Міністерство освіти,науки ,молоді спорту України

Барський автомобільно-дорожнього технікума

Національно транспортного університету

Питання ,які виносяться на самоопрацювання

з придмету «Загальна біологія»

для студентів першого курсу

Бар 2012

Міністерство освіти,науки ,молоді спорту України

Барський автомобільно-дорожнього технікума

Національно транспортного університету

«Затверджую»

Заступник деректора

з навчальної роботи

________ Г.В.Крамар

Питання ,які виносяться на самоопрацювання

з придмету «Загальна біологія»

для студентів першого курсу

Розглянуто на засіданні комісії

природничо - математичних дисциплін

Протокол №­­­­­­­­­­­­­­­­­ від______

Голова циклової комісії________

Бар 2012

Зміст Тема №1.Органічні сполуки живих систем. Тема №2.Вітаміни,гормони,алкалоїди. Тема №3.Клітини мембрани. Тема №4.Тканини рослин та тварин. Тема №5.Особливості організації і життідіяльності прокаріотів та еукаріотів. Тема №6.Механізм регенерації. Тема №7.Біосфера та людство. Тема №8.Походження людини.

ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ ЖИВИХ СИСТЕМ. ВУГЛЕВОДИ

План

1.Загальна характеристика органічних сполук.

2.Вугливоди,їхня будова,властивості та функції.

3.Функції вуглеводів.

4.Структура та властивості ліпідів.

5.Функції ліпідів.

Використана література: Підручник “Загальна біологія”10-11 клас,Кучеренко м.Є.

Пригадайте: які хімічні сполуки належать до органічних? Які основні класи органічних сполук вам відомі? Що таке ковалентний зв'язок?

Загальна характеристика органічних сполук. Хімічні влас­тивості живих організмів значною мірою залежать від вуглецю, част­ка якого становить понад 50% їхньої сухої маси. Вуглець, як і інші органогенні елементи, може утворювати ковалентні зв'язки. Атом вуглецю може сполучатися з атомами водню, кисню, азоту, але важ­ливе значення має здатність атомів вуглецю утворювати стійкі зв'яз­ки між собою.До вуглецевих скелетів можуть приєднуватись інші групи ато­мів. Речовини, які мають скелети з ковалентно зв'язаних атомів ву­глецю, називають органічними сполуками Майже всю суху речовину клітин складають білки, вуглеводи, ліпіди та нуклеїнові кислоти. Це, як правило, відносно великі струк­тури з високою молекулярною масою. Тому їх ще називають макрокро-молекулами. Так, молекулярна маса більшості білків становить від 5 000 до 1 000 000, а у деяких нуклеїнових кислот вона досягає кількох мільярдів.

Молекулярна маса вимірюється у дальтонах. Цю одиницю названо так на честь англійського вченого Дальтона, який сформулював атомну теорію будови ма­терії. Один дальтон (1 Да) дорівнює 1,67 • 10 ~²⁴ г, тобто 1/12 атомної маси ізотопа вуглецю (^,2С).

Розміри ліпідів значно менші (молекулярна маса - 50—1 500), про­те вони можуть об'єднуватись між собою, утворюючи складні струк­тури з тисяч молекул.

Макромолекули (біополімери) побудовані з простих молекул (мономерів). Молекули білків складаються із залишків амінокис­лот; молекули нуклеїнових кислот - із нуклеотидів, а складних ву­глеводів (полісахаридів) - із моносахаридів. Ліпіди утворені з по­рівняно невеликої кількості різних органічних молекул.

Особливу групу органічних сполук становлять біологічно ак­тивні речовини: ферменти, гормони, вітаміни тощо. Вони різно­манітні за будовою і здатні впливати на обмін речовин та енергії загалом або на окремі ланки цих процесів. Серед біологічно ак­тивних речовин є певна кількість і неорганічних сполук (деякі лі­карські препарати, отрути, вуглекислий газ, надлишок якого в крові впливає на активність дихального центру в довгастому моз­ку тощо).^

Вуглеводи, їхня будова, властивості та функції.іНазва «ву­глеводи» походить від того, що більшість речовин цього класу є спо­луками вуглецю та води і відповідають формулі (СН₂0)_п, де п дорів­нює 3 або більше. Проте є вуглеводи, у яких співвідношення згаданих елементів дещо інше, а деякі з них містять також атоми азоту, фос­фору чи сірки.

У тваринних клітинах вуглеводи присутні в незначній кількості (близько 1% сухої маси, в клітинах печінки та м'язів - до 5%), у ро­слинних їх значно більше (у листках, насінні, плодах - майже 70%, а у бульбах картоплі - до 90%).

Вуглеводи поділяють на три основні класи: моносахариди, олі- госахариди та полісахариди.

Моносахариди, або прості цукри, мають загальну формулу С_пН_2пО_п. За кількістю атомів вуглецю їх поділяють на тріози (3 ато­ми), тетрози (4), пентози (5), гексози (6) і так далі до декоз (10).

