Запитання 1. Які процеси досліджують вчені на молекулярному рівні?
На молекулярному рівні вивчаються найважливіші процеси життєдіяльності організму: його зростання та розвиток, обмін речовин та перетворення енергії, зберігання та передача спадкової інформації, мінливість. Елементарною одиницею на молекулярному рівні служить ген – фрагмент молекули нуклеїнової кислоти, у якому записаний певний якісному та кількісному відношенні обсяг біологічної інформації.

Запитання 2. Які елементи переважають у складі живих організмів?
У складі живого організму налічують понад 70-80 хімічних елементів, проте переважають вуглець, кисень, водень, азот та фосфор.

Питання 3. Чому молекули білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів та ліпідів розглядаються як біополімери лише у клітині?
Молекули білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів і ліпідів є полімерами, оскільки складаються з мономерів, що повторюються. Але лише в живій системі (клітині, організмі) ці речовини виявляють свою біологічну сутність, володіючи рядом специфічних властивостей та виконуючи безліч найважливіших функцій. Тому у живих системах такі речовини називають біополімерами. Поза живою системою ці речовини втрачають свої біологічні властивості та не є біополімрами.

Запитання 4. Що розуміється під універсальністю молекул біополімерів?
Незалежно від рівня складності і виконуваних у клітині функцій всі біополімери мають такі особливості:
у їхніх молекулах мало довгих відгалужень, але багато коротких;
полімерні ланцюги міцні та не розпадаються мимовільно на частини;
здатні нести різноманітні функціональні групи та молекулярні фрагменти, що забезпечують біохімічну функціональну активність, тобто здатність здійснювати необхідні клітині біохімічні реакції та перетворення в середовищі внутрішньоклітинного розчину;
мають гнучкість, достатню для утворення дуже складних просторових структур, необхідних для виконання біохімічних функцій, тобто для роботи білків як молекулярних машин, нуклеїнових кислот як програмуючих молекул і т.д.;
зв'язки С-Н та С-С біополімерів, незважаючи на їхню міцність, одночасно є акумуляторами електронної енергії.
Головною властивістю біополімерів є лінійність полімерних ланцюгів, оскільки тільки лінійні структури легко кодуються та «збираються» з мономерів. Крім того, якщо полімерна нитка має гнучкість, то з неї досить просто утворити потрібну просторову конструкцію, а після того, як побудована таким чином молекулярна машина амортизується, зламається, її легко розібрати на складові елементи, щоб знову їх використовувати. Поєднання цих властивостей є лише у полімерах на вуглецевій основі. Усі біополімери в живих системах здатні виконувати певні властивості та виконувати безліч найважливіших функцій. Властивості біополімерів залежать від числа, складу та порядку розташування складових мономерів. Можливість зміни складу та послідовності мономерів у структурі полімеру дозволяє існувати величезному розмаїттю варіантів біополімерів, незалежно від видової приналежності організму. У всіх живих організмів біополімери побудовані за єдиним планом.

Поточна сторінка: 2 (загалом у книги 16 сторінок) [доступний уривок для читання: 11 сторінок]

Шрифт:

100% +

Біологія- Наука про життя - одна з найдавніших наук. Знання про живі організми людина накопичувала протягом тисячоліть. Принаймні накопичення знань відбувалася диференціація біології на самостійні науки (ботаніка, зоологія, мікробіологія, генетика та інших.). Дедалі більше зростає значення прикордонних дисциплін, пов'язують біологію коїться з іншими науками – фізикою, хімією, математикою та інших. У результаті інтеграції виникли біофізика, біохімія, космічна біологія та інших.

Нині біологія – комплексна наука, яка у результаті диференціації та інтеграції різних дисциплін.

У біології застосовуються різні методи дослідження: спостереження, експеримент, порівняння та ін.

