- •6. Биологические мембраны. Их строение и функции.
- •7.Белки – полимеры аминокислоты. Пептидная связь. Первичная структура белков.
- •8. Водородные связи между пептидными группами – основа вторичной структуры белков. Основные виды вторичных структур.
- •9. Третичная структура белка. Силы, поддерживающие третичную структуру. Глобулярные белки.
- •10. Четвертичная структура белков.
- •11.Функции белков в живых организмах.
- •12. Каталитическая функция белков. Особенности ферментов, отличающие их от небиологических катализаторов.
- •13. Структурная функция белков. Фибриллярные белки.
- •14. Нуклеотиды. Функции нуклеотидов в живых клетках.
- •15. Днк: строение полинуклеотидной цепи, двойная спираль. Принцип комплементарности. Репликация днк
- •16. Строение рнк. Транскрипция – синтез рнк на матрице днк. Регуляция транскрипции.
- •17. Матричные рнк – переносчики генетической информации. Генетический код.
- •18. Транспортные рнк. Активация аминокислот.
- •19. Рибосомные рнк. Строение и функции рибосом.
- •20. Трансляция – синтез белка на матрице рнк. Инициация, элонгация и терминация трансляции.
- •21. Цикл элонгации трансляции.
- •22. Клетка. Клеточная теория. Прокариоты и эукариоты.
- •23. Строение прокариотической клетки.
- •24. Ядро эукариотической клетки.
- •25. Клеточная мембрана, её строение и функции. Клеточные стенки.
- •26. Одномембранные органеллы цитоплазмы: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы.
- •27. Митохондрии, их строение и функции. Происхождение митохондрий.
- •28. Пластиды. Виды пластид, их функции. Внутреннее строение пластид.
- •29. Обмен веществ и превращение энергии в клетке. Автотрофные и гетеротрофные организмы. Фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.
- •31. Цикл ди- и трикарбоновых кислот (цикл Сент-Дьёрди-Кребса).
- •32. Окислительное фосфорилирование в митохондриях.
- •33. Фотосинтез – образование органических веществ из неорганических за счёт энергии света. Световая стадия фотосинтеза, её локализация и продукты.
- •34. Темновая стадия фотосинтеза. Локализация в клетке. Исходные вещества и продукты темновой стадии. Общее уравнение фотосинтеза.
- •35. Клеточный цикл. Митоз как основной способ деления эукариотических клеток. Фазы митоза.
- •36. Половой процесс. Виды полового процесса.
- •37. Мейоз. Фазы мейоза. Биологический смысл мейоза.
- •38. Продукты мейоза в разных группах организмов. Чередование гаплоидной и диплоидной фазы в жизненных циклах.
- •39. Наследственность. Моногибридное скрещивание. Первый и второй законы Менделя.
- •40. Дигибридное скрещивание. Третий закон Менделя. Анализирующее скрещивание.
- •41. Взаимодействие неаллельных генов. Комплементация и эпистаз.
- •42. Сцепленное наследование. Хромосомная теория наследственности.
- •43. Генетическое определение пола. Наследование, сцепленное с полом.
34. Темновая стадия фотосинтеза. Локализация в клетке. Исходные вещества и продукты темновой стадии. Общее уравнение фотосинтеза.
Темновая фаза фотосинтеза. Этот сложный процесс, осуществляемый в строме хлоропластов без непосредственного поглощения света, включает большое количество реакций, приводящих к восстановлению С02 до уровня органических веществ, за счет использования энергии АТФ и НАДФ-Н + Н, синтезированных в световую фазу. Существуют разные пути восстановления. Основным из них является так называемый Сз-путь, или цикл Кальвина. Для синтеза в нем одной молекулы глюкозы необходимо 12 молекул НАДФ-Н + Н+ и 18 молекул АТФ, которые поставляются в результате фотохимических реакций фотосинтеза. СO2 поступа-ет в хлоропласты из атмосферы.
В темновой фазе фотосинтеза, таким образом, энергия макроэргических связей АТФ преобразуется в химическую энергию
органических веществ, т. е. энергия как бы консервируется в химических связях органических веществ.
Если реакции световой и темновой фаз объединить, исключив все промежуточные стадии и вещества, то можно получить суммарное уравнение процесса фотосинтеза, которое было приведено в начале параграфа.
Таким образом, фотосинтез —процесс, при котором происходит поглощение электромагнитной энергии Солнца хлорофиллом и вспомогательными пигментами, поглощение углекислого газа из атмосферы, восстановление его в органические соединения и выделение кислорода в атмосферу.
На скорость фотосинтеза оказывают влияние различные факторы окружающей среды: интенсивность падающего света, наличие влаги, минеральных веществ, температура, концентрация С02 и др.
Значение фотосинтеза. Уникальность и общебиологическое значение фотосинтеза определяются тем, что ему обязано своим существованием все живое на нашей планете. Этот процесс является основным источником образования первичных органических веществ, а также единственным источником свободного кислорода на Земле. Из кислорода образовался и поддерживается озоновый слой, защищающий живые организмы от воздействия коротковолновой ультрафиолетовой радиации. Кроме того, благодаря фотосинтезу регулируется содержание С02 в атмосфере.