Моносахариди можуть існувати у двох формах-лінійній, коли ву­глеводний ланцюг відкритий, та циклічній, коли він замкнений.

У природі найпоширеніші гексози, а саме глюкоза та фруктоза. Солодкий смак ягід, меду залежить від вмісту в них цих сполук.

Із пентоз відомі рибоза і дезоксирибоза, що входять до складу від­повідно рибонуклеїнових (РНК) та дезоксирибонуклеїнової (ДНК) кислот.

Олігосахариди - полімерні вуглеводи, в яких моносахаридні ланки з'єднані ковалентним (,глікозидним) зв'язком.Серед олі- госахаридів найпоширеніші дисахариди^які утворюються завдя­ки сполученню двох молекул моносахаридів. Наприклад: буряковий (або тростинний) цукор - сахароза (складається із залишків глюкози та фруктози); молочний - лактоза (із залишків глюкози й галактози); солодовий -мальтоза (тільки із залишків глюкози); грибний — трегалоза (складається з двох залишків глюкози і міститься в гемолімфі членистоногих, у грибах, багатьох водоростях).

Дисахариди мають приємний солодкий смак, вони, як і моносахариди, добре розчиняються у воді.

""Більшість вуглеводів в організмах становлять полісахариди - біомолекули з високим ступенем полімеризації.'Молекулярна маса деяких із них може досягати кількох мільйонів. Полісахариди від­різняються один від одного не тільки складом мономерів, а й довжи­ною та ступенем розгалуженості ланцюгів (мал.5). Полісахариди майже не розчиняються у воді і не мають солодкого смаку.

Один з найпоширеніших полісахаридів — крохмаль — складається із залишків глюкози. Він синтезується в клітинах рослин і від­кладається в листках, насінні, бульбах тощо у вигляді зерен. Багато крохмалю є у насінні рису та бульбах картоплі. В клітинних стінках рослин міститься також целюлоза— міцний, волокнистий, нероз­чинний у воді полісахарид^Переважно з целюлози складаються де­ревина, корок, бавовна.

У грибів, тварин і людини резервним полісахаридом є глікоген, який у тварин відкладається здебільшого у м'язах, а у хребетних - ще й у печінці.

Серед структурних полісахаридів відомий також хітин. Він вхо­дить до складу клітинних стінок грибів і деяких зелених водоростей, а також кутикули членистоногих і деяких утворів безхребетних тварин.

Функції вуглеводів. У живих організмах вуглеводи виконують дві основні функції - енергетичну та будівельну.

Енергетична функція. Полісахариди та олігосахариди розщеп­люються до моносахаридів з наступним окисненням до С0₂ і Н.,0. При повному розкладі граму цих речовин вивільнюється 17,6 кдж енергії. Крохмаль і глікоген, відкладаючись у клітинах, є резервом глюкози, а отже й енергії. У хребетних тварин глюкоза, всмоктую­чись із кишечнику в кров, окиснюється з вивільненням енергії, а її надлишок відкладається в клітинах печінки та м'язах у вигляді глі­когену. Під час інтенсивної праці, нервового напруження, при го­лодуванні посилюється розщеплення глікогену в печінці та м'язах. У членистоногих основну роль у забезпеченні енергією відіграє ди­сахарид трегелоза

Вуглеводи, на відміну від ліпідів і білків, здатні також і до без- кисневого розщеплення, що має винятково важливе значення для організмів, які живуть в умовах дефіциту кисню (наприклад, пара­зити внутрішніх органів людини і тварин.Будівельна, або структурна, функція вуглеводів полягає в тому, що вони входять до складу опорних елементів. Так, вам уже відомо, що хітин є головним компонентом зовнішнього скелета чле­нистоногих і клітинної стінки грибів. Клітинні стінки рослин, утво­рені з целюлози, захищають клітини та підтримують їхню форму.

У надмембранних структурах тваринних клітин є олігосахаридні ланцюги. Вони сполучаються з білками та ліпідами. Ці речовини забезпечують зчеплення між клітинами.

висновки

Органічні сполуки — це основні хімічні речовини живих орга­нізмів. Вони утворюються завдяки здатності атомів вуглецю з'єд­нуватись між собою ковалентними зв'язками в ланцюги та при­єднувати атоми кисню, водню й азоту.

Основні класи органічних сполук живих організмів - білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи та ліпіди. Органічні сполуки мо­жуть бути мономерними, якщо вони складаються з невеликої кількості атомів вуглецю та інших елементів і деталі їхньої бу­дови не повторюються в межах молекули. Сполучаючись між собою, мономери утворюють біополімери.

Вуглеводи - це сполуки, переважна більшість яких складає­ться з вуглецю, водню та кисню. Деякі з вуглеводів мають у своє­му складі ще атоми азоту, фосфору чи сірки. Серед вуглеводів розрізняють моносахариди, олігосахариди та полісахариди.

