Раздел 8. Основные группы живых организмов.

Живые организмы подразделяют на:

1. Неклеточные формы: Вирусы.

2. Клеточные формы:

Прокариотические, безъядерные

Бактерии, сине-зелёные и другие водоросли, некоторые грибы, слизевики.

Эукариотические, ядерные

Царство Растений.

Отдел: Водоросли, Мхи, Хвощи, Плауны, Папоротники, Лишайники, Голосеменные, Покрытосеменные.

Царство Грибов.

Отдел: Оомицеты и Настоящие грибы.

Царство Животных.

Тип: Простейшие, Губки, Кишечнополостные, Плоские черви, Круглые черви, Кольчатые черви, Членистоногие, Моллюски, Иглокожие, Хордовые и другие.

Раздел 9. Краткая характеристика групп живых организмов.

Раздел 10. Категории живых организмов.

Экологические группы организмов не столь многочисленны, как биологические.

Среди них особую роль играют группы подразделяемые по:

1. Типу питания.

Существует два типа питания – автотрофное и гетеротрофное.

Автотрофы (от греч autos – сам, trophe – питаться), т. е. организмы использующие для своего существования неорганику воды, земли, воздуха и солнечный свет. В соответствии с источниками энергии, используемыми для синтеза органического

вещества, автотрофы подразделяются на фототрофов (использующих энергию солнца) и хемотрофов (использующих энергию химических связей).

Гетеротрофы (от греч. heteros – другой), организмы потребляющими только готовые органические вещества, такими являются все животные и грибы.

2. Отношению к свободному кислороду.

По отношению к свободному кислороду организмы делятся на три группы.

Аэробы (облигатные аэробы) — организмы, способные жить только в кислородной среде (животные, растения, некоторые бактерии и грибы).

Анаэробы (облигатные анаэробы) — организмы, неспособные жить в кислородной среде (некоторые бактерии).

Факультативные формы (факультативные анаэробы) – организмы, способные жить как в присутствии кислорода, так и без него (некоторые бактерии и грибы).

3. Роли в сообществе.

По своим функциям, которые организмы выполняют в сообществах, все организмы подразделяются на продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты – организмы использующие для своего существования неорганику воды, земли, воздуха и солнечный свет, способные синтезировать органические вещества из неорганических, производители продукции, которой потом питаются все организмы – это автотрофы (от греч autos – сам, trophe – питаться). Это фотосинтезирующие растения суши, водоросли, хемосинтезирующие бактерии.

Консументы (от лат. consume – потребляю) – потребители органических веществ: травоядные животные, питающиеся продуцентами – это консументы первого порядка, плотоядные (хищники) – питающиеся мясом других животных – это консументы второго порядка и всеядные, т. е. употребляющие и мясную и растительную пищу (человек, медведь). Существуют консументы среди растений – паразиты, и со смешанным типом

питания – росянка.

Редуценты или деструкторы – (от лат reducere – возвращать) организмы использующие в качестве пищи органическое вещество и подвергающие его минерализации, восстановители, возвращающие вещества из отмерших организмов снова в неживую природу, разлагая органику до простых неорганических соединений (микроорганизмы и грибы).

Консументы и редуценты являются гетеротрофными организмами.

Отдельно иногда выделяют макроконсументов, или фаготрофов ( от греч. фагос – пожирающий) – гетеротрофные организмы, главным образом животные, которые поедают другие организмы или частицы органического вещества и микроконсументов, или

сапротрофов (от греч. сапро – разлагать), или осмотоофов ( от греч. осмо – проходить через мембрану) – гетеротрофы, преимущественно бактерии и грибы, которые разрушают сложные соединения мёртвой протоплазмы, поглощают некоторые продукты разложения и высвобождают неорганические питательные вещества, пригодные для использования продуцентами. Также гетеротрофов подразделяют на биофагов – организмов, питающихся другими живыми существами, сапрофагов или сапротрофов – организмов, организмов питающихся мёртвым органическим веществом и капрофагов, которые питаются экскрементами животных (некрофаги, детритофаги).

Тема III. Основы биохимии:

Биохимия, биологическая химия, наука, изучающая состав организмов, структуру, свойства и локализацию обнаруживаемых в них соединений, пути и закономерности их образования, последовательность и механизмы превращений, а также их биологическую и физиологическую роль.

Раздел 11. Химический состав живых организмов.

