Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Задания / Белая_А_М_Биология_ЕГЭ_Раздел_«Молекулярная_биология»_в_новом_формате

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
28.01.2026
Размер:
10.83 Mб
Скачать

Глава I. Теоретический материал

с гипотезой, последняя может стать теорией. Некоторые теории за­ ключаются в установлении связи между различными явлениями (это

правила и законы). Из правил возможны исключения, а законы дей­ ствуют всегда. Например, закон сохранения энергии справедлив как для живой, так и для неживой природы.

НЕКОТОРЫЕ ЗНАМЕНАТЕЛЬНЫЕ 5 ДАТЫ В РАЗВИТИИ БИОЛОГИИ

КЛЕТКИ

Дата

Открытие

Автор

1500 г.

Установлена невозможность выживания

Леонардо да

 

животных в атмосфере, в которой не про­

Винчи

 

исходит горение

 

1609 г.

Изготовлен первый микроскоп

Г. Галилей

1651 г.

Сформулировано положение «Всё живое

В. Гарвей

 

из яйца»

 

1665 г.

Усовершенствование микроскопа

Р. Гук

1665 г.

Введён термин клетка

Р. Гук

1674 г.

Открытие бактерий и простейших

А. Левенгук

1676 г.

Описаны пластиды и хроматофоры

А. Левенгук

1677 г.

Открытие сперматозоидов человека

А. Левенгук

1680 г.

Открытие одноклеточных организмов

А. Левенгук

1683 г.

Описаны бактерии

А. Левенгук

1727 г.

Установлено воздушное питание растений

С. Гейле

1754 г.

Открыт углекислый газ

Дж. Блэк

1766 г.

Открыт водород

Г. Кавендиш

1778 г.

Открыто выделение кислорода растениями

Дж. Пристли

21

Глава I. Теоретический материал

 

Продолжение табл.

Дата

Открытие

Автор

1779 г.

Показана связь между светом и зелёной

Я. Ингенхауз

 

окраской растений

 

1814 г.

Установлена способность экстрактов ячме­

Г. Кирхгоф

 

ня превращать крахмал в сахар с помощью

 

 

ферментов

 

1825 г.

Введён термин протоплазма

Я. Э. Пуркинье

1831г.

Открыто клеточное ядро

Р. Броун

1839 г.

Сформулирована клеточная теория

Т. Шванн,

 

 

М. Шлейден

1839 г.

Сформулировано положение о «неживой»

Ю. Либих

 

природе ферментов

 

1858 г.

Сформулировано положение «Каждая

Р. Вирхов

 

клетка из клетки»

 

1862 г.

Показано фотосинтетическое происхожде­

Ю. Сакс

 

ние крахмала

 

1868 г.

Открыты нуклеиновые кислоты

Ф. Мишер

1871г.

Установлено, что белки состоят из амино­

Н.Н. Любавин

 

кислот

 

1871 г.

Доказано, что способность ферментиро­

М. М. Манасеина

 

вать сахар (превращать его в спирт) при­

 

 

надлежит не дрожжевым клеткам, а содер­

 

 

жащимся в них ферментам

 

. 1875 г.

Доказано, что процессы окисления проис­

Э. Пфлюгер

 

ходят в тканях, а не в крови

 

1880 г.

Открыты витамины

Н. И. Лунин

1883 г.

Сформулирована биологическая (фагоци­

И. И. Мечников

 

тарная) теория иммунитета

 

1889 г.

Открытие хемосинтеза

С. Н. Виноград­

 

 

ский

1892 г.

Открытие вирусов

Д. И. Ивановский

1898 г.

Открытие аппарата Гольджи

К. Гольджи

1899 г.

Открытие бактериофагов

Н. Ф. Гамалей

22

5.Некоторые знаменательные даты в развитии биологии клетки

 

Окончание табл.

Дата

Открытие

Автор

1903 г.

Установлена роль зелёных растений в кос­

К. А. Тимирязев

 

мическом круговороте энергии и веществ

 

1910 г.

Доказано единство процессов брожения

С. П. Костычев

 

и дыхания

 

1923 г.

Охарактеризован фотосинтез как окисли­

Т. Тунберг

 

тельно-восстановительная реакция

 

1928 г.

Открыты фитонциды

Б. П. Токин

1929 г.

Выделен природный пенициллин

А. Флеминг

1931 г.

Сконструирован электронный микроскоп

Э. Руска,

 

 

М. Кнолль

1937 г.

Разработан цикл превращений органиче­

Х.А. Кребс

 

ских кислот

 

1940 г.

1941 г.

1944 г.

1950-1953 гг.

1953 г.

1953 г.

1958-1959 гг.

1960 г.

1961 г.

