Б-3. Энергетич обмен кл. Этапы: гликолиз, цикл трикарбоновых кислот, этц.

Стоение митохондрии: внешняя мемб(схожа с по сос с цитоплазм мам) и внутрен(схожа с мембр бактер), кристы(для увелич поверхности, на них распол грибовид тела), матрикс(сод белки, ферменты, т и иРНК), ДНК(колчат схожа с бактер).

Дых- один из признаков жизни. Л жив орг-м функц-т за счет поступ-я и исп-я энергии. Ист-ком энергии для внутр р-ции служит дых-е. Освободившись в рез-те р-ции дых-я, энергия накап-ся в виде АТФ, кот обесп-т физиол пр-сы. Энегргетический обмен бывает 2х типов: анаэробный – брожение и аэробный – дыхание.

Генетическая связь между дых и брож.

По одной из теории поисхождение О2. Он появл в рез ж/д первых автотроф-х бактерии. До их появл основным способом получения Е для анаэр-вх орг-в было брожение с появлением О2 развились новые мех-мы реак-ии,но пороцесс брожения остался в основе, поэ и для дых и для брож сущ общий этап – гликолиз.

Энергетический обмен необходим для подержания жизнидеятельноси жив организмов.

Дыхание(этапы): 1. Анаэробный – гликолиз (происходит в цитоплазме), 2. Аэробный(поисходит в митохондриях): 1)окисл декарбокселирование, 2) цикл Кребса, 3) ЭТЦ.

1.Анаэробный этап (гликолиз).

субстратом для начала реакций явл глюкоза. Если ЗПВ явл иные сахара (поли, ди и др) то паррал происх гидролиз до моносах – глюкозы.

Гликолиз – это последовательность биохим реакц, в рез кот обр 2 мол ПВК, а также выдел-я 2 мол НАД.Н₂ и 4АТФ, 2 из кот ух-т на активацию, т.о. в рез гл обр 2ПВК, 2НАД.Н2 и 2АТФ.

2. аэробный этап.

1)окисл декарбокселирове (в матриксе)

ПВК из цитоплазмы транспортир-я в митохондрию и затнм вступает в реак-ю декарбоксилирования: на ПВК дейст-т многоферментный комплекс(дегидрогеназа с актив гр НАД, декарбоксилаза, коэнзимА).в результате образуется активный ацетил, кот способен вступать последующ реакц.

2) цикл Кребса.

Ацетил коА вприсуд Н2о взаймодейств с ЩУК в рез обр лимонная к-та, далее при участии ферментов происх последующ превращ к-т эти реак назв циклом Кребса. В рез выдел 2 СО2, 3 НАД.Н2, 1ФАД.Н2, 1 АТФ.

Всего в рез декар-я и цикл Кребса получ 3 СО2, 4 НАД.Н2, ФАД.Н2 и АТФ.СО2↑ в атмосферу, востан-е продукты НАД.Н2 и ФАД.Н2 далее уч-т в ЭТЦ.

3)ЭТЦ- это последовательность молекул-перенносчиков р и е, все эти переносчики встроен во внутрен мембр митохондр и распол в порядке убывания отриц ОВ потенциала.

Мол НАД.Н2 и ФАД.Н2 передают свои Н в ЭТЦ в виде 2р+ и 2е-, кот затем дваг по цепи перенос-в. В проц переноса 2р+ и 2е-, р+ выбрасыв в меж мембр простр, а е- по цепи переносч передается во внутрь на О2,акт-я его. активн О2 в сумме с Н+ дает Н2О.

Врез работы ЭТЦ в меж мемб простран-е накапл р+, на внутр мембр возник-т разность потенциалов р+-ны стре-я верня в более отрицат матрикс, это возможно чз определ каналы, осн из кот явл грибовидные частицы. Они представл ножкой и шляпкой, ножка встроена во внутрен мембр и представл собой белковый канал, шляпка обр-а в матриксе, представл собой белок в кот есть фермент АТФ-синтетаза, катализарющ реакц АДФ+Фк→АТФ. Однако FLA и Фк достаточ инертны и для их взайм-я необходима е активации кот выдел-я при припроникн Н+ из меж мембр простр-а вовнгутр.гипотезы образ-я АТФ: 1. АДФ и Фк пассив и взайм-т т.о. погл-я Е перехода р+ xp грабовид ч-у, при этом об свободн АТФ.2. АДФ и Фк легко взай –ют др с др, но обр связ с белком АТФс-а, кот освоб-ят/о при прохож р+ по каналу грибовид ч-ы. в резул всего гликолетич пути дых обр-я 38 мол АТФ.