Состав клеток организмов разделяют на атомный и молекулярный. В первом рассматривают макро-, микро- и ультрамикроэлементы, а второй заключает в себе неорганические (вода и минеральные соли) и органические (углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты) вещества.

Раздел 12. Атомный состав.

Раздел 13. Неорганические вещества.

Раздел 14. Органические вещества.

1. Углеводы.

Углеводы или сахариды — органические соединения, с общей формулой С_n(H₂O)_m. У большинства число молекул воды вдвое превышает количество атомов углерода. В зависимости от числа атомов углерода различают триозы, тетрозы, пентозы (рибоза, дезоксирибоза), гексозы (глюкоза, фруктоза) и гептозы.

2. Липиды.

От греческого – lipos – жир – это органические соединения, полные сложные эфиры глицерина (триглицериды) и одноосновных жирных кислот. Определить эту группу соединений наиболее сложно из-за большого химического разнообразия.

Строение жиров отвечает общей формуле:

CH₂ – O – CO – R¹

⎮

CH₂ – O – CO – R²

⎮

CH₂ – O – CO – R³

R – COОН или

где R¹, R² и R³ - радикалы жирных кислот.

Все известные природные жиры содержат в своём составе три различныхкислотных радикала, имеющих неразветвлённую структуру и, как правило, чётное число атомов углерода.

3. Белки.

Белки или протеины - это высокомолекулярные природные органические вещества, построенные из аминокислот и играющие фундаментальную роль в структуре и жизнедеятельности организмов.

Б

NH₂

⎮

R − CHCOOH

R

⎮

H₂N – CH – COOH

елки всех организмов состоят из 20 видов аминокислот.

Общая формула или

В левой части расположена группа H₂N, которая обладает свойствами основания, а справа – COOH, кислотная. Соединяясь, молекулы аминокислот, образуют связь между углеродом кислотной и азотом основной группы – такая связь называется пептидной (-СО--NH-) (с образованием воды).

4. Нуклеиновые кислоты.

Нуклеиновые кислоты (НК) – полинуклеотиды, важнейшие биологически активные биополимеры, имеющие универсальное распространение в живой природе. Содержатся в каждой клетке всех организмов. Цепи нуклеиновых кислот содержат от нескольких десятков до многих тысяч нуклеотидных остатков, расположенных линейно в определённой последовательности, уникальной для данной кислоты.

Мономеры, которые носят название нуклеотидов, составляют каждую из цепей НК, представляют собой сложные органические соединения, включающие азотистые основания: аденин (А) и тимин (Т) или урацил (У), цитозин (Ц) и гуанин (Г), пятиатомный сахар — пентозу – дезоксирибозу или рибозу, по имени которой

получила название и сама ДНК или РНК, а также остаток фосфорной кислоты.

В природе встречается два типа НК – ДНК и РНК.

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — биологический полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей, соединенных друг с другом.

Цепи нуклеотидов ДНК образуют правозакрученные объемные спирали по 10

пар оснований в каждом витке. Последовательность соединения нуклеотидов одной цепи противоположна таковой в другой, т.е. цепи, составляющие одну молекулу ДНК, разнонаправлены, или антипараллельны. Сахаро-фосфатные группировки нуклеотидов находятся снаружи, а комплементарно связанные нуклеотиды — внутри.

Цепи закручиваются друг вокруг друга, а также вокруг общей оси и образуют двойную спираль.

РНК (рибонуклеиновая кислота) вместо дезоксирибозы содержат рибозу, а вместо тимина – урацил. РНК, как правило, имеют лишь одну цепь, более короткую, чем цепи ДНК. Двуцепочечные РНК встречаются только у некоторых вирусов. Молекулярная масса от (10-20) ×103 до (5-6) ×106.

Виды РНК:

1. Информационная (матричная) РНК – иРНК (или мРНК). Имеет незамкнутую цепь. Служит в качестве матриц для синтеза белков, перенося информацию об их структуре с молекулы ДНК к рибосомам в цитоплазму.

2. Транспортная РНК – тРНК. Доставляет аминокислоты к синтезируемой молекуле белка. Молекула тРНК состоит из 70-90 нуклеотидов и благодаря внутрицепочечным комплементарным взаимодействиям приобретает характерную вторичную структуру в виде «клеверного листа».

3. Рибосомная РНК – рРНК. В комплексе с рибосомными белками образует рибосомы – органеллы, имеющие форму матрёшек, т.е. состоящие из двух субъединиц, на которых происходит синтез белка.