
- •Навчальний посібник для студентів 1 курсу.
- •Біологія — комплексна наука про живу природу.
- •Методи біологічних досліджень
- •Історія розвитку біології
- •Українські вчені –біологи .
- •Основні властивості живої матерії
- •Рівні організації живих систем
- •Значення досягнень біологічної науки в житті людини і суспільства
- •Тема1. Неорганічні речовини живих організмів.
- •§1. Неорганічні речовини
- •Хімічний і елементний склад живих організмів
- •Вміст хімічних елементів у клітині.
- •Співвідношення хімічних елементів у живій і неживій природі
- •Неорганічні сполуки у життєдіяльності живих організмів. Вода, її роль у життєдіяльності організмів
- •Мінеральні солі. Їх біологічна роль
- •Біологічна роль кисню
- •Тема 2 органічні речовини
- •§ 1.Органічні речовини ,їх різноманітність та значення. . Малі органічні речовини.
- •Загальна характеристика органічних сполук
- •2. Малі органічні молекули
- •1)Вуглеводи
- •3)Амінокислоти , склад , будова властивості .
- •4)Нуклеотиди ,склад ,будова,властивості.
- •Залишок ортофосфатної кислоти.
- •§2.Макромолекули(біополімери ):
- •1. Полісахариди .
- •2.Білки, їхня будова, склад та властивості
- •§3.Нуклеїнові кислоТи. Їх будова, властивості, біологічна роль. Атф
- •1.Будова днк
- •2.Самоподвоєння днк
- •3.Рибонуклеїнова кислота (рнк)
- •4.Аденозинтрифосфорна кислота (атф)
- •§4. Ферменти
- •1.Ферменти — це біологічні каталізатори.
- •2.Властивості ферментів:
- •4.Використання ферментів у промисловості
- •§5. Вітаміни .Гормони .Фактори росту ,їх роль у життєдіяльності організму.
- •2.Гормони
- •3.Фактори росту
- •Розділ іі Клітинний рівень організації життя
- •Тема1. Структура клітини і її компонентів
- •§1.Цитологія –як наука про клітину .Структура клітини і її компонентів.
- •1.Цитологія.Історія вивчення клітини
- •2.Сучасні положення клітинної теорії:
- •4.Загальна характеристика клітин
- •§2.Клітинні мембрани .Цитоплазма та її компоненти.Транспорт речовин через мембрани.
- •1.Загальна характеристика структури і функцій компонентів клітин
- •2.Клітинні мембрани
- •3.Компартменти клітини
- •4.Цитоплазма та її компоненти. Гіалоплазма.
- •§3.Пластичний обмін. Біосинтез білків
- •1.Біосинтез білків
- •2.Генетичний код
- •3.Етапи біосинтезу білків
- •§4..Одномембранні органели клітини.
- •1.Ендоплазматична сітка
- •2.Комплекс Гольджі
- •3.Лізосоми
- •4.Вакуолі
- •§5.Двомембранні органели клітини: мітохондрії та пластиди
- •1.Будова та функції мітохондрій
- •2.Пластиди. Будова, види, функції
- •3.Взаємні перетворення пластид
- •§ 6.Ядро.
- •Ядро, його компоненти. Біологічна роль ядра
- •2.Функції ядра
- •§7.Фотосинтез.Значення фотосинтезу.
- •§ 8.Енергетичний обмін та його етапи.Дихання.
- •2.Безкисневий (анаеробний) етап
- •3.Кисневий етап (аеробний)
- •Тема 2. Клітина як цілісна система. Тканини.
- •§1.Ділення клітин еукаріотів.Життєвий цикл клітин. Мітоз.
- •1.Поняття клітинного циклу.
- •2.Інтерфаза
- •3.Мітоз. Фази мітозу
- •4.Біологічне значення мітозу
- •§2.Будова мітотичних хромосом. Каріотип
- •1.Будова і склад хромосом
- •2.Поняття про каріотип
- •§3.Обмін речовин та енергії в клітині. Клітина — відкрита система
- •1.Загальна характеристика обміну речовин
- •2.Класифікація живих організмів за основним джерелом енергії
- •3.Атф та її роль у біоенергетичних процесах
- •§4. Сучасна клітинна теорія.Клітина - елементарна цілісна жива система,що лежить в основі будови живих організмів
- •2.Клітина як елементарна жива система,
- •3.Сучасна клітинна теорія
- •§5.Цитотехнології.Взаємодія клітин. Стовбурові клітини.
- •1. Цитотехнології
- •3.Поняття стовбурових клітин
- •4.Значення стовбурових клітин в медицині.
- •5.Актуальність проблеми стовбурових клітин.
- •§ 6.Тканини тварин.Гістотехнології.
- •1.Поняття про тканини
- •2.Види тканин тварин
- •§7. Тканини рослин.
- •1.Різноманітність тканин рослин
2.Функції ядра
1.Ядро зберігає спадкову інформацію і передає її дочірнім клітинам під час
поділу.
На молекулах ДНК в процесі транскрипції синтезуються молекули і-РНК, які переносять інформацію про структуру білків із ядра до місць їхнього синтезу. Спадкова інформація в ядрі може змінюватись внаслідок мутацій. Це зумовлює спадкову мінливість.
2.В ядрах відбувається формування рибосом за участю ядерець. Вони надходять у цитоплазму і беруть участь у біосинтезі білків.