Біологія вивчає живі організми. Вони є відкритими біологічними системами, що отримують енергію та поживні речовини з довкілля. Живі організми реагують на зовнішні впливи, містять всю інформацію, необхідну їм у розвиток і розмноження, і пристосовані до певної довкілля.

Всім живим системам, незалежно від рівня організації, притаманні спільні риси, а самі системи перебувають у безперервній взаємодії. Вчені виділяють такі рівні організації живої природи: молекулярний, клітинний, організмовий, популяційно-видовий, екосистемний та біосферний.

Розділ 1. Молекулярний рівень

Молекулярний рівень можна назвати початковим, найглибшим рівнем організації живого. Кожен живий організм складається з молекул органічних речовин – білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, жирів (ліпідів), які отримали назву біологічних молекул. Біологи досліджують роль цих найважливіших біологічних сполук у зростанні та розвитку організмів, зберіганні та передачі спадкової інформації, обміні речовин та перетворенні енергії в живих клітинах та в інших процесах.

З цього розділу ви дізнаєтесь

Що таке біополімери;

Яку будову мають біомолекули;

Які функції виконують біомолекули;

Що таке віруси і в чому їхня особливість.

§ 4. Молекулярний рівень: Загальна характеристика

1. Що таке хімічний елемент?

2. Що називається атомом та молекулою?

3. Які органічні речовини вам відомі?

Будь-яка жива система, хоч би як складно вона була організована, проявляється лише на рівні функціонування біологічних макромолекул.

Вивчаючи живі організми, ви дізналися, що вони складаються з тих самих хімічних елементів, що й неживі. Нині відомо понад 100 елементів, більшість їх зустрічається у живих організмах. До найпоширеніших у живій природі елементів слід віднести вуглець, кисень, водень та азот. Саме ці елементи утворюють молекули (з'єднання) так званих органічних речовин.

Основою всіх органічних сполук є вуглець. Він може вступати у зв'язок з багатьма атомами та їх групами, утворюючи ланцюжки, різні по хімічного складу, будову, довжину та форму. З груп атомів утворюються молекули, та якщо з останніх – найскладніші молекули, розрізняються за будовою і функцій. Ці органічні сполуки, що входять до складу клітин живих організмів, дістали назву біологічні полімериабо біополімери.

Полімер(Від грец. polys– численний) – ланцюг, що складається з численних ланок – мономерів, Кожен з яких влаштований відносно просто. Молекула полімеру може складатися із багатьох тисяч з'єднаних між собою мономерів, які можуть бути однаковими або різними (рис. 4).

Рис. 4. Схема будови мономерів та полімерів

Властивості біополімерів залежать від будови їх молекул: від числа та різноманітності мономерних ланок, що утворюють полімер. Усі вони універсальні, оскільки побудовані за одним планом в усіх живих організмів, незалежно від видової власності.

Для кожного виду біополімерів характерні певна будова та функції. Так, молекули білківє основними структурними елементами клітин і регулюють процеси, що протікають в них. Нуклеїнові кислотиберуть участь у передачі генетичної (спадкової) інформації від клітини до клітини, від організму до організму. Вуглеводиі жириє найважливішими джерелами енергії, необхідної для життєдіяльності організмів.

Саме на молекулярному рівні відбувається перетворення всіх видів енергії та обмін речовин у клітині. Механізми цих процесів також універсальні всім живих організмів.

У той же час виявилося, що різноманітні властивості біополімерів, що входять до складу всіх організмів, обумовлені різними поєднаннями лише кількох типів мономерів, що утворюють безліч варіантів довгих полімерних ланцюгів. Цей принцип є основою різноманіття життя на планеті.

Специфічні властивості біополімерів проявляються лише у живій клітині. Виділені з клітин молекули біополімерів втрачають біологічну сутність і характеризуються лише фізико-хімічними властивостями того класу сполук, до якого вони відносяться.

Тільки вивчивши молекулярний рівень, можна зрозуміти, як протікали процеси зародження та еволюції життя на нашій планеті, якими є молекулярні основи спадковості та процесів обміну речовин у живому організмі.