Получен химически чистый антибиотик

Г. Флори, Э. Чейн

пенициллин

 

Экспериментально доказано, что источни­

А. П. Виноградов,

ком кислорода при фотосинтезе является

М. В. Тейц,

вода, а не углекислый газ, как считали ранее

Э. Рубен

Доказана генетическая роль ДНК

О. Эвери,

 

С. Маклеод,

 

М. Маккарти

Определение количественных соотноше­

Э. Чаргафф

ний азотистых оснований в структуре ну­

 

клеиновых кислот («правило Чаргаффа»)

 

Создана модель структуры ДНК в виде

Д. Уотсон,

двойной спирали

Ф. Крик

Обнаружены и описаны рибосомы

Д. Э. Паладе

Изучение роли РНК в синтезе белка

Д. Уотсон

Синтезирован хлорофилл

Р. Вудворд

Определены тип и общая природа генети­

Ф. Крик,

ческого кода

Л. Барнет,

 

С. Бреннер,

 

Р. Уотс-Тобин

6 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ

6.1. Элементный химический состав клетки

Макроэлементы

I группа (основные):

Главные компоненты всех орга­

 

кислород (О), угле­

нических соединений, на долю

 

род (С), водород (Н),

этих элементов приходится 98 %

 

азот(М)

от массы живых клеток

 

II группа:

Обязательные компоненты всех

 

фосфор (Р), сера (S),

живых организмов, 1-2% от мас­

 

калий (К), магний (Mg),

сы живых клеток

 

натрий (Na), каль­

 

 

ций (Са), железо (Fe),

 

 

хлор (С1), кремний (Si)

 

Микроэлементы

Алюминий (А1), мар­

Входят в состав биологически ак­

 

ганец (Мп), цинк (Zn),

тивных соединений (ферментов,

 

молибден (Мо), ко­

гормонов и витаминов) и влия­

 

бальт (Со), никель (Ni),

ют на обмен веществ; оказывают

 

йод (I), бром (Вг),

влияние на усвоение организмом

 

фтор (F), бор (В) и др.

других микроэлементов; могут на­

 

 

капливаться в живых организмах

 

 

(например, водоросли накаплива­

 

 

ют йод, лютики — литий, ряска —

 

 

радий и т.д.). Суммарное содержа­

 

 

ние—около 0,1 %

Ультрамикро­

Золото (Au), берил­

Физиологическая роль этих ком­

элементы

лий (Be), серебро (Ag),

понентов в живых организмах

 

уран (U), ртуть (Hg),

пока до конца не установлена, сум­

 

радий (Ra), селен (Se)

марное содержание — менее 0,01 %

24

 

 

6. Химический состав клетки

 

 

Окончание табл.

Биоэлементы,

Кислород (О), угле­

Составляют основу большинства

или органогены

род (С), водород (Н),

органических молекул

 

азот (N), фосфор (Р),

 

 

сера (S)

 

6.2. Значение важнейших химических элементов для клетки и организма

Элемент

Содержание

Значение для клетки и организма

Кислород

62%

Входит в состав воды и органических веществ

(О)

 

 

Углерод (С)

20%

Входит в состав всех органических соединений,

 

 

раковин моллюсков, скелета коралловых полипов,

 

 

покровов тела простейших, бикарбонатной буфер­

 

 

ной системы клетки

Водород

10%

Входит в состав воды и органических веществ

(Н)

 

 

Азот (N)

3%

Входит в состав аминокислот, белков, нуклеино­

 

 

вых кислот, АТФ, хлорофилла, витаминов, НАД,

 

 

НАДФ, ФАД

Кальций

2,5%

Входит в состав клеточной стенки растений, кост­

(Са)

 

ной ткани и зубной эмали животных, раковин

 

 

моллюсков, скелета коралловых полипов; активи­

 

 

рует свёртывание крови и сокращение мышечных

 

 

волокон, регулирует избирательную проницае­

 

 

мость клеточных мембран, участвует в синаптиче­

 

 

ской передаче нервных импульсов, образовании

 

 

желчи

Фосфор (Р)

1%

Входит в состав костной ткани и зубной эмали,

 

 

нуклеиновых кислот, АТФ, НАД, НАДФ, ФАД,

 

 

фосфолипидов, фосфатной буферной системы

 

 

и некоторых ферментов

Сера(S)

0,25%

Входит в состав некоторых аминокислот (цисте­

 

 

ин, цистин, метионин), витамина В,, инсулина

 

 

и некоторых ферментов

25

Глава I. Теоретический материал

 

 

Продолжение табл.

Элемент

Содержание

Значение для клетки и организма

Калий (К)

0,25%

Содержится в клетке только в ионном виде; акти­

 

 

вирует ферменты бедкового синтеза, обеспечивает

 

 

нормальный сердечный ритм, участвует в процессе

 

 

фотосинтеза, создании мембранных потенциалов

 

 

клетки, регулирует водный обмен; вместе с натри­

 

 

ем формирует осмотический потенциал плазмы

 

 

крови

Хлор(С1)

0,2%

Преобладает в организмах животных в виде отри­

 

 

цательного иона, входит в состав соляной кислоты

 

 

желудочного сока, плазмы крови, участвует в со­

 

 

здании мембранных потенциалов клетки

Натрий

0,1%

Содержится в клетке только в ионном виде; обес­

(Na)

 