Таким чином, ядро регулює біохімічні, фізіологічні та морфологічні процеси
в клітині.Провідну роль ядра у передачі спадкової інформації можна проілюструвати на експериментах з видалення ядра. Так, з яйцеклітини жаби видаляли ядро і замість нього поміщали ядро заплідненої яйцеклітини тритона. При цьому з яйцеклітини жаби розвивався тритон.
Малюнок
14.Схема
будови ядра (а):1-зовнішня
мембрана;2-внутрішня мембрана; 3- мембрани
гранулярної ендоплазматичної
сітки;4-ядерце;5-ядерні пори;6—хроматин;
мікрофотографія (б)
Запитання для контролю:
1.Які функції виконує ядро в клітині ?
2.Що називається каріоплазмою?
3.Яку будову має ядерце?
4 чого складається внутрішнє середовище ядра?
5..Що нагадує за будовою і властивостями каріоплазма?
6.Які ядра називають вегетативними?
7.Які ядра називають генеративними?
8.Наведіть приклади багатоядерних клітин.
§7.Фотосинтез.Значення фотосинтезу.
1.Поняття фотосинтезу.
Життя на Землі залежить від енергії сонця. Існує тільки один процес - фотосинтез - за допомогою якого сонячна енергія нагромаджується у доступному для організмів вигляді - органічних речовинах.
Процес утворення органічних сполук з неорганічних завдяки перетворенню світлової енергії на енергію хімічних зв 'язків за участю хлорофілу називають фотосинтезом.
Здатність до фотосинтезу мають зелені рослини, деякі тварини (рослинні джгутикові), деякі ціанобактерії, пурпурові га зелені сіркобактерії, їх називають фототрофами (від грец. фото — світло,_трофос — живлення). Усі інші організми - гетеротрофи — залежать від фотоїрофів, оскільки використовують тільки готові органічні речовини. Отже, зелені рослини - єдині організми на Землі, здатні засвоювати енергію сонця. Окрім цього, тільки вони постачають в атмосферу кисень. Поняття «фотосинтезу» охоплює весь процес в цілому —-від поглинання рослиною світлової енергії до утворення вуглеводів:
6со2+6н2о=с6н12о6+6о2
2.Етапи фотосинтезу.
Сумарне рівняння фотосинтезу не виражає суті процесу. Фотосинтез складається з ряду послідовних реакцій, що відбуваються у хлоропластах за участю хлорофілу.
Світлова енергія перетворюється на енергію синтезованих органічних сполук (вуглеводів) в особливих структурах хлоропластів - реакційних центрах, що містять хлорофіл.
У процесі фотосинтезу в зелених рослин, ціанобактерій беруть участь дві фотосинтезуючі системи — перша (І) та друга (II), які мають різні реакційні центри та пов'язані між собою через систему перенесення електронів.
Процес фотосинтезу відбувається у дві фази --світлову та темнову.
а)Світлова фаза
Світлова фаза фотосинтезу проходить на мембранах тилакоїдів у хлоропластах за наявності світла. Хлорофіл вловлює кванти світла (фотони), які приводять до "збудження" одного з електронів молекули хлорофілу, який переміщується на мембрани тилакоїдів, набуваючи потенційної енергії.
У ФС І електрони, взаємодіючи з іонами водню, які є у навколишньому середовищі, відновлюють НАДФ (нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат):
НАДФ++2е+2Н+
НАДФ*Н2
(сильний відновник)
Під дією світла і за участю ферментів у ФС II, молекули води розщеплюються (фотоліз води) на протони водню та молекулярний кисень, який виділяється в атмосферу, а електрони використовуються на відновлення ФС І:
2Н2О
4Н++О2+2е-
Енергія "збуджених" електронів використовується для синтезу АТФ, що утворюється під час реакцій в обох фотосистемах (І і II).
Таким чином, під час світлової фази фотосинтезу утворюються багаті на енергію сполуки: АТФ і НАДФ-Н2, а також продукт фотолізу води — кисень, який виділяється в атмосферу.
б)Темнова фаза
Темнова фаза проходить у матриксі хлоропласта. Для цих реакцій світло не потрібне. Отже, проходять вони як при світлі, так і за його відсутності. В ході темпової фази СО, відновлюється до глюкози завдяки енергії, що вивільнюється при розщепленні АТФ, та за рахунок відновлення НАДФ-Н,.
Внаслідок складних і багатоступеневих хімічних реакцій, кожну з яких каталізує специфічний фермент, з Со 2 утворюється глюкоза. З глюкози в клітинах рослин можуть синтезуватись полісахариди — крохмаль, целюлоза тощо.
Послідовність темнових реакцій розшифрована американським ученим М. Кальвіном, за що у 1961 році йому була присуджена Нобелівська премія.
Всі організми Землі задовільняють свої життєві потреби безпосередньо (фото трофи) або опосередковано (гетеротрофи) за рахунок енергії сонця. Це означає, що рослини фіксують світлову енергію і накопичують її'у вигляді хімічних зв'язків органічних речовин, здатних зберігатись дуже довго. Нафта й вугілля, які ми тепер використовуємо, містять "законсервоване" сонячне світло — енергі
ю, нагромаджену фототрофами мільйони років тому!
Запитання для контролю:
1.Дайте визначення процесу фотосинтезу.
2.Які речовини утворюються під час світлової фази фотосинтезу?
3.Що відбувається в темновій фази фотосинтезу?
4.Які речовини утворюються під час темнової фази фотосинтезу?
5.Яке значення має процес фотосинтезу для організмів на Землі?
6.Які організми здатні до фотосинтез
Малюнок15.Рослини, що здійснюють фотосинтез.