Спадкоємність між молекулярним і наступним за ним клітинним рівнем забезпечується тим, що біологічні молекули – це матеріал, з якого утворюються надмолекулярні – клітинні – структури.

Органічні речовини: білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, жири (ліпіди). Біополімери. Мономери

Запитання

1. Які процеси досліджують вчені на молекулярному рівні?

2. Які елементи переважають у складі живих організмів?

3. Чому молекули білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів та ліпідів розглядаються як біополімери лише у клітині?

4. Що розуміється під універсальністю молекул біополімерів?

5. Чим досягається різноманітність властивостей біополімерів, що входять до складу живих організмів?

Завдання

Які біологічні закономірності можна сформулювати з урахуванням аналізу тексту параграфа? Обговоріть їх із учнями класу.

§ 5. Вуглеводи

1. Які речовини, що належать до вуглеводів, вам відомі?

2. Яку роль грають вуглеводи у живому організмі?

3. Внаслідок якого процесу вуглеводи утворюються у клітинах зелених рослин?

Вуглеводи, або сахариди, - Одна з основних груп органічних сполук. Вони входять до складу клітин всіх живих організмів.

Вуглеводи складаються з вуглецю, водню та кисню. Назву "вуглеводи" вони отримали тому, що у більшості з них співвідношення водню і кисню в молекулі таке ж, як і в молекулі води. Загальна формула вуглеводів C n (H 2 0) m.

Усі вуглеводи поділяються на прості, або моносахариди, і складні, чи полісахариди(Рис. 5). З моносахаридів найбільше значеннядля живих організмів мають рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза.

Рис. 5. Будова молекул простих та складних вуглеводів

Ді-і полісахаридиутворюються шляхом з'єднання двох і більше молекул моносахаридів. Так, цукроза(тростинний цукор), мальтоза(солодовий цукор), лактоза(молочний цукор) - дисахариди, що утворилися в результаті злиття двох молекул моносахаридів Дисахариди за своїми властивостями близькі до моносахаридів. Наприклад, і ті й інші хороню розчиняються у воді та мають солодкий смак.

Полісахариди складаються з великої кількостімоносахаридів. До них відносяться крохмаль, глікоген, целюлоза, хітинта ін (рис. 6). Зі збільшенням кількості мономерів розчинність полісахаридів зменшується і солодкий смак зникає.

Основна функція вуглеводів – енергетична. При розщепленні та окисленні молекул вуглеводів виділяється енергія (при розпаді 1 г вуглеводів – 17,6 кДж), що забезпечує життєдіяльність організму. При надлишку вуглеводів вони накопичуються в клітині як запасні речовини (крохмаль, глікоген) і при необхідності використовуються організмом як джерело енергії. Посилене розщеплення вуглеводів у клітинах можна спостерігати, наприклад, при проростанні насіння, інтенсивній м'язовій роботі, тривалому голодуванні.

Вуглеводи використовуються і як будівельного матеріалу. Так, целюлоза є важливим структурним компонентом клітинних стінок багатьох одноклітинних, грибів та рослин. Завдяки особливій будові целюлоза нерозчинна у воді і має високу міцність. У середньому 20–40 % матеріалу клітинних стінок рослин становить целюлоза, а волокна бавовни майже чиста целюлоза, і саме тому вони використовуються для виготовлення тканин.

Рис. 6. Схема будови полісахаридів

Хітін входить до складу клітинних стінок деяких найпростіших і грибів, зустрічається він і в окремих груп тварин, наприклад у членистоногих, як важливий компонент їхнього зовнішнього скелета.

Відомі також складні полісахариди, що складаються з двох типів простих цукрів, які регулярно чергуються в довгих ланцюгах. Такі полісахариди виконують структурні функції опорних тканинах тварин. Вони входять до складу міжклітинної речовини шкіри, сухожиль, хрящів, надаючи їм міцність та еластичність.

