- •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
§ 8.Енергетичний обмін та його етапи.Дихання.
Енергетичний обмін організмів здійснюється у три послідовних етапи: підготовчий, безкисневий (анаеробне дихання) та кисневий (аеробне дихання).
1.Підготовчий етап
Підготовчий етап енергетичного обміну у більшості багатоклітинних тварин і людини відбувається в кишково-шлунковому тракті, а також у цитоплазмі клітин. На цьому етапі великі органічні молекули під дією ферментів розщеплюються на мономери: білки -до амінокилот, жири -до гліцерину та жирних кислот, вуглеводи — до моносахаридів (глюкози), нуклеїнові кислоти — до нуклеотидів. Ці процеси проходять з вивільненням незначної кількості енергії, яка розсіюється у вигляді тепла.
2.Безкисневий (анаеробний) етап
Безкисневий (анаеробний) етап енергетичного обміну відбувається в клітинах. Мономери, що виникли на підготовчому етапі зазнають подальшого багатоступеневого розщеплення без участі кисню. Анаеробне (від грец. ан — заперечення, аер — повітря) -це найпростіша форма утворення та акумулювання енергії у макроергічних зв'язках молекул АТФ. Деякі мікроорганізми, безхребетні (переважно паразити) не можуть використовувати кисень, тому їм властивий лише безкисневий анаеробний енергетичний обмін. Більшість організмів для розщеплення різноманітних сполук здатні використовувати кисень, але аеробному етапові завжди передує анаеробний.
Найважливішим на безкисневому етапі є розщеплення в клітинах молекул глюкози шляхом гліколізу. Його суть полягає в тому, що молекула глюкози розщеплюється на дві молекули піровиноградної кислоти (С3Н4О3). Піровиноградна кислота відновлюється потім до молочної кислоти (в м'язах) і сумарне рівняння має такий вигляд:
С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ -» 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О + 200 кДж
Частина енергії (84 кДж) витрачається на синтез двох молекул АТФ, а решта (116 кДж) — розсіюється у вигляді тепла. Таким чином, розпад однієї молекули глюкози супроводжується утворенням двох молекул АТФ. Процес гліколізу малоефективний, бо лише 35 - 40% енергії акумулюється в АТФ. Це пояснюється тим, що кінцеві продукти гліколізу все ще містять у собі зв'язану енергію.
Але завдяки гліколізу організм може дістати енергію в умовах дефіциту кисню, а його кінцеві продукти — піровиноградна кислота та молочна зазнають подальшого ферментативного перетворення в аеробних умовах.
Видами безкисневого перетворення глюкози є:
-
спиртове бродіння (у деяких дріжджів і бактерій), коли молекула глюкози розпадається на дві молекули етилового спирту (С,Н.ОН) і дві молекули вуглекислого газу (СО2);
-
маслянокисле бродіння (з утворенням масляної кислоти);
-
бурштиновокисле бродіння ((з утворенням бурштинової кислоти);
-
молочнокисле бродіння (з утворенням молочної кислоти);
-
оцтовокисле бродіння (з утворенням оцтової кислоти).
Вивільнення енергії з органічних сполук без участі кисню — бродіння — поширене в природі, а також використовується в різних галузях народного господарства.