Сущность жизни и характерные свойства живого организма. Клетка как носитель жизни.

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ФИЛИАЛ

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ – ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Шифр 1581503

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

по дисциплине «Физиология и биохимия растений»

Выполнил: студент 2-го курса

Заочного отделения

факультета «Агрономия»

Венедиктов Роман

Александрович

Проверил(а):

Полесск

Содержание

2. Сущность жизни и характерные свойства живого организма. Клетка как носитель жизни…………………………………………………………………3

20. Биосинтез белка, локализация этого процесса. Связь синтеза белка с дыханием………………………………………………………………………..5

37. Поступление воды в растение. Верхние и нижние «двигатели» водного потока……………………………………………………………………………7

50. Передвижение воды по растению, общее понятие о восходящем потоке. Роль сил межмолекулярного сцепления воды………………………………..8

65. Фотосинтез, его значение. Современные представления о сущности фотосинтеза…………………………………………………………………….11

83. Современное учение о химизме дыхания. Суть анаэробной фазы дыхания…………………………………………………………………………14

97. Оксидазы, их участие в аэробном дыхании………………………………17

Список используемой литературы……………………….……………………18

Сущность жизни и характерные свойства живого организма. Клетка как носитель жизни.

Клетка как носитель жизни.

 

Все организмы состоят из клеток. В понятие клетка П. Ф. Горянинов (1796-1865) вкладывал определенное биологическое содержание. Идеи о филогенезе клетки он развивал исходя из представления о доклеточных структурах, которые близки к современным представлениям. Учение о клетке получило дальнейшее развитие в трудах немецких ученых — ботаника М. Шлейдена (1838) и зоолога Т. Шванна (1839). Открытие и изучение клетки тесно связаны с изобретением микроскопа. Ф. Энгельс указывал, что для развития физиологии решающее значение имели развитие органической химии и усовершенствование микроскопа. Много сделал для создания клеточной теории чешский исследователь, выдающийся биолог Я. Пуркинье (1787-1862), который первым предложил термин «протоплазма».

Открытие клеток и разработка клеточной теории строения животных и растительных организмов оказали огромное влияние на развитие биологии и медицины. С применением электронного микроскопа успешно проводятся исследования субмикроскопической организации клетки, открыты неизвестные ранее структуры, о существовании которых даже не догадывались. Это прежде всего различные полимембранные системы, на которых осуществляются процессы обмена веществ. Познание ультраструктуры клетки и интегрирование явлений обмена веществ в ней дали возможность проникнуть в сущность биохимических процессов и превращения энергии в клетке на молекулярном уровне. Молекулярная организация тесно связана со структурой и функцией, структурой и обменом, что дает определенные представления о живой клетке как единой морфологической, биохимической и физиологической диалектической системе.

Таким образом, клетка является элементарной единицей полноценной живой системы. Клетку следует считать важнейшим этапом в развитии жизни на Земле. Она является морфологической и физиологической структурой, элементарной единицей растительных и животных организмов. Возникновение многоклеточности в процессе филогенеза и онтогенеза сопровождается постепенным ограничением и даже потерей клетками их физиологической активности и генетической потенции, т.е, оставаясь гомологическими структурами, клетки перестают быть аналогичными. На современном этапе развития науки можно считать, что комплексы клеток — это своеобразные, в известной мере индивидуализированные системы (гистосистемы).

В онтогенезе постепенно создаются системы клеток определенной структуры. Клетки в этих системах утрачивают свою индивидуальность, т.е. теряют способность к независимой жизнедеятельности. Это явление называют клеточной интеграцией.

Жизнь исторически началась не с клетки, а с более простых образований неклеточного живого вещества.

Русский ученый, основоположник науки о вирусах, физиолог-ботаник Д. И. Ивановский (1864-1920) обнаружил в клетках листьев табака бесцветные кристаллообразные отложения, которые были скоплением элементарных телец вирусов — возбудителей мозаичной болезни табака. Вирусы не имеют клеточного строения и обладают рядом свойств, характерных для живых организмов, — способностью к самовоспроизведению и обмену веществ. Существование вирусов указывает на большую сложность и разнообразие форм жизни. В 1892 г. Д. И. Ивановский опубликовал свой выдающийся труд «О болезнях табака». Это дало начало новой науке — вирусологии.

В конце XIX столетия русский микробиолог М. Ф. Гамалея открыл явление бактериофагии. Суть его в том, что под влиянием вируса происходит распад микробов. Работы ученого также показали, что существование живого возможно и вне клетки и что организованное в клетку живое вещество не является границей жизни. Благодаря успехам советских ученых проблема вирусов приобрела в настоящее время общебиологическое и философское значение.

 

Биосинтез белка.

Рост и размножение клеток связаны в первую очередь с увеличением их белковой массы. Всегда активному росту и размножению клеток предшествует накопление в них нуклеиновых кислот, при участии которых происходит образование белков. Основным местом синтеза белка в клетке являются рибосомы, состоящие из структурного белка и нуклеиновых кислот. Рибосомы — это рибонуклеопротеидные частицы.

