Тема: Элементарная биохимия

Вопросы: 1. История открытия структур живой материи. 2. Основные положения клеточной теории 3. Методы исследования и биохимический состав клетки.

Клетка - основная структурная и функциональная единица организма. Размеры клеток порядка нескольких микрометров

Гук Роберт «Микрография» (1665) «Попытка доказательства движения Земли» (1674) ввел понятие «клетка» для обозначения наблюдения в пробке пустых ячеек.

Антони ван Левенгук ( ) «Философские записки» (1673) описал клеточное строение животных.

Броун Роберт ( ) « General remarks on the Botany of Terra Australis » ( 1814) ; « Vermischten botan. Schriften » ( ) впервые описал ядро.

Маттиас Якоб Шлейден ( ) «Основы научной ботаники» ( ) ядро является обязательным компонентом всех растительных клеток.

Теодор Шванн ( ) « Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений » (1839) сопоставив клетки животных и растительных организмов, сделал вывод, что все они сходны.

Первые положения клеточной теории: все растительные и животные организмы состоят из клеток, сходных по строению; число клеток в организме увеличивается в результате их деления; так как клетка происходит только от клетки. делящиеся клетки меланомы

Ф. Энгельс Открытие клеточного строения отнес к числу трех важнейших открытий ХХ столетия в области естествознания наряду о законом сохранения энергии и эволюционным учением.

Руссов Эдмунд ( ) «Vergleichende Untersuchungen der Leitbündel Kryptogamen» Горожанкин Иван Николаевич ( ) В гг. и впервые наблюдали и описали цитоплазматические соединения между растительными клетками плазмодесмы.

Страсбургер Эдвард ( ) и Сакс Юлиус ( ) доказали взаимосвязь клеток в тканях и органах и, следовательно, материальную основу целостности организма.

Чистяков Иван Дорофеевич ( ) открыл и изучил деление ядер кариокинез и деление клеток цитокинез стволовые клетки после кариокинеза.

Современная клеточная теория: клетка основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого; клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;

размножаются клетки, путем деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки; в многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы.

Значение клеточной теории заключается в том, что она доказывает единство происхождения всех живых организмов на Земле.

Методы: светового микроскопирования ; увеличение до 23 тыс. раз, цветное и подвижное изображение живого объекта возможность микрокиносъемки и длительного наблюдения одного и того же объекта, оценку его динамики и химизма.

биохимический метод хроматография позволяет установить не только качественные, но и количественные соотношения внутриклеточных компонентов;

электронного микроскопа (увеличивает тонкие структуры клетки в раз); только с высушенными, убитыми или нежизнедеятельными объектами.

фракционного центрифугирования изучить отдельные компоненты клетки ядро, пластиды, митохондрии, рибосомы и др.

Биохимический состав клетки кислород, углерод, водород и азот группа элементов, которыми живые существа богаче всего. группа элементов около 1,9 %. микроэлементы, совершенно необходимы для ее нормального функционирования.

В живых организмах все эти элементы входят в состав неорганических и органических соединений, которые и образуют живую материю. Органические соединения характерны только для живых организмов. В этом существенное различие между живой и неживой природой.

Неорганические вещества: вода растворитель, обеспечивает перенос необходимых веществ от одной части организма к другой, осуществляет теплорегуляцию клетки и организма в целом; соли находятся в организмах в виде анионов и катионов в растворах ;

важное функциональное значение для нормальной жизнедеятельности клетки имеют катионы К +, Nа +, Са 2 +, Nа 2 + и анионы НР0 2 -, Н2РО 4 -, НСО з -, СL -

в соединении с органическими веществами особое значение имеют: сера, входящая в состав многих белков, фосфор как обязательный компонент нуклеотидов ДНК и РНК, железо, в составе белка крови гемоглобина, и магний, в молекуле хлорофилла, фосфор в форме нерастворимого фосфорнокислого кальция составляет основу костного скелета.

Органические вещества: представлены белками, углеводами, жирами, нуклеиновыми кислотами (ДНК и РНК) и аденозинтрифосфатом (АТФ) ; белки % сухой массы клетки.

Белок - полимер, молекула которого состоит из многих мономеров молекул аминокислот. Белок -ремонтник патрулирует цепочку ДНК.

Каждая из 20 имеет карбоксильную группу (СООН), аминогруппу (NH 2 ) и радикал, которым одна аминокислота отличается от другой. В молекуле белка аминокислоты химически соединены прочной пептидной связью (-СО-NH-). При этом выделяется молекула воды.

Полипептид: Соединение большего числа аминокислотных остатков.

Первичная структура: последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Вторичная структура: достигается ее спирализацией; между изгибами возникают более слабые водородные связи. альфа-спираль заходит и взаимодействует с большой бороздкой ДНК

Третичная структура: спирализованная молекула белка закономерно сворачивается, образуя шарик, более слабыми бисульфидными связями (- S-S-). Четвертичная структура: несколько молекул белка объединяются в агрегаты постоянного состава (например, гемоглобин).

Ферменты: белки, катализаторы биологических реакций ферменты локализованы во всех органеллах клеток.

Принцип действия ферментов Фермент и субстрат должны подходить друг к другу «как ключ к замку» Субстрат- вещество на которое действует фермент

Жизнь - слагается из постоянно протекающих в клетка процессов обмена веществ биохимические реакции, прежде всего окислительновосстановительные. Н 2 е, О 2 + е В хлорофилле: Н 2 О + СО 2 + фотоны = СН 2 О + О 2 ; в живом организме: СН 2 О + О 2 = Н 2 О + СО 2 + энергия.