В изучение процесса фотосинтеза, раскрытие его механизма большой вклад внесли русский ученый К. А. Тимирязев, американский М. Кальвин, австралийские М. Д. Хетч и К. Р. Слэк, а также наши белорусские ученые академики Т. Н. Годнев и А. А. Шлык.
свет
6 С02 + 12 Н20 => С6Н1206 + 6 02 + 6 Н2О
хлорофилл
35. Клеточный цикл. Митоз как основной способ деления эукариотических клеток. Фазы митоза.
Увеличение числа клеток происходит путем деления исходной клетки. Обычно делению клеток предшествует редупликация хромосомного аппарата, синтез ДНК.
Время существования клетки от деления до следующего деления или смерти называют клеточным (жизненным) циклом.
В течение жизни клетки растут, дифференцируются, выполняют определенные функции, размножаются, гибнут.
В клеточном цикле можно выделить митотический цикл, включающий подготовку клеток к делению и само деление. В жизненном цикле есть периоды, когда клетки выполняют определенные функции (рис. 53, стр. 55, Чебышев).[ Внутренний круг представляет цикл размножения клеток, начинающих подготовку к новому митотическому циклу сразу после завершения деления. Показан возможный исход митотического цикла; а - образование двух новых (дочерних) клеток; б - деление ядра без разделения клеточного тела - образование многоядерной клетки; в - протекание митоза только до стадии метафазы без расхождения хромосом - полиплоидия; г - редупликация ДНК и увеличение клеточной массы без вступления в митоз - политения. На внешнем круге представлена дифференцирующаяся клетка с возможными исходами дифференцировки. 1 - смерть клетки, 2 - окончательная специализация с потерей способности клетки к митотическому делению, 3 - вступление клетки в цикл деления без дедифференцировки, 4 - дедифференцировка с последующим вступлением клетки в митотический цикл. 2с и 4с - диплоидное и тетраплоидное количество ДНК, 2n и 4n - диплоидный и тетраплоидный набор хромосом.]
В организме высших позвоночных не все клетки постоянно делятся. Есть специализированные клетки, потерявшие способность к делению (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, нервные клетки). Другие клетки способны постоянно делиться. Они обнаружены в обновляющихся тканях (эпителиальных), в кроветворных органах. Например, клетки покровного эпителия, кроветворные клетки костного мозга могут постоянно делиться, заменяя погибшие.
Многие клетки, не размножающиеся в обычных условиях, начинают делиться в процессе восстановления после повреждения органа и репаративной регенерации органов и тканей.
Клетки, находящиеся в клеточном цикле, содержат различное количество ДНК, в зависимости от стадии этого цикла.
Мужские и женские половые клетки имеют гаплоидный набор хромосом (n) и количество ДНК (с). При оплодотворении происходит слияние этих клеток, в результате чего образуется диплоидная клетка с 2n набором хромосом и 4с количеством ДНК.
Удвоение ДНК происходит в синтетическом периоде интерфазы. Клетки к делению приступают только после этого периода.
Митоз - непрямое деление клетки. Митоз состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы, телофазы (рис. 58, 59, стр. 60, Чебышев).
Профаза занимает — 0,60 времени от всего митоза, метафаза — 0,05 времени, анафаза — 0,05 и телофаза — 0,3 времени всего митоза. Длительность митоза различна у разных клеток, но не менее 10 минут. В интерфазном ядре хромосомы под световым микроскопом не видны.
В профазе увеличивается объем ядра. Хромосомы спирализуются, становятся видимыми, укорачиваются, утолщаются. Видно, что они состоят из двух хроматид, соединенных центромерой. Центриоли расходятся к полюсам клетки. Формируется веретено деления. К концу профазы ядрышки и ядерная оболочка растворяются, и хромосомы оказываются в цитоплазме. Профаза - самая продолжительная фаза митоза.
В профазе набор хромосом равен 2n, и количество ДНК равно 4с.
В метафазе спирализация достигает максимума, хромосомы располагаются в экваториальной плоскости веретена, образуя метафазную пластинку. Сестринские центромеры и хроматиды обращены к противоположным полюсам. Митотическое веретено полностью сформировано и состоит из нитей, соединяющих полюса с центромерами хромосом. Отчетливо видно, что хромосомы состоят из двух хроматид, соединенных в области центромеры. Четко видны число и форма хромосом, что позволяет сосчитать их и изучить строение. Метафаза очень короткая.
В анафазе центромеры разъединяются, хроматиды (дочерние хромосомы) становятся самостоятельными. Нити веретена деления, прикрепленные к центромерам, тянут дочерние хромосомы к полюсам клетки. Движение хромосом обеспечивается взаимодействием центромерных участков хромосом с микротрубочками веретена деления. В клетке находятся два диплоидных набора хромосом. Анафаза очень короткая.
Митоз заканчивается телофазой. Хромосомы, состоящие из одной хроматиды, находятся у полюсов клетки. Они деспирализуются и становятся невидимы. Образуется ядерная оболочка, нити ахроматинового веретена распадаются. В ядре формируется ядрышко. Происходит деление цитоплазмы (цитотомия и цитокинез) и образование двух дочерних клеток. В клетках животных цитоплазма делится путем перетяжки, впячиванием цитоплазматической мембраны от краев к центру. В клетках растений - в центре образуется мембранная перегородка, которая растет по направлению к стенкам клетки. После образования поперечной цитоплазматической мембраны у растений образуется целлюлярная стенка.