Деякі полісахариди входять до складу клітинних мембран і є рецепторами, забезпечуючи впізнавання клітинами один одного та їх взаємодію.

Вуглеводи, або сахариди. Моносахаріди. Дисахариди. Полісахариди. Рибоза. Дезоксирибозу. Глюкоза. Фруктозу. Галактоза. Сахароза. Мальтоза. лактоза. Крохмаль. Глікоген. Хітін

Запитання

1. Який склад та будова мають молекули вуглеводів?

2. Які вуглеводи називаються моно-, ді- та полісахаридами?

3. Які функції виконують вуглеводи у живих організмах?

Завдання

Проаналізуйте малюнок 6 «Схема будови полісахаридів» та текст параграфа. Які припущення ви можете висунути на основі порівняння особливостей будови молекул та функцій, що виконуються крохмалем, глікогеном та целюлозою в живому організмі? Обговоріть це питання із однокласниками.

§ 6. Ліпіди

1. Які жироподібні речовини вам відомі?

2. Які продукти харчування багаті на жири?

3. Яка роль жирів в організмі?

Ліпіди(Від грец. lipos– жир) – велика група жироподібних речовин, нерозчинних у воді. Більшість ліпідів складається з високомолекулярних жирних кислот та трихатомного спирту гліцерину (рис. 7).

Ліпіди присутні у всіх клітинах без винятку, виконуючи специфічні біологічні функції.

Жири– найбільш прості та широко поширені ліпіди – відіграють важливу роль як джерело енергії. При окисленні вони дають більш ніж удвічі більше енергії проти вуглеводами (38,9 кДж при розщепленні 1 р жиру).

Рис. 7. Будова молекули тригліцериду

Жири є основною формою запасання ліпідівв клітці. У хребетних тварин приблизно половина енергії, яка споживається клітинами у стані спокою, утворюється за рахунок окислення жирів. Жири можуть використовуватися також як джерело води (при окисленні 1 г жиру утворюється більше 1 г води). Це особливо цінно для арктичних та пустельних тварин, що мешкають в умовах дефіциту вільної води.

Завдяки низькій теплопровідності ліпіди виконують захисні функції, Т. е. служать для теплоізоляції організмів. Наприклад, у багатьох хребетних тварин добре виражений підшкірний жировий шар, що дозволяє їм жити в умовах холодного клімату, а у китоподібних він грає ще й іншу роль – сприяє плавучості.

Ліпіди виконують та будівельну функціюОскільки нерозчинність у воді робить їх найважливішими компонентами клітинних мембран.

Багато гормони(наприклад, кори надниркових залоз, статеві) є похідними ліпідів. Отже, ліпідам властива регуляторна функція.

Ліпіди. Жири. Гормони. Функції ліпідів: енергетична, запасна, захисна, будівельна, регуляторна

Запитання

1. Які речовини належать до ліпідів?

2. Яку будову має більшість ліпідів?

3. Які функції виконують ліпіди?

4. Які клітини та тканини найбільш багаті на ліпіди?

Завдання

Проаналізувавши текст параграфа, поясніть, чому багато тварин перед зимою, а прохідні риби перед нерестом прагнуть накопичити більше жиру. Наведіть приклади тварин та рослин, у яких це явище найбільш яскраво виражене. Чи завжди надлишки жиру корисні для організму? Обговоріть цю проблему у класі.

§ 7. Склад та будова білків

1. Яка роль білків в організмі?

2. Які продукти багаті на білки?

Серед органічних речовин білки, або протеїни, - Найбільші, найбільш різноманітні і мають першорядне значення біополімери. На частку припадає 50–80 % сухої маси клітини.

Молекули білків мають великі розміритому їх називають макромолекулами. Крім вуглецю, кисню, водню та азоту, до складу білків можуть входити сірка, фосфор та залізо. Білки відрізняються один від одного числом (від ста до декількох тисяч), складом та послідовністю мономерів. Мономерами білків є амінокислоти (рис. 8).

