Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
констпекты для учеников по общ. биологии.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
16.11.2019
Размер:
501.76 Кб
Скачать

Бактерии

Особенности строения и жизнедеятельности бактерий:

  1. Снаружи клетку окружает плотная оболочка.

  2. В цитоплазме находится очень много рибосом.

  3. Впячивания цитоплазматической мембраны выполняют функции многих органоидов.

  4. Имеются включения, содержащие запасные питательные вещества.

  5. Носитель наследственного материала – ДНК или РНК – часто замкнут в виде кольца и не образует оформленного ядра.

  6. Размножаются путем деления. Которое наступает после удвоения бактериальной хромосомы – кольцевой ДНК – или после полового процесса, протекающего в форме обмена генетическим материалом между особями.

  7. При неблагоприятных условиях образуют споры.

  8. По типу питания бывают:

БАКТЕРИИ

АВТОТРОФНЫЕ

ГЕТЕРОТРОФНЫЕ

Фотосинтетики

Зеленые, пурпурные

Хемосинтетики

Железобактерии, серобактерии, нитрофицирующие

Паразиты

Холерный вибрион,

Столбнячная палочка

Сапрофиты

Бактерия гниения, бактерии брожения

  1. Значение.

РОЛЬ БАКТЕРИЙ В ПРИРОДЕ

В результате гнилостных бактерий природа очищается от погибших растений и животных

Многие бактерии принимают участие в геохимических процессах образования серы, фосфора, каменного угля, нефти и т.д.

Бактерии играют важную роль в круговороте азота: нитрифицирующие и азотфиксирующие повышают плодородие почвы

РОЛЬ БАКТЕРИЙ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

1. Паразитические (патогенные) бактерии вызывают заболевания: чуму, холеру, туберкулез, менингит, тиф.

2. служат для приготовления сывороток и вакцин; являются основой получения антибиотиков (стрептомицина, нистатина, эритромицина).

3. бактерии молочнокислого брожения необходимы для изготовления молочнокислых продуктов и квашения. Бактерии уксуснокислого брожения используется для получения винного уксуса.

4. бактерии вызывают разрушение или коррозию многих промышленных материалов – металлов, дерева, бумаги.

5. бактерии гниения и брожения приводят к порче продуктов питания.

ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ПРОКАОТАМИ И ЭУКАРИОТАМИ

Характеристика

Прокариоты

Эукариоты

Размеры клеток

Диаметр 0,5 – 5 мкм

Диаметр до 40 мкм, объем в 1000 – 10000 раз больше, чем у прокариот

Генетический материал

Кольцевая ДНК находится в цитоплазме, нет ядра, хромосом, ядрышка

Молекулы ДНК связаны с белками и образуют хромосомы внутри оформленного ядра, там же есть ядрышко

Органоиды

Органоидов мало. Не имеется двумембранных органоидов. Внутренние мембраны встречаются редко; если они есть, на них протекают процессы дыхания или фотосинтеза

Немембранные – рибосомы, микротрубочки, клеточный центр.

Одномембранные – комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли.

Двумембранные – ЭПС, митохондрии, пластиды.

Клеточные стенки

Жесткие, содержат полисахариды и аминокислоты. Основной арматурный компонент – муреин.

У растений и грибов жесткие, содержат полисахариды. Основной арматурный компонент у растений – целлюлоза, у грибов – хитин.

Фотосинтез

Хлоропластов нет. Происходит на мембранах, без специфической упаковки

Происходит в специализированных органоидах – пластидах, имеющих специализированное строение

Фиксация азота

Некоторые обладают этой способностью

Ни один эукариотический организм не способен к фиксации азота

«Различия в строении клеток эукариот и прокариот»

Органоиды клетки

Содержится ли органоид в клетке эукариот

Содержится ли органоид в клетках прокариот

Клеточная мембрана

Да

Да

Цитоплазма

Да

Да

Рибосомы

Да

Да

Митохондрии

Да

Нет

ЭПС

Да

Нет

Комплекс Гольджи

Да

Нет

Пластиды

Да

Нет

АССИМИЛЯЦИЯ И ДИССИМИЛЯЦИЯ. МЕТАБОЛИЗМ.

Метаболизм – ряд стадий, на каждой из которых молекула под действием ферментов слегка видоизменяется до тех пор, пока не образуется необходимое организму соединение.

Обмен веществ – последовательное потребление, превращение, использование, накопление и потеря веществ и энергии в живых организмах в процессе их жизни.

Обмен веществ складывается из 2 взаимосвязанных процессов – анаболизма и катаболизма.

МЕТАБОЛИЗМ

АССИМИЛЯЦИЯ

(анаболизм, пластический обмен)

ДИССИМИЛЯЦИЯ

(катаболизм, энергетический обмен)

Накопление веществ и энергии

Расходование веществ и энергии

Ассимиляция или анаболизм (пластический обмен), - совокупность химических процессов, направленных на образование и обновление структурных частей клеток.

  1. в ходе ассимиляции происходит биосинтез сложных молекул из простых молекул – предшественников или из молекул веществ, поступивших из внешней среды.

  2. Важнейшими процессами ассимиляции являются синтез белков и нуклеиновых кислот (свойственны всем организмам) и синтез углеводов (только у растений, некоторых бактерий и цианобактерий).

  3. В процессе ассимиляции при образовании сложных молекул идет накопление энергии, главным образом в виде химических связей.