Вуглеводи виконують переважно енергетичну та будівельну

(структурну) функції.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ:

1. Які хімічні сполуки належать до органічних? Наведіть прикла­ди. 2. Які хімічні елементи входять до складу вуглеводів? Дайте за­гальну характеристику вуглеводам. 3. Назвіть основні класи вугле­водів. Наведіть приклади. 4. Які фізико-хімічні властивості вуглеводів вам відомі? 5. Які функції виконують вуглеводи у клі­тині?

Подумайте: чому саме вуглеводам належить провідна роль в енергетичному обміні клітини?

ЛІПІДИ: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ

ТА ФУНКЦІЇ

Пригадайтеякі функції жирів в організмах людини і тварин?

Структура та властивості ліпідів.Ліпіди — нерозчинні у воді (гідрофобні) органічні сполуки, які можна вилучити з клітини (ек­страгувати) за допомогою неполярних розчинників (ефіру, хло­роформу, ацетону та інших). Ліпіди здатні створювати складні ком­плекси з білками, вуглеводами, залишками фосфорної кислоти тощо. Молекули ліпідів мають різну хімічну будову

Серед ліпідів найпоширеніші жириГВонн є основною речови­ною жирових включень клітин. їхній вміст у клітині становить від 5 до 15% її сухої маси, а у клітинах жирової тканини — до 90%. У різ­них клітинних органелах вміст жирів - від 20 до 60%. Підвищений вміст жирів у нервовій тканині, у хребетних тварин - також у пе­чінці, нирках, підшкірній клітковині, сальнику, у членистоногих - у жировому тілі. Жири є у молоці, у деяких рослин жирів багато в насінні та плодах (соняшник, волоський горіх, маслина тощо).

Сполуки ліпідів та фосфору (фосфоліпіди) входять до складу клі­тинних мембран.

До ліпідів також належать стероїди та воски. На відміну від жи­рів, стероїди не містять залишків жирних кислот.

Стероїди є важливим компонентом статевих гормонів, що ви­робляються корковим шаром надниркових залоз, вітаміну В тощо.

Воски виконують захисну функцію. У ссавців їх виділяють сальні залози шкіри; вони змащують шкіру і волосся. У птахів воски, які секретуе куприкова залоза, надають пір'ю водовідштовхувальних властивостей. Восковий шар вкриває листки наземних рослин і по­верхню тіла наземних членистоногих, запобігаючи надмірному ви­паровуванню води. З воску бджоли будують соти.

Функції ліпідів. Одна з основних функцій ліпідів — енергетич- нс^ЛТри повному розщепленні 1 г жирів до С0₂ і Н₂0 виділяється 38,9 кДж енергії, тобто вдвічі більше, ніж при повному розщепленні такої ж кількості вуглеводів або білків, а також утворюється майже 1,1г води. Саме завдяки запасам жиру деякі тварини протягом до­сить тривалого часу обходяться без води. Наприклад, верблюди у пустелі можуть не пити 10—12 діб; ведмеді, бабаки та інші тварини під час сплячки не п'ють понад два місяці. Необхідну для життєді­яльності воду ці тварини дістають у результаті окиснення жиру.

Ще однією важливою функцією ліпідів є будівельна: вони скла­дають основу біологічних мембран, входять до складу нервових во­локон тоща7

(Захисна функція ліпідів полягає в захисті органів від механіч­них пошкоджень (наприклад, нирки вкриті м'яким жировим шаромД Накопичуючись у підшкірній жировій клітковині деяких тварин (китів, тюленів тощо), жири виконують теплоізоляційну функ­цію. Так, у синього кита шар жиру у підшкірній клітковині може перевищувати 50 см.

Висновки

Ліпіди — нерозчинні у воді (гідрофобні), але добре розчинні в неполярних розчинниках (ефірі, хлороформі, ацетоні тощо) ор­ганічні сполуки. Найпоширенішими сполуками серед ліпідів є жири. Жири відіграють теплоізоляційну функцію; при їх окис- ненні вивільняється значна кількість енергії (енергетична функ­ція) й утворюється вода, що дає можливість деяким тваринам певний час не споживати воду. Будівельна функція ліпідів по­лягає у тому, що вони входять до складу біологічних мембран та інших структур.

До ліпідів належать також стероїди і воски. На відміну від жирів, стероїди не містять залишків жирних кислот. Стероїди є основою деяких гормонів, входять до складу вітаміну Б.

Тонкий шар восків вкриває поверхні листків наземних рослин і тіла суходільних членистоногих, запобігаючи надмірному ви­паровуванню води.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ:

1. Що таке ліпіди? 2. Які сполуки належать до ліпідів? 3. Які біо­логічні функції ліпідів? 4. Які фізико-хімічні властивості ліпідів?

Подумайте: що спільного та відмінного у фізико-хімічних влас­тивостях та функціях вуглеводів і ліпідів?

ВІТАМІНИ. ГОРМОНИ. АЛКАЛОЇДИ

План

1.Вітаміни.

2.Гормони.

3.Фітогормони.

4.Алкалоїди.