Нескінченна різноманітність білків створюється рахунок різного поєднання всього 20 амінокислот. Кожна амінокислота має свою назву, особливу будову та властивості. Їхню загальну формулу можна представити в наступному вигляді:

Молекула амінокислоти складається з двох однакових всім амінокислот частин, одна з яких є аміногрупою (-NH 2) з основними властивостями, інша – карбоксильною групою (-СООН) з кислотними властивостями. Частина молекули, яка називається радикалом (R), у різних амінокислот має різну будову. Наявність в одній молекулі амінокислоти основної та кислотної груп зумовлює їхню високу реакційну здатність. Через ці групи відбувається поєднання амінокислот при утворенні білка. При цьому виникає молекула води, а електрони, що звільнилися, утворюють пептидний зв'язок. Тому білки називають поліпептидами.

Рис. 8. Приклади будови амінокислот – мономерів білкових молекул

Молекули білків можуть мати різні просторові конфігурації. структури білка, й у будові розрізняють чотири рівня структурної організації (рис. 9).

Послідовність амінокислот у складі поліпептидного ланцюга становить первинну структурубілка. Вона унікальна для будь-якого білка та визначає його форму, властивості та функції.

Більшість білків мають вигляд спіралі в результаті утворення водневих зв'язків між СО і NH-групами різних амінокислотних залишків поліпептидного ланцюга. Водневі зв'язки слабкі, але комплексно вони забезпечують досить міцну структуру. Ця спіраль - вторинна структурабілка.

Третинна структура– тривимірне просторове «упаковування» поліпептидного ланцюга. Через війну виникає химерна, але кожного білка специфічна конфігурація – глобула. Міцність третинної структури забезпечується різноманітними зв'язками, що виникають між амінокислотними радикалами.

Рис. 9. Схема будови білкової молекули: I, II, III, IV – первинна, вторинна, третинна, четвертинна структури

Четвертична структурахарактерна задля всіх білків. Вона виникає в результаті з'єднання декількох макромолекул із третинною структурою у складний комплекс. Наприклад, гемоглобін крові людини є комплексом з чотирьох макромолекул білка (рис. 10).

Така складність структури білкових молекул пов'язана з різноманітністю функцій, властивих цим біополімерів.

Порушення природної структури білка називають денатурацією(Рис. 11). Вона може відбуватися під впливом температури, хімічних речовин, променистої енергії та інших факторів. При слабкому впливі розпадається лише четвертинна структура, при сильнішому – третинна, а потім – вторинна, і білок залишається у вигляді поліпептидного ланцюга.

Рис. 10. Схема будови молекули гемоглобіну

Цей процес частково звернемо: якщо не зруйновано первинну структуру, то денатурований білок здатний відновлювати свою структуру. Звідси випливає, що це особливості будови макромолекули білка визначаються його первинної структурою.

Крім простих білків, Що складаються тільки з амінокислот, є ще й складні білки, До складу яких можуть входити вуглеводи ( глікопротеїни), жири ( ліпопротеїни), нуклеїнові кислоти ( нуклеопротеїни) та ін.

Роль білків у житті клітини величезна. Сучасна біологія показала, що подібність і відмінність організмів визначається кінцевому рахунку набором білків. Чим ближче організми один до одного в систематичному становищі, тим подібніші їх білки.

Рис. 11. Денатурація білка

Білки або протеїни. Прості та складні білки. амінокислоти. Поліпептид. Первинна, вторинна, третинна та четвертинна структури білків

Запитання

1. Які речовини називаються білками чи протеїнами?

2. Що таке первинна структура білка?

3. Як утворюються вторинна, третинна та четвертинна структури білка?

4. Що таке денатурація білка?

5. За якою ознакою білки поділяються на прості та складні?