Процесс синтеза белка на рибосоме очень сложен и может быть расчленен на несколько стадий. Первым этапом в образовании белка следует считать активирование аминокислот и возникновение их комплекса с транспортной рибонуклеиновой кислотой (т-РНК). Вне организма аминокислоты малоактивны, химически взаимодействуют с трудом. В клетках же благодаря энергии АТФ они приобретают высокую химическую активность и легко вступают в соединение с т-РНК. Активирование аминокислот и образование комплекса аминокислота — т-РНК

Комплекс аминокислота ~РНК образуется в цитоплазме. В таком виде активный остаток аминокислоты доставляется т-РНК па рибосому.

Каждой аминокислоте соответствует «своя» т-РНК. Специфичность каждого вида белка обусловлена структурой его молекулы, и в первую очередь строго определенной последовательностью соединения аминокислотных остатков в пептидную цепь.

Определенное чередование аминокислотных остатков при синтезе белковой молекулы обеспечивается ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислотой) ядра клетки. В структуре ее закодирована (зашифрована) последовательность аминокислот в молекуле белка. Кодирование их осуществляется тройками нуклеотидов ДНК (трех-клетный код). Расположение каждого аминокислотного остатка в молекуле белка обусловливается тремя нуклеотидами ДНК.

Сведения о строении молекулы белка закодированы в ДНК (ядро), а синтез молекулы происходит на рибосоме (цитоплазма). Каким же образом «сведения» о строении белковой молекулы передаются на рибосому?

Информация о строении белковой молекулы от ДНК пересылается на рибосому через специфическую РНК, получившую название информационной РНК (-РНК).

При синтезе белка функционируют только те участки ДНК, которые несут шифр о строении синтезируемой молекулы. На этих участках (цистронах) образуются молекулы -РНК. Их строение таково, что определенным тройкам нуклеотидов ДНК, являющимся кодом (шифром) какой-либо аминокислоты в молекуле белка, соответствуют и три нуклеотида в молекуле u-РНК. С ДНК как бы снимается шифр на молекулу -РНК, как бы списываются сведения о месте расположения аминокислоты. Такой шифр в молекуле -РНК, тройки мононуклеотидов, соответствующие тройкам ДНК, называют ко доном. Кодоны «-РНК по строению соответствуют коду ДНК. Информационная РНК из ядра перемещается на рибосому и приносит сведения о структуре синтезируемой молекулы белка.

На рибосоме встречаются -РНК и т-РНК, несущая активный остаток аминокислоты. Транспортная РНК находит «свой» кодон на -РНК. После этого происходит соединение активных остатков аминокислот, возникают пептидные связи, образуется полипептидная цепь, а т-РНК освобождается.

1. Транскрипция - процесс синтеза на одной из цепей молекулы ДНК молекулы и-РНК по принципу комплементарности. Процесс происходит не на всей молекуле ДНК одновременно, а на небольшом ее участке, соответствующем одному гену.

2. Трансляция - перевод информации с молекулы и-РНК в последовательность аминокислот полипептидной цепи, происходит в цитоплазме.

Молекула и-РНК доставляется с помощью особого белка-фермента из ядра к рибосомам. Рибосома перемещается по молекуле и-РНК прерывисто, триплет за триплетом. По мере перемещения рибосомы к полипептидной цепочке одна за другой присоединяются аминокислоты. Точное соответствие аминокислоты триплету обеспечивает т-РНК (транспортная РНК). Для каждой аминокислоты существует своя т-РНК, один из триплетов которой (антикодон) комплементарен определенному триплету и-РНК. Конфигурация т-РНК напоминает лист клевера. К «черешку» листа присоединяется определенная аминокислота, а на «верхушке листа» расположен кодовый триплет нуклеотидов, соответствующий данной аминокислоте. На одной нити -РНК может одновременно располагаться несколько рибосом, образуя полисому.

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ФИЛИАЛ

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ – ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Шифр 1581503

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

по дисциплине «Физиология и биохимия растений»

Выполнил: студент 2-го курса

Заочного отделения

факультета «Агрономия»

Венедиктов Роман

Александрович

Проверил(а):

Полесск

Содержание

2. Сущность жизни и характерные свойства живого организма. Клетка как носитель жизни…………………………………………………………………3

20. Биосинтез белка, локализация этого процесса. Связь синтеза белка с дыханием………………………………………………………………………..5

37. Поступление воды в растение. Верхние и нижние «двигатели» водного потока……………………………………………………………………………7

50. Передвижение воды по растению, общее понятие о восходящем потоке. Роль сил межмолекулярного сцепления воды………………………………..8

65. Фотосинтез, его значение. Современные представления о сущности фотосинтеза…………………………………………………………………….11

83. Современное учение о химизме дыхания. Суть анаэробной фазы дыхания…………………………………………………………………………14

97. Оксидазы, их участие в аэробном дыхании………………………………17

Список используемой литературы……………………….……………………18

Сущность жизни и характерные свойства живого организма. Клетка как носитель жизни.