- •Ю рченко в.А. Основы общей биологии
- •Часть I
- •Глава 1 19
- •Глава 2 42
- •Глава 3 67
- •Глава 4 106
- •Глава 5 142
- •Глава 1
- •1.1 Основные признаки живых систем
- •1.1.1 Структурная и функциональная сложность
- •1.1.2 Обмен вещества и энергии
- •1.1.3 Способность реагировать на воздействие внешних факторов (раздражимость)
- •1.1.4 Рост
- •1.1.5 Размножение
- •1.1.6 Движение
- •1.2 Живая материя
- •1.2.1 Элементарный состав живых организмов
- •1.2.2 Химическая основа жизни
- •1.2.3 Структурная организация живых организмов
- •1.2.4 Динамическое состояние организма
- •1.2.5 Закон действующих масс и динамическое равновесие
- •1.3 Энергия
- •1.3.1 Применимость закона сохранения энергии к живым организмам
- •1.3.2 Энтропия и жизнь
- •1.3.3 Источники энергии живых организмов
- •1.3.4 Получение энергии в живых организмах
- •1.3.5 Живые организмы и машины
- •1.3.6 Способность биохимических реакции производить работу
- •1.3.7 Преобразование энергии в живых организмах; высокоэнергетические промежуточные соединения
- •1.4 Информация
- •Глава 2
- •2.1 Химические связи и взаимодействия между молекулами
- •2.2 Белки
- •2.2.1 Аминокислоты
- •2.2.2 Химическая структура пептидов и белков
- •2.2.3 Первичная структура и конформация белков
- •2.2.4 Физико-химические свойства белков
- •2.2.5 Влияние экологических факторов на белковый обмен
- •2.2.6 Белки – показатели состояния здоровья
- •2.3 Нуклеиновые кислоты
- •2.3.1 Мононуклеотиды
- •2.4 Углеводы
- •2.4.1 Моносахариды
- •2.4.2 Дисахариды
- •2.4.3 Полисахариды
- •2.5 Липиды
- •2.5.1 Жиры (триглицериды)
- •2.5.2 Фосфо- и гликолипиды
- •2.5.3 Стероиды
- •Глава 3
- •3.1 Клетка. Общий обзор
- •3.1.1 Эукариотические клетки
- •3.1.2 Прокариотические клетки
- •3.1.3 Неклеточные формы жизни
- •3.2 Цитоплазма
- •3.3 Рибосомы
- •3.4 Мембраны
- •3.4.1 Молекулярная структура мембран
- •3.5 Клеточное ядро
- •3.5.1 Нуклеоплазма
- •3.5.2 Хромосомы
- •3.5.3 Ядрышко
- •3.5.4 Ядерная оболочка
- •3.5.5 Эквивалент ядра в прокариотических клетках
- •3.6 Плазмиды
- •3.7 Митохондрии и пластиды
- •3.7.1 Митохондрии
- •3.7.2 Пластиды
- •3.7.3 Филогенез митохондрий и пластид
- •3.8 Система эндомембран
- •3.8.1 Эндоплазматический ретикулум (эр)
- •3.8.2 Система Гольджи
- •3.8.3 Пузырьки
- •3.8.4 Вакуоли
- •3.9 Микрофиламенты и внутриклеточные движения
- •3.10 Трубчатые (тубулярные) структуры
- •3.10.1 Микротрубочки (микротубулы)
- •3.10.2 Центриоли и базальные тельца
- •3.10.3 Жгутики и реснички
- •3.10.4 Веретено деления
- •3.11 Параплазматические включения
- •3.11.1 Параплазматические включения эукариотических клеток
- •3.11.2 Гранулы прокариотических клеток
- •3.12 Клеточная стенка
- •3.12.1 Стенка (оболочка) растительных клеток
- •3.12.2 Стенка прокариотических клеток
- •Глава 4
- •4.1 Биокатализ
- •4.2 Обмен веществами между клеткой и окружающей средой
- •4.2.1 Свободный транспорт
- •4.2.2 Транспорт с переносчиком
- •4.3 Диссимиляция как источник энергии
- •4.3.1 Обзор процессов диссимиляции
- •4.3.2 Пути расщепления углеводов
- •4.3.3 Биологическое окисление
- •4.4 Ассимиляция
- •4.4.1 Фотосинтез (общий обзор)
- •4.4.2 Преобразование энергии в фотосинтезе (световой процесс)
- •4.4.3 Превращения веществ при фотосинтезе (темновой процесс)
- •4.6 Регуляция активности ферментов
- •4.6.1 Внутриклеточная ферментная регуляция
- •Глава 5
- •5.1 Действие генов
- •Посттранскрипционные процессы
- •5.1.1 Транскрипция
- •5.1.2 Трансляция
- •5.2 От полипептида к признаку
- •5.3 Регуляция генной активности
- •5.3.1 Регулирование транскрипции
- •5.3.2 Регулирование трансляции
- •5.4 Модификации
- •5.5 Взаимоотношения аллелей
- •5.6 Полигенное наследование и плеиотропия
3.1.2 Прокариотические клетки
Средняя величина прокариотических клеток 5 мкм. У них нет никаких внутренних мембран, кроме впячиваний плазматической мембраны. Пласты отсутствуют. Вместо клеточного ядра его эквивалент (нуклеоид), лишенный оболочки и состоящий из одной-единственной молекулы ДНК. Кроме того, бактерии могут содержать ДНК в форме крошечных плазмид, сходных с внеядерными ДНК эукариот.