Завдання

Ви знаєте, що білок курячого яйцяскладається переважно з протеїнів. Подумайте, чим пояснюється зміна структури білка у вареного яйця. Наведіть інші відомі приклади, коли структура білка може змінитися.

§ 8. Функції білків

1. Яка функція вуглеводів?

2. Які функції білків ви знаєте?

Білки виконують надзвичайно важливі та різноманітні функції. Це можливо значною мірою завдяки різноманітності форм та складу самих білків.

Одна з найважливіших функцій білкових молекул будівельна (пластична). Білки входять до складу всіх клітинних мембран та органоїдів клітини. Переважно з білка складаються стінки судин, хрящі, сухожилля, волосся і нігті.

Велике значення має каталітична, або ферментативна, функція білків. Спеціальні білки - ферменти здатні прискорювати біохімічні реакції в клітині в десятки та сотні мільйонів разів. Відомо близько тисячі ферментів. Кожна реакція каталізується спеціальним ферментом. Докладніше ви дізнаєтеся про це нижче.

Двигуну функціювиконують спеціальні скорочувальні білки. Завдяки їм рухаються вії та джгутики у найпростіших, переміщуються хромосоми при розподілі клітини, скорочуються м'язи у багатоклітинних, удосконалюються інші види руху у живих організмів.

Важливе значення має транспортна функціябілків. Так, гемоглобін переносить кисень з легень до клітин інших тканин та органів. У м'язах крім гемоглобіну є ще один газотранспортний білок - міоглобін. Білки сироватки крові сприяють перенесенню ліпідів та жирних кислот, різних біологічно активних речовин. Транспортні білки у зовнішній мембрані клітин переносять різні речовини з довкілля в цитоплазму.

Специфічні білки виконують захисну функцію. Вони оберігають організм від вторгнення чужорідних білків та мікроорганізмів та від ушкодження. Так, антитіла, що виробляються лімфоцитами, блокують чужорідні білки; фібрин та тромбін оберігають організм від крововтрати.

Регуляторна функціявластива білкам – гормонів. Вони підтримують постійні концентрації речовин у крові та клітинах, беруть участь у зростанні, розмноженні та інших життєво важливих процесах. Наприклад, інсулін регулює вміст цукру у крові.

Білкам властива також сигнальна функція. У мембрану клітини вбудовані білки, здатні змінювати свою третинну структуру у відповідь дію чинників довкілля. Так відбувається прийом сигналів із зовнішнього середовища та передача інформації в клітину.

Білки можуть виконувати енергетичну функцію, будучи одним із джерел енергії у клітині. При повному розщепленні 1 г білка до кінцевих продуктів виділяється 17,6 кДж енергії. Однак як джерело енергії білки використовуються дуже рідко. Амінокислоти, що вивільняються при розщепленні білкових молекул, використовуються для побудови нових білків.

Функції білків: будівельна, рухова, транспортна, захисна, регуляторна, сигнальна, енергетична, каталітична. Гормон. Фермент

Запитання

1. Чим пояснюється різноманіття функцій білків?

2. Які функції білків вам відомі?

3. Яку роль грають білки-гормони?

4. Яку функцію виконують білки-ферменти?

5. Чому білки рідко використовуються як джерело енергії?

§ 9. Нуклеїнові кислоти

1. Яка роль ядра у клітині?

2. З якими органоїдами клітини пов'язана передача спадкових ознак?

3. Які речовини називаються кислотами?

Нуклеїнові кислоти(Від лат. Nucleus- Ядро) вперше були виявлені в ядрах лейкоцитів. Згодом було з'ясовано, що нуклеїнові кислоти містяться у всіх клітинах, причому не тільки в ядрі, але також у цитоплазмі та різних органоїдах.

Розрізняють два типи нуклеїнових кислот дезоксирибонуклеїнові(скорочено ДНК) та рибонуклеїнові(скорочено РНК). Відмінність у назвах пояснюється тим, що молекула ДНК містить вуглевод дезоксирибозу, А молекула РНК - рибозу.