По мимо гли-го пути дых у раст присуд пентозофосфатный путь, как правило он актив при не достат О2 и наибол актив у болотн ратс. Отл-ей чертой пент-го пути явл обр-е 5и углеродн сахаров (рибоза-5ф,ибулоза -5ф, и др), кот кот необх для синтеза НК, ДОН, РНК. Промежут продукты могут испол-я и вдр рек-я обмена. Пр из эритрозо-5ф мт обря ауксин и лигнин.

Кроме того кроме того уч изуч аль-е поти дых.

На сегодн день что у нек раст есть ряд ферм-в кот способ-т увел синтеза атф и увел температру(семезачаток)что важ дляпривл насек опыл и сохр оптим тем-ы для оплодотворе.

У ряда раст вст проц фотодых- исполье прод-в фотосинтеза- окисление на свету, фотодыхание у С3 рас способ-тснижен продуктивности фотос-а,у С4 и КАМ мт повыс прод фотос-а.

Дых-й коэф.

Vсо2|Vо2=1 если субстат глюкоза.

Неблагоприят усл.

Дефицит О2, увел реакц пентозофосфатного пути, если О2 законч то увел реак брожения,низ темпер в нач интенсив дых усилив-я, для повыш темпер-s? В целом интенсивность падает.

Б-5 Белки – -явл-ся полимерами–сост из неск структ-х единиц- мономеров, им только линейную не разветвлён стр-ру. Мономерами явл-ся А/К. Изв только 20 А/к. Белки подвергаются компактизации, в рез-те кот они им опр пространств стр-ру. Выд-т 4 уровня: 1 ) первич стр-ра -послед-ть а/к в полипептид цепи.

2) вторич стр-ра - обр-ся в рез-те укладки полипептид цепи в укороченную структуру, с образов упорядоченной стр-ры альфа-спирали или бета-структуры 3 ) третич стр-ра - это способ укладки полипептид спиралей в глобуле, удержив внутренними силами вандервальса, ковалентными связями, связями ионной прир,, дисульфидными и сложноэфирными (калоген). 4 ) четвертич стр-ра хар-на для слож белков, сост-щих из 2 или более белков с 3й структурой, а также для белков, сод-щие не белк комп-ты (ионы Ме, гем, коферменты), т. е. пространствен располож этих ком-тов(миоглобулин). По хим составу выд-ся белки прост и сложн. К прост отн-ся белки, сост-щие только из а/к. К слож- сод-щие белк часть и не белк -это ионы Ме, углеводы, липиды и т п. Нр, прост явл-ся альбумины крови, антитела, фибрины, прост ф-ты (трипсин). К сложн отн-ся все протолипиды, гемоглобин, слож ф-ты (алкогольдегидрогеназа) По форме- глобулярные и фибриллярные. Функции белков:

1.каталитическая – белки –ф-ты катализ-т протекание в орг-ме хим реакций.

2.Структурная- её осущ-т коллаген, эластин

3.Транспортная- Нр- альбумин переносит жирные кислоты.

4.Регуляторная- мн гармоны явл-ся белками (инсулин,глюкогон).

5.Защитная – Нр- иммуноглобулин крови,фибрин,тромбин.

6.Сократительная – осущ-т сокращ мышц.

7.Рецепторная – белки, встроеные в клеточн мембр, обр-ют рец-ры.

Стр-ра и св-ва белка строго соот-т выполняемой им ф-ции.