Диссимиляция или катаболизм (энергетический обмен) – совокупность реакций. В которых происходит распад органических веществ с высвобождением энергии.

  1. При разрыве химических связей в молекулах органических соединений энергия высвобождается и запасается в виде молекул АТФ.

  2. Синтез АТФ у эукариот происходит в митохондриях и хлоропластах, у прокариот – в цитоплазме, на мембранных структурах.

  3. Диссимиляция обеспечивает все биохимические процессы в клетке энергией.

ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА

Название этапа, локализация в организме

Особенности протекания этапов

Энергетическая ценность

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ (в органах пищеварения)

Молекулы сложных органических веществ расщепляются под действием ферментов на более мелкие: белки – аминокислоты, углеводы – глюкоза, жиры – глицерин и жирные кислоты

Небольшое количество энергии рассеивается в виде тепла

БЕСКИСЛОРОДНЫЙ (неполный) гликолиз; у микроорганизмов - брожение

Дальнейшее расщепление молекул (при участии ферментов) до более простых соединений. Так, глюкоза распадается на 2 молекулы пировиноградной кислоты (С3Н4О3), которая затем восстанавливается в молочную кислоту (С3Н6О3); в реакциях участвуют Н3РО4 и АДФ:

У дрожжевых грибов – спиртовое брожение

При расщеплении глюкозы 60% выделяющейся энергии превращается в тепло; 40% идет на синтез 2 молекул АТФ – эта часть энергии запасается

КИСЛОРОДНЫЙ (протекает в матриксе митохондрий и на внутренних мембранах)

При доступе кислорода к клеткам образовавшиеся на предыдущем этапе вещества окисляется до СО2 и Н2О

Образовавшиеся молекулы АТФ выходят за пределы митохондрий и участвуют во всех процессах клетки, где необходима энергия

При окислении 2 молекул молочной кислоты образуется 36 молекул АТФ

- Энергию (АТФ) живые существа могут получить несколькими способами: фотосинтез (1 этап) и путем окисления органических веществ.

АТФ обеспечивает энергией все функции клетки: механическую работу, биосинтез веществ, деление и т. д. синтез АТФ главным образом происходит в митохондриях. Как вы помните на синтез 1 моля АТФ из АДФ необходимо 40 кДж Е.

Энергетический обмен в клетке подразделяют на 3 этапа.

Первый этап – подготовительный. Во время него крупные пищевые полимерные молекулы распадаются на более мелкие фрагменты. Полисахариды распадаются до моносахаридов, белки – до аминокислот, жиры – до глицерина и жирных кислот. В ходе этих превращений энергии выделяется мало, она рассеивается в виде тепла, и АТФ не образуется.

Второй этап – неполное бескислородное расщепление веществ. На этом этапе вещества, образующиеся во время подготовительного этапа, разлагаются при помощи ферментов в отсутствие кислорода. Разберем этот этап на примере гликолиза – ферментативного расщепления глюкозы. Гликолиз происходит в животных клетках и у некоторых микроорганизмов. Суммарно этот процесс можно представить в виде следующего уравнения:

С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ = 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О

Таким образом, при гликолизе из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы трехуглеродной пировиноградной кислоты (С3Н4О3), которая во многих клетках, например в мышечных, превращается в молочную кислоту (С3Н6О3), причем высвободившиеся при этом энергии достаточно для превращение двух молекул АДФ в 2 молекулы АТФ. Несмотря на кажущуюся простоту, гликолиз – процесс многоступенчатый, насчитывающий более 10 стадий, катализируемых разными ферментами. Только 40% выделяющейся энергии запасается клеткой в виде АТФ, а остальные 60% - рассеивается в виде тепла. Благодаря многостадийности гликолиза выделяющиеся небольшие порции тепла не успевает нагреть клетку до опасного уровня. Гликолиз происходит в цитоплазме клетки.

У большинства растительных клеток и некоторых грибов второй этап энергетического обмена представлен спиртовым брожением:

С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ = 2С3Н5ОН + 2СО2 + 2АТФ + 2Н2О

Исходные продукты спиртового брожения те же, что и у гликолиза, но в результате образуется этиловый спирт, углекислый газ, вода и 2 молекулы АТФ. Есть такие микроорганизмы, которые разлагают глюкозу до ацетона, уксусной кислоты и других веществ, но в любом случае «энергетическая прибыль» клетки составляет 2 молекулы АТФ.

Третий этап энергетического обмена – полное кислородное расщепление, или клеточное дыхание. При этом вещества, образованные на втором этапе, разрушаются до конечных продуктов – СО2 и Н2О. этот этап можно представить себе в следующем виде:

2С3Н6О3 + 6О2 + 36Н3РО4 +36АДФ = 6СО2 + 42Н2О + 36 АТФ

Таким образом, окисление 2 молекул трехугольной кислоты, образовавшихся при ферментативном расщеплении глюкозы до СО2 и Н2О, приводит к выделению большого количества энергии, достаточного для образования 36 молекул АТФ.

Клеточное дыхание происходит в кристах митохондрий. Коэффициент полезного действия этого процесса выше, чем у гликолиза, и составляют приблизительно 55%. В результате полного расщепления одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ.

Для получения энергии в клетках, кроме глюкозы, могут быть использованы и другие вещества: липиды, белки. Однако ведущая роль в энергетическом обмене у большинства организмов принадлежит сахарам.