують перебіг фізико-хімічних процесів в клітині та організмі.

ОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИВУГЛЕВОДИМОНОСАХАРИДИДИСАХАРИДИ (ОЛІГОСАХАРИДИ)ПОЛІСАХАРИДИГлюкоза. Фруктоза. Рибоза. Дезоксирибоза. Галактоза. Сахароза. Мальтоза. Лактоза. Крохмаль. Целюлоза. Глікоген. Хітин. Муреїн. Функції:1. Енергетична - 1 г утворює 17,4 к. Дж енергії, є основою катаболізму та основним джерелом енергії.2. Структурна - є компонентами структурних частин клітини,тканин та органів.3. Запасання речовин - у вигляді крохмалю у рослин та глікогену у тварин,що є запасними формами вуглеводів та витрачаються в міру виникнення потреби в енергії4. Захисна функція - входять до складу в’язких захисних секрецій (слизи), що виділяються різними залозами.

ЖИРИ(1-5 %)ГЛІКОЛІПІДИЛІПІДИСКЛАДНІ(Ліпоїди)ПРОСТІ(Жири)ФОСФОЛІПІДИВОСКИТРИГЛІЦЕРИДИТВАРИННІРОСЛИННІЖИРИЕстери гліцеролу та вищіх насичених карбонових кислот (стеаринової, пальмітинової). Тверді крім (риб'ячої олії)Естери гліеролу та вищіх ненасичених карбонових кислот (олеїнової, линолевої та ліноленової). Рідкі крім (пальмової, арахісової, какао олії)Н+

Властивості ліпідівнерозчинні у воді, але добре розчинні в органічних розчинниках (бензині, хлороформі). Структурними одиницями молекул ліпідів можуть бути прості карбонові ланцюги або замісники складних циклічних молекул. Гідрофільна частина. Гідрофобна частина

Функції ліпідівенергетична - 1 г жирів - 38,9 к. Дж енергії. Джерело ендогенної води (при окисненні 100 г жирів виділяється 105 г води);структурна - основна складова клітинних мембран;захисна - механічний захист від ударів, тепло- і гідроізоляція;запасаюча - підшкірний жир у ссавців, «жирове тіло» у комах.

1) висока біологічна активність – обумовлюють значний ефект у дуже низьких концентраціях;2) специфічність дії – здатні взаємодіяти з певними клітинами-мішенями завдяки наявності у них молекул-рецепторів3) відсутність видової специфічності – у переважній більшості, крім гормону росту, серед них немає таких, які були б властиві лише даному виду організмів;4) дистантність дії – переносяться від місця синтезу до клітин-мішеней, де взаємодіють з певним рецептором на мембранах клітин (білково-пептидні гормони) або проникають усередину клітини і далі в ядро (стероїдні гормони);5) короткочасність дії – у процесі дії швидко розпадаються в печінці, нирках, травній системі тощо або виводяться з організму;6) різноманітність механізмів дії – свою дію на обмін речовин проявляють різними шляхами: а) підвищують проникність мембран; б) регулюють активність ферментів як ефектори та інгібітори; в) діють на генетичний апарат клітини і регулюють процеси транскрипції та ін. Гормони

Будова білків. Амінокислота. Утворення пептиду

Структура молекулиІ структура. Поліпептид-ний ланцюг, зв'язки ковалентніІІ структураα-спіраль, зв'язки водневіІІІ структураглобула або фібрила,зв'язки дисульфідні (S-S)ІV структура. Поліглобула чи полі фібрила,зв'язки міжмолекулярні

Класифікація білків. Ферменти. ТранспортніЗахисніБілки-гормрни. СтруктурніСкоротливіГЛОБУЛЯРНІФІБРИЛЯРНІ

Руйнування структури. Деструкція - повне необоротнє руйнування молекули білку. Денатурація - руйнування до І структури, білок може відновитися. Ренатурація. Повне відновлення молекули білка до І структури{D7 AC3 CCA-C797-4891-BE02-D94 E43425 B78}Функції білків. Характеристика. СтруктурнаЄ складовою мембран, хрящів, сухожилля (колаген, еластин), надає пружності кісткам (остеін), формує пір'я та нігті (кератин)Руховамікротрубочки та війки (тубулін), м'язи (міозин, актин)Захисназсідання крові (фібриноген), антитіла (імуноглобулін)Сигнальнасвітосприйняття (родопсин)Транспортнатранспорт газів (гемоглобін)Енергетична1 г - 17,2 к. Дж. Запасаючанакопичують білкові гранули (казеїн, альбумін)Регуляторнагормони (інсулін, глюкагон), закручення ДНК (гістони)Каталітичнаутворюють ферменти

Ферментибілкова частина - виконує каталітичну функціюактивний центр - активує роботу з "субстратом"

ВЛАСТИВОСТІ ФЕРМЕНТІВ

Нуклеїнові кислоти. АТФРНКДНКзбереження, передача та реалізація ознак, є в ядрі, мітохондріях, пластидах, у прокаріот - нуклеоїд (кільцева ДНК), здатна до самоподвоєння - реплікаціїбіосинтез білка, буває м-РНК (і-РНК), т-РНК, р-РНК, міститься у рибосомах та ядерцяхзбереження енергії,буває АТФ, АДФ,АМФрибоза, дезокси-рибоза. Азотиста основа. Аденіл, Гуаніл, Тимідил, Урацил та Цитозил. Один або декілька ортофосфатних залишків, можуть утворювати макроергічні зв'язки. Нуклеотид. ДНК - А-Т, Г-ЦРНК - А-У, Г-ЦПравило Чаргаффа: А=Т(У), Г=Ц

ДНК

РНК

АТФ