Из уст, тв кератина сост рога, копыта, панцири, когти, перья, волосы(всё это исп-ся для защиты, агрессии). Белки с нитевидн мол входят в состав мышц(обеспечив двигат ф-цию). Белки с мелк кругл мол легко раст-мы, исп-ся для транспорта в-в. Белки высокоакт вып-т ф-цию катализаторов

Ферменты. - клеточн катализ-ры, ускоряют р-ции в 10-100 млн раз. Сост из неск доменов и обычно обл-ют 4-ой стр-рой: м/и в своём составе не белк комп-т, белк часть наз-ся апофермент, а небелк кофермент – это не большая молекула, необхадимая для начала реакции, кофермент переводит фермент в активное состояние. Предшеств-ми мн коферментов явл-ся витамины (пантотенов к-та- предшеств-к коэнзимаА, никотинов - НАД и НАДФ.) вместе апофермент и кофермент сост-ют ед каталит-ки активн комплекс – голофермент. В мол ф-та есть активный центр, он сост из 2х участков сорбционного и каталитического. Сорбц-ый отвечает за связь ф-та с мол субстрата. Каталитич за протек-е катализа. Некот ф-ты им регуляторный центр – модулятор, эти участки м/связывать мол регулирующие активность ф-та.

Б- 7 Матричная система биосинтеза белков. Транскрипция и трансляция. Регуляция син­теза белка.

Биосинтез белка склад-ся из 2-х матричных реакции: транскрипции и трансляции.

Транскрипция —это перенос инф-ции от двухцепочн мол ДНК на одноцепочн мол РНК. Матрицей служит только смысл цепь ДНК. В транскрипц выд-ют 3 стадии: инициа­ция, элонгация, терминация.

Фермент ДНК–полимераза, осущ-щий транскрипцию, сост из 4-х субъединиц, но он не способен «узнавать» по ДНК специфич стартовые позиции начала транскрипции. т.е. промоторы.. Для этого к нему д/присоед-ся - сигма-фактор. Промотор не транскрибируется, он позв-т устан-ть рамку считывания.

После инициации транскрипции сигма-фактор покидает ДНК-полимеразу и даль­н элонгация проис-т по принципу комплиментарности. Транскрипция идет от 5, к 3, Скорость элонгации 40-45 нуклеотидов в сек.. Терминация транс­крипции проис-т после присоед к РНК–полимеразе др. фактора- ро-фактора при достижении спец участка ДНК-терминатора, сод-щего инвертированные повторы. В ре­з-те транскрипции обр-ся предш-ница и-РНК. После сплайсинга из ядерных пор уже выходит зрелая и-РНК.

Трансляция- с-з белка на рибосомах на основе м-РНК. Сост из 3 пр-сов: инициация, элонгация, терминац-я.

Инициация нач-ся с присоед малой субъед-цы рибосомы к центру связывания на и-РНК, где расположен иницирующии кодон АУГ. С ассоциацией субъединиц рибосом, нач-ся элонгация- м/кратное повторение поступления комплексов т-РНК-аминокислотный остаток, и транслокация (перемещение) рибосомы вдоль и-РНК. Как только одна рибосома освобождает иницирующий участок и-РНК, к нему присоед-ся др, и на этой матрице идет с-з нов полипептида. Так обр-ся полирибосома-мол и-РНК и неск рибосом.

Терминация опр-ся стоп-кодоном на и-РНК и белком (терминирующий ф-ром). С-з белка прекр-ся.

Б.39 Среды жизни.

Водная среда обит. им-т ряд специфич своиств, таких, как большая плотность, сильные перепады давлен, относительно малое содерж О₂ , сильное поглощение солнечных лучей и др. водоемы и отдельные их у частки различаются солевым режимом, скоростью горизонтальных перемещений(течеия), содержанием взвеш частиц. Для придонных орг-м им значение св-ва грунта и его состав.

Экологические зоны мир ок.: бенталь-дно, пелагиель-толща воды.

Бенталь: сублитораль,батиаль, абиссаль, ультраабиссаль; пилагиаль: эпипелагиаль, батипелагиаль, абиссапелагиаль.

Затопляемая часть берега при приливах –литораль, а выше литорали – субпралитораль.