В прокариотических клетках, способных к фотосинтезу (синезеленые, водоросли, зеленые и пурпурные бактерии) имеются различно структурированные крупные впячивания мембраны – тилакоиды, по своей функции соответствующие пластидам эукариот. Эти же тилакоиды или – в бесцветных клетках – более мелкие впячивания мембраны (а иногда даже сама плазматическая мембрана) в функциональном отношении заменяют митохондрии.
3.1.3 Неклеточные формы жизни
Вирусы представляют собой неклеточные образования – очень мелкие частицы (вирионы), состоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК, одно- или двухцепочной, служащей генетическим материалом) и белковой оболочки, иногда содержащей липиды. Оболочка (капсид) построена из субъединиц (капсомеров), которые состоят из одной или нескольких идентичных или разных полипептидных цепей.
Вирусы видоспецифичны и размножаются только в живых клетках-хозяевах. Существуют бактериальные вирусы (фаги), вирусы растений и вирусы животных. Вне клетки-хозяина вирионы не осуществляют обмена веществ и не проявляют никаких других признаков жизни.
В клетку-хозяина проникает вирион или только его нуклеиновая кислота. Там эта нуклеиновая кислота, используя систему репликации и белоксинтезирующий аппарат клетки-хозяина, размножается (реплицируется) и обеспечивает синтез вирусного белка. Вирусы являются возбудителями целого ряда заболеваний: бешенства, полиомиелита, гриппа, гепатита и др.
Вироиды в отличие от вирусов, не имеют белковой оболочки и состоят только из инфекционной молекулы РНК (одноцепочной кольцевой), содержащей 300-400 нуклеотидов. Вироиды – самые мелкие способные к размножению единицы. Они являются возбудителями ряда нервных заболеваний у животных. А также вызывают болезни картофеля, цитрусовых, огурцов, хризантем, хмеля и других растений.
Прионы представляют собой группу не содержащих нуклеиновых кислот низкомолекулярных белков с молекулярной массой (27-30)103. Они являются возбудителями медленных летальных инфекций, характеризующихся поражением ЦНС человека и животного (болезнь Альцгеймера, губкообразная энцефалопатия коров – коровье бешенство и др.).
3.2 Цитоплазма
Цитоплазмой называют живое содержимое клетки без пластов или эквивалента ядра. Цитоплазма представляет собой вязко-упругий тиксотропний гель. Вязко-упругие свойства и тиксотропность возможны только тогда, когда молекулы образуют сплошную сеть, которая может разрушаться и возникать вновь. Разрушение молекулярной сети приводит к проявлению жидкостных свойств, а ее восстановление – к свойствам, характерным для твердых тел. В цитоплазме элементами, способными сплетаться в сеть, служат длинные нитевидные микрофиламенты из белка актина, которые, вероятно, удерживаются вместе с помощью какого-то другого белка. При отщеплении (например, при нагревании) молекул этого белка сеть распадается (состояние золя), при присоединении (охлаждение) – сеть восстанавливается (состояние геля).
Матрикс цитоплазмы представляет собой гомогенную (при исследовании в электронном микроскопе) субстанцию между микрофиламентами. Она состоит из воды и множества растворенных неорганических и органических веществ, в частности, ферментов и других белков. Матрикс цитоплазмы служит средой для диффузии многих промежуточных продуктов обмена, а также местом, где протекают важнейшие метаболические процессы.