Нуклеїнові кислоти – біополімери, що складаються з мономерів – нуклеотидів. Мономери-нуклеотиди ДНК та РНК мають подібну будову.

Кожен нуклеотид складається із трьох компонентів, з'єднаних міцними хімічними зв'язками. Це азотиста основа, вуглевод(рибоза або дезоксирибоза) та залишок фосфорної кислоти(Рис. 12).

До складу молекули ДНКвходять чотири типи азотистих основ: аденін, гуанін, цитозинабо тімін. Вони і визначають назви відповідних нуклеотидів: аденіловий (А), гуаніловий (Г), цитидиловий (Ц) та тимідиловий (Т) (рис. 13).

Рис. 12. Схема будови нуклеотидів – мономерів ДНК (А) та РНК (Б)

Кожен ланцюг ДНК є полінуклеотидом, що складається з декількох десятків тисяч нуклеотидів.

Молекула ДНК має складну будову. Вона складається із двох спірально закручених ланцюгів, які по всій довжині з'єднані один з одним водневими зв'язками. Таку структуру, властиву лише молекулам ДНК, називають подвійний спіраллю.

Рис. 13. Нуклеотиди ДНК

Рис. 14. Комплементарне з'єднання нуклеотидів

При утворенні подвійної спіралі ДНК азотисті основи одного ланцюга розташовуються в певному порядку проти азотистих основ іншого. При цьому виявляється важлива закономірність: проти аденіну одного ланцюга завжди розташовується тімін іншого ланцюга, проти гуаніну - цитозин, і навпаки. Це пояснюється тим, що пари нуклеотидів аденін та тимін, а також гуанін та цитозин суворо відповідають один одному і є додатковими, або комплементарними(Від лат. complementum- Доповнення), один одному. А сама закономірність має назву принцип комплементарності. При цьому між аденіном та тиміном завжди виникають два водневі зв'язки, а між гуаніном та цитозином – три (рис. 14).

Отже, у кожного організму число аденілових нуклеотидів дорівнює числу тимідилових, а число гуанілових - числу цитидилових. Знаючи послідовність нуклеотидів однієї ланцюга ДНК, за принципом комплементарності можна встановити порядок нуклеотидів іншого ланцюга.

За допомогою чотирьох типів нуклеотидів у ДНК записана вся інформація про організм, що передається у спадок наступним поколінням. Іншими словами, ДНК є носієм спадкової інформації.

Молекули ДНК переважно знаходяться в ядрах клітин, але невелика їх кількість міститься в мітохондріях та пластидах.

Молекула РНК, на відміну молекули ДНК, – полімер, що з одного ланцюжка значно менших розмірів.

Мономерами РНК є нуклеотиди, що складаються з рибози, залишку фосфорної кислоти та однієї з чотирьох азотистих основ. Три азотисті основи – аденін, гуанін та цитозин – такі ж, як і у ДНК, а четверте – урацил.

Утворення полімеру РНК відбувається через ковалентні зв'язкиміж рибозою та залишком фосфорної кислоти сусідніх нуклеотидів.

Виділяють три типи РНК, що розрізняються за структурою, величиною молекул, розташуванням у клітині і виконуваним функціям.

Рибосомні РНК (рРНК) входять до складу рибосом та беруть участь у формуванні їх активних центрів, де відбувається процес біосинтезу білка.

Транспортні РНК (тРНК) – найменші за розміром – транспортують амінокислоти до місця синтезу білка.

Інформаційні, або матричні, РНК (іРНК) синтезуються на ділянці одного з ланцюгів молекули ДНК і передають інформацію про структуру білка з ядра клітин до рибосом, де ця інформація реалізується.

Таким чином, різні типи РНК є єдиною функціональною системою, спрямованою на реалізацію спадкової інформації через синтез білка.

