Естествознание. 10 класс

Урок 19. Молекулярная структура живого

Молекулярно-генетический уровень организации живых систем

Молекулярная структура живого

Необходимо запомнить

ВАЖНО!

Клетки всех живых существ обладают схожестью элементного химического состава, а также обнаруживают общность живого и неживого. Молекулярную структуру живого составляют белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты. Органические соединения клетки образуют макромолекулы, представляющие собой многозвеньевые цепи – полимеры. Такое сходство химического состава является подтверждением единства происхождения всего живого.

Белки принимают участие практически во всех биохимических реакциях клетки и организма. Цепочки молекул белка построены из 20 аминокислот в разных комбинациях и последовательностях. Для каждого организма состав белков уникален. Последовательность аминокислот белков организма зашифрована в молекулах ДНК. Способность ДНК к самокопированию (репликации) обеспечивает возможность передачи генетической информации в живой природе.

Каждая клетка, многоклеточный организм, в том числе и человеческое тело, являются не хранилищем химических веществ, а живой биохимической лабораторией, в которой все вещества находятся в постоянном движении и изменениях, это лежит в основе сохранения жизни.

Синтез комплементарной цепи ДНК

Органические вещества клетки

Большая группа сложных органических веществ носит название углеводы. В этом слове можно выделить два корня – углерод + вода. Это название обусловлено тем, что химический состав углеводов может быть сведён к общей формуле: $C_n(H_2O)_m$. Углеводам свойственно образование не только линейных, но и циклических форм. Примером может служить один из самых распространённых углеводов – глюкоза, элементный состав которой $C_6 H_{12} O_6$.


Рис.1. Линейная и циклическая формы глюкозы

Рис.1. Линейная и циклическая формы глюкозы


Глюкоза является моносахаридом. Моносахариды имеют сладкий вкус и хорошо растворимы в воде. Если несколько молекул моносахаридов соединяются между собой, то образуется полисахариды. В составе живых организмов имеется много разнообразных полисахаридов: у растений – это крахмал, состоящий из 1000 остатков молекул глюкозы, у животных – гликоген, имеющий такой же состав, но ещё более разветвлённое строение. Крахмал и гликоген играет роль аккумуляторов энергии, необходимой для жизнедеятельности клеток организма.

Важнейшая функция углеводов – энергетическая. Углеводы служат основным источником организма органическими веществами. Глюкоза, всасывается из кишечника в кровь, окисляется в клетках до углекислого газа и воды с высвобождением энергии.

Важной функцией углеводных биополимеров является структурная функция. В растениях образуется не только крахмал, но и целлюлоза. Она не растворима в воде и обладает высокой прочностью. Молекулы целлюлозы соединяются за счёт водородных связей с образованием волокон. Из целлюлозных волокон строится прочная основа клеточных стенок растений.

Из нерастворимого в воде полисахарида хитина построены клеточной стенки грибов и покровы членистоногих.


Липиды

Липиды разнообразны по своей структуре. Всем им присуще, однако, одно общее свойство: их молекулы неполярны. Поэтому липиды растворяются в таких неполярных жидкостях, как хлороформ, эфир, но практически нерастворимы в воде. К липидам относят жиры и жироподобные вещества.

В клетках при окислении жиров образуется большое количество энергии, которая расходуется на различные процессы. В этом заключается энергетическая функция жиров. Жиры могут накапливаться в клетках и служить запасным питательным веществом. У некоторых животных, например у китов, под кожей откладывается толстый слой подкожного жира, который благодаря низкой теплопроводности защищает их от переохлаждения, то есть выполняет защитную функцию. Слой жира также защищает нежные органы от ударов и сотрясений.

Липиды, содержащие остаток фосфорной кислоты называются фосфолипидами, которые служат важнейшей составной частью клеточных мембран, то есть выполняют структурную функцию.

Некоторые липиды являются гормонами и принимают участие в регуляции физиологических функций организма.

Так, например, к липидам относятся стероидные гормоны эстрадиол и тестостерон. Образующийся в яичниках, эстрадиол стимулирует рост и развитие женских половых органов и появление вторичных половых признаков, влияет на эмоциональное состояние. Тестостерон стимулирует функции мужских половых органов и развитие вторичных половых признаков по мужскому типу.

Предметы

По алфавиту По предметным областям

Классы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
angle-skew-bottom mix-copy next-copy-2 no-copy step-1 step-2 step-3 step-4 step-5 step-6 step-6