Свойства: плотность

Плотность при +4 1гр/см³, при содержании в воде морской соли до 1,35.
Б-8. Клеточный цикл и деление клеток - митоз и мейоз. 1. Способ-ть к дел - важн св-во кл. Без дел невозм предс-ть себе увел-ие числ-ти одноклет существ, разв сложн многоклет орг-ма из одн оплод кл. Митоз- это способдел эукар кл, при кот каждиз обр-щихся кл получает генет материал, идентичный исх кл. Этому дел-ю предшествует репликация ДНК в п-д интерфазы. Клет цикл-это период жизни кл от одн деления до др. и сост из интерфазы и митоза. Интерфазу подр-ют на 3 периода: G1-пресинтетич, когда кл увел-ся в р-рах, синтез-т РНК, белки, развив-ся с-ма органоидов. S-период (синтетич)-продолжение с-за РНК и белков, пр-с репликации ДНК, где хромосомы оказ-ся удвоенной из 2-х сестринских хроматид. Число хромосом не увел-ся, хроматиды соед-ны в обл-ти центромеры. G2 период-постсинтетич, где кл гот-ся к дел. Фазы митоза: В профазе -хром-мы спир-ся, четко выражены сестринск хроматиды. Ядрышко исчез-т, яд об-ка распад-ся на фрагменты, хром-мы в миксоплазме, центриоли расход-ся к полюсам, нач-т формир-ся ахромат веретено. Метафаза: хромосомы выстраиваются в плоскоси экватора, образуя метафазную пластинку. Тянущие нити ахроматинового веретена связ-ся с сестринскими хроматидами в районе центромеры. Имеет кл 2п,4с. Анафаза нач-ся синхронно в момент дел центромер. Сестринские хроматиды стан-ся уже с/ст хромосомами и при участии нитей ахроматинового веретена расход-ся к полюсам кл-ки. Имеет кл 4п4с. Телофаза: хромосомы деспир-ся, формир-ся ядрышко, яд об-ка. Одновр цитокенез-разд-е цит-мы. Обе кл-ки имеют 2п,2с. Значение точная передача наслед инф-ции. Нарушения: нерасхождениеполовинок гомологичных хромосом, элименация (мнтофазе и анефазе), эндомитоз (полотенизация – увелич числ мол ДНК,полиплоидии- увел числа хромосом)

Половое разм-ие связано с формир-ем специализир-х пол клеток, облад-щих гапл-м набором хромосом. Слияние 2-х гамет приводит к возн-ю зиготы, при этом число хромосом стан-ся дипл. Гапл кл обр-ся из дипл в рез-те мейоза. МЕЙОЗ- это два деления, лежащие в основе образования гаплоидных клеток – гамет у животных или спор у высших растений. Первоеделение – редукционное,образ-я гапл кл с удвоенными хромосомами,второе – эквационное – расходятся сестренские хроматиды. 1 профаза: 1. Лептотена (стадия тонких нитей): это нач спирализации хр-м. 2. Зиготен а: гомол хр-мы нач-ют сближаться, и к концу стадии конъюгация заверш-ся, спир-ция прод-ся. 3.Пахитена (стадия толстых нитей): Хр-мы полностью спир-ны, конъюгация макс-на, выяв-ся биваленты (тетрады)-гр-пы из 2-х гомол хр-м, каждая из них сост-т из 2х сестринских хроматид. Число бивалентов равно п. 4. Диплотена- биваленты четкие, нач-ся отталкив-е гомологов и видны хиазмы, кот свид-ют о кроссинговоре.5. Диакинез -завершение профазы. Исчезают ядрышки, распад-ся яд об-ка. 1 метафаза: В неё вступают биваленты, центромерные районы каждой хр-мы способны взаим-ть с нитями веретена только от одного полюса. Гомол хр-мы распол-ся по экватору.

1 анафаза: К полюсам клетки перемещаются гомол хр-мы (удвоенные). 1 телофаза: Обр-ся яд об-ка, восст-ся стр-ра ядра. Обр-ся 2 кл-ки, сод-щие гапл набор удвоен-х хр-м (п, 2с). После кратковрем интерфазы нач-ся второе дел мейоза, кот сост из тех же стадий, что и митоз. Отличие в том, что, ему не предш-т репликация, в кл нах-ся гапл число хр-м. Профаза 2, метафаза 2, анафаза 2: возникшие в телофазе дочерние кл проходят митотич дел. Центромеры дел-ся, хр-ды хр-м обеих дорчерних клеток расходятся к их полюсам Телофаза 2: Образ 4-х гапл ядер, каждая им 1п, 1с

Значение: В мейозе осущ-ся редукция числа хр-м и обр-ся гапл кл. Это необх дл сохр пост числа хр-м в поколениях орг-мов, размн-щихся пол путём. Мейоз - источник комбинативной изменчивости. Комбинация генет материала обесп-ся независимым расхождением негомологич хр-м, а также возм-тью кроссинговера.