Молекули РНК знаходяться в ядрі, цитоплазмі, рибосомах, мітохондріях та пластидах клітини.

Нуклеїнова кислота. Дезоксирибонуклеїнова кислота або ДНК. Рибонуклеїнова кислота, або РНК. Азотисті основи: аденін, гуанін, цитозин, тимін, урацил, нуклеотид. Подвійна спіраль. Комплементарність. Транспортна РНК (ТРНК). Рибосомна РНК (РРНК). Інформаційна РНК (іРНК)

Запитання

1. Яку будову має нуклеотид?

2. Яку будову має молекула ДНК?

3. У чому полягає принцип комплементарності?

4. Що спільного та які відмінності у будові молекул ДНК і РНК?

5. Які типи молекул РНК вам відомі? Які їхні функції?

Завдання

1. Складіть план параграфа.

2. Вчені з'ясували, що фрагмент ланцюга ДНК має наступний склад: Ц-Г Г А А Т Т Ц Ц. Використовуючи принцип комплементарності, добудуйте другий ланцюг.

3. У ході дослідження було встановлено, що в молекулі ДНК, що вивчається, аденіни становлять 26 % від загальної кількостіазотистих основ. Підрахуйте кількість інших азотистих основ у цій молекулі.

Молекулярний рівень: загальна характеристика

1. Що таке хімічний елемент?
2. Що називається атомом та молекулою?
3. Які органічні речовини вам відомі?

Будь-яка жива система, хоч би як складно вона була організована, проявляється лише на рівні функціонування біологічних макромолекул.

Зміст уроку конспект уроку та опорний каркас презентація уроку акселеративні методи та інтерактивні технології закриті вправи (тільки для використання вчителями) оцінювання Практика завдання та вправи, самоперевірка практикуми, лабораторні, кейси, рівень складності завдань: звичайний, високий, олімпіадний домашнє завдання Ілюстрації ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, коміксі, мультимедіа реферати фішки для допитливих шпаргалки гумор Додатки зовнішнє незалежне тестування (ВНТ) підручники основні та додаткові тематичні свята, слогани статті національні особливостісловник термінів інші Тільки для вчителів

/ Глава 1. Молекулярний рівень Завдання: §1.1. Молекулярний рівень загальна характеристика

Відповідь Глава 1. Молекулярний рівень Завдання: §1.1. Молекулярний рівень загальна характеристика
Готові домашні завдання (ГДЗ) Біологія Пасічник, Кам'янський 9 клас

Біологія

9 клас

Вид.: Дрофа

Рік: 2007 - 2014

Запитання 1. Які процеси досліджують вчені на молекулярному рівні?

На молекулярному рівні вивчаються найважливіші процеси життєдіяльності організму: його зростання та розвиток, обмін речовин та перетворення енергії, зберігання та передача спадкової інформації, мінливість.

Запитання 2. Які елементи переважають у складі живих організмів?

У складі живого організму налічують понад 70-80 хімічних елементів, проте переважають вуглець, кисень, водень та азот.

Питання 3. Чому молекули білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів та ліпідів розглядаються як біополімери лише у клітині?

Молекули білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів і ліпідів є полімерами, оскільки складаються з мономерів, що повторюються. Але лише в живій системі (клітині, організмі) ці речовини виявляють свою біологічну сутність, маючи низку специфічних властивостей і виконуючи безліч найважливіших функцій. Тому у живих системах такі речовини називають біополімерами. Поза живою системою ці речовини втрачають свої біологічні властивості і не є біополімерами.

Запитання 4. Що розуміється під універсальністю молекул біополімерів?

Властивості біополімерів залежать від числа, складу та порядку розташування складових мономерів. Можливість зміни складу та послідовності мономерів у структурі полімеру дозволяє існувати величезному розмаїттю варіантів біополімерів, незалежно від видової приналежності організму. У всіх живих організмів біополімери побудовані за єдиним планом.