печивает нормальный сердечный ритм, влияет

 

 

на синтез гормонов, участвует в создании мем­

 

 

бранных потенциалов клетки, входит в состав

 

 

плазмы крови; вместе с калием формирует осмо­

 

 

тический потенциал плазмы крови

Магний

0,07%

Входит в состав молекул хлорофилла, костей и зу­

(Mg)

 

бов и некоторых ферментов для функционирова­

 

 

ния мышечной, нервной и костной тканей; акти­

 

 

вирует энергетический обмен и синтез ДНК

Йод(1)

0,01%

Входит в состав гормонов щитовидной железы

Железо

0,01%

Входит в состав многих ферментов, гемоглобина

(Fe)

 

и миоглобина; участвует в биосинтезе хлорофилла,

 

 

в процессах дыхания и фотосинтеза

Медь (Си)

Следы

Входит в состав гемоцианинов у беспозвоночных

 

 

и некоторых ферментов; участвует в процессах

 

 

кроветворения, фотосинтеза, синтеза гемоглобина

Марганец

Следы

Входит в состав некоторых ферментов или повы­

(Мп)

 

шает их активность; участвует в развитии костей,

 

 

ассимиляции азота и процессе фотосинтеза, улуч­

 

 

шает усвоение организмом меди

Молибден

Следы

Входит в состав некоторых ферментов; участ­

(Мо)

 

вует в процессах связывания атмосферного азота

 

 

клубеньковыми бактериями, регулирует работу

 

 

устьичного аппарата у растений

26

 

 

6. Химический состав клетки

 

 

Окончание табл.

Элемент

Содержание

Значение для клетки и организма

Кобальт

Следы

Входит в состав витамина В12; участвует в фикса­

(Со)

 

ции атмосферного азота клубеньковыми бактерия­

 

 

ми и развитии эритроцитов, синтезе гемоглобина

Бор (В)

Следы

Влияет на ростовые процессы растений, активиру­

 

 

ет восстановительные ферменты дыхания

Цинк (Zn)

Следы

Входит в состав некоторых ферментов, расщеп­

 

 

ляющих полипептиды и угольную кислоту, уча­

 

 

ствующих в спиртовом брожении у бактерий,

 

 

и инсулина; участвует в синтезе растительных гор­

 

 

монов и спиртовом брожении

Фтор (F)

Следы

Входит в состав эмали зубов и костей; влияет

 

 

на метаболизм стронция

Бром (Вт)

Следы

Входит в состав витамина В] — составной части

 

 

фермента, участвующего в расщеплении пирови­

 

 

ноградной кислоты

6.3. Химические вещества клетки

См. схему на с. 28.

6.4. Вода: свойства и функции

Содержание воды зависит от вида организма, условий его место­ обитания, типа клеток и их функционального состояния. Например, в клетках костной ткани воды содержится 20%, жировой ткани — 40%, мышечной ткани — 76%, в клетках эмбриона — более 90%. С возрастом количество воды в клетках любого организма значитель­ но снижается.

27

00

материал Теоретический .1 лава

Другие

6. Химический состав клетки

Свойства воды

Свойство

1Полярность

молекул

2Наивысшая удель­ ная теплоёмкость (из-за способности

образовывать водо­ родные связи между молекулами)

Роль в клетке

Вода — хороший растворитель. Вода — основная среда протекания большинства химических реакций.

В присутствии воды протекают все реакции гидроли­ за и многочисленные окислительно-восстановитель­ ные реакции. Способна растворять газы (кислород, углекислый газ и др.).

Гидрофильные вещества — хорошо растворимые

вводе, полярные (ионные соединения, моносахари­ ды и дисахариды, аминокислоты, простые спирты, некоторые белки и др.); гидрофобные вещества — практически нерастворимые или нерастворимые

вводе, неполярные (полисахариды, липиды, нуклеи­ новые кислоты, большинство белков и др.)

Защищает ткани растений и животных от быстрого и сильного повышения температуры, так как значи­ тельная часть тепловой энергии тратится на разрыв водородных связей, а высокая теплота парообразо­ вания обеспечивает надёжную стабилизацию темпе­ ратуры тела организма. Испарение сопровождается охлаждением (например, потоотделение у животных, тепловая одышка у собак, транспирация у растений)

3Высокая теплопро­ Обеспечивает равномерное распределение тепла водность (из-за по всему организму, таким образом устраняется риск небольших разме­ возникновения локальных «горячих» точек, которые

 

ров молекул)

могут послужить причиной повреждения элементов

 

 

клетки

4

Прозрачность

Обеспечивает возможность фотосинтеза в воде

 

 

на глубине

5

Несжимаемость

Поддерживает постоянную форму организмов (напри­

 

 

мер, круглые черви, медузы), обеспечивает тургор (на­

пример, положение органов растений в пространстве), защищает развивающийся плод у млекопитающих

6Подвижность мо­ Обеспечивает осмос, поступление воды в клетку, лекул (водородные плазмолиз и деплазмолиз

связи относительно слабые)

29