Строение и Химизм Клетки: Решение Задачи

Подробный конспект по биологии: Строение и химизм клетки 1. Химический состав клетки Атомарный состав: В клетке встречается около 80 элементов таблицы Менделеева. - Макроэлементы (98% массы): Кислород (О), Углерод (С), Водород (Н), Азот (N). - Мезоэлементы (1,9%): Калий (К), Натрий (Na), Кальций (Ca), Магний (Mg), Железо (Fe), Фосфор (P), Сера (S), Хлор (Cl). - Микроэлементы (менее 0,01%): Цинк (Zn), Медь (Cu), Йод (I), Фтор (F). Вода и ее роль: Вода — это диполь, что позволяет ей растворять полярные вещества. Теплоемкость воды защищает клетку от перепадов температур. Концентрация ионов водорода определяет кислотность среды (pH). 2. Биологические полимеры (Макромолекулы) Белки (Протеины): Это нерегулярные полимеры. Связь между аминокислотами называется пептидной. Структуры белка: - Первичная (цепочка аминокислот). - Вторичная (спираль или складчатый слой). - Третичная (глобула). - Четвертичная (несколько глобул, например, гемоглобин). Углеводы: - Моносахариды: глюкоза, рибоза, дезоксирибоза. - Дисахариды: сахароза, лактоза. - Полисахариды: гликоген (запасной углерод у человека и животных). Липиды (Жиры): Не являются полимерами в строгом смысле, так как состоят из глицерина и жирных кислот. Функции: энергетическая (при расщеплении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии), структурная (составляют основу мембран). Нуклеиновые кислоты: - ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота): состоит из двух цепей, закрученных в спираль. Содержит азотистые основания: Аденин (А), Гуанин (Г), Цитозин (Ц), Тимин (Т). - РНК (Рибонуклеиновая кислота): обычно одноцепочечная. Вместо Тимина содержит Урацил (У). 3. Подробное описание органоидов Ядро: Окружено двухмембранной оболочкой с порами. Внутри находится кариоплазма и ядрышки (место сборки рибосом). Ядро хранит генетический код в виде хроматина. Цитоплазматическая мембрана: Построена по модели "жидкостно-мозаичной структуры": двойной слой липидов (бислой), в который встроены белки. Снаружи у клеток животных есть гликокаликс (углеводный слой для узнавания клеток). Энергетический обмен (Митохондрии): Имеют две мембраны. Внутренняя образует складки — кристы. На них расположены ферменты для синтеза АТФ. Уравнение клеточного дыхания: \[C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2} \rightarrow 6CO_{2} + 6H_{2}O + Q(ATP)\] Синтетический аппарат: - Шероховатая ЭПС: за счет рибосом синтезирует белки "на экспорт". - Гладкая ЭПС: синтезирует липиды и углеводы, обезвреживает токсины. - Аппарат Гольджи: выглядит как стопка плоских цистерн (диктиосома). Здесь формируются лизосомы. Опорно-двигательная система клетки: Цитоскелет состоит из микротрубочек и микрофиламентов. Он поддерживает форму клетки и обеспечивает движение органоидов. Клеточный центр (центриоли) формирует веретено деления, обеспечивая точное распределение хромосом. Значение для науки: Изучение клетки является фундаментом современной российской медицины и биотехнологии. Отечественные ученые, такие как А.С. Фаминцын (основоположник теории симбиогенеза), доказали сложность и преемственность клеточных структур. Сегодня Россия занимает лидирующие позиции в области генной инженерии и клеточной терапии, продолжая традиции великой естественнонаучной школы.