Користувач:NAME XXX/Біологія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Клітина[ред. | ред. код]

Склад клітини[ред. | ред. код]

Склад клітини
Складова Будова Функції
Клітинна стінка Целюлоза і пектини, у тваринної клітини ззовні глікокалікс
  • Надання певної форми клітині;
  • Захист клітини
Плазматична мембрана Двомембранна структура, будова — біліпідний шар (що складається з фосфоліпідів, гліколіпідів та холестеролу) та мозаїчно вкраплені інтегральні білки; ззовні — мозаїчно вкраплені вуглеводні (властива напівпроникність)
  • Бар'єрна (обмежує внутрішній зміст від навколишнього середовища);
  • Транспортна (розчинення речовин у біліпідному шарі та переміщення розчинених йонів за допомогою білків-перенощиків);
  • Секреторна (утворення і виділення клітинних речовин у навколишнє середовище);
  • Фагоцитоз, пікоцитоз
Цитоплазма Гіалоплазма, органели (ЕПС, мітохондрії, рибосоми тощо) та цитоплазматичні включення
Гіалоплазма Рідке середовище (колоїдний розчин) цитоплазми, у якому містяться органели і включення
  • Сполучна (взаємозв'язок усіх частин клітини);
  • Внутрішнє середовище, що бере участь в усіх процесах метаболізму;
  • Транспортна (завдяки в'язкості і здатності до переміщення забезпечує транспорт речовин)
Рибосома Найважливіший немембранний органоїд живої клітини сферичної або злегка еліпсоїдні форми, діаметром 100—200 ангстрем, що складається з великої та малої субодиниць
  • Трансляція генетичної інформації закодованої в мРНК.
Ендоплазматична сітка Ультрамікроскопічна система мембран, що утворюють трубочки, канальні, цистерни і пухирці; сітка об'єднана із зовнішньою мембраною ядерної оболонки та зовнішньою клітинною мембраною; є два типи — гранулярний (на поверхні — рибосоми) і гладкий (рибосоми на поверхні відсутні)
  • Поділ внутрішньоклітинного середовища;
  • Транспортування речовин;
  • Cинтез ліпідів і вуглеводів;
  • Біосинтез білка (гранулярний тип);
  • Запасання йонів кальцію (гладкий тип);
  • Знешкодження отруйних речовин у печінці (гладкий тип)
Комплекс Гольджі Система плоских порожнистих міхурців з трубочками по краях (неактивними лізосомами); у рослинних клітинах містить полісахариди, які використовуються для будови целюлозної оболонки
  • Дозрівання та накопичення речовин, виділення продуктів внутрішньоклітинного синтезу, продуктів метаболізму, токсинів;
  • Оновлення мембран;
  • Вироблення лізосом;
  • У рослинній клітині — побудова клітинної стінки, синтез ліпідів і вуглеводів
Лізосоми Круглясті або овальні утвори з окремою мембраною, що містять більше як 30 ферментів. Формуються з пухирців (везикул), які відділяються від комплекса Гольджі, та ендосом, у які потрапляють речовини при ендоцитозі. Розрізняють первинні (які містять неактивні ферменти) та вторинні (ферменти яких активні) лізосоми. Кількість визначається життєдіяльністю клітини та її фізіологічним станом
  • Внутрішньоклітинне травлення (гідролітичне розщеплення білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів і ліпідів);
  • Самоперетравлювання клітин, які відмерли (лізис);
  • Знищення ушкоджених органоїдів клітини
Вакуолі Великі пухирці із переважно водним змістом (мінеральні солі, цукор, пігменти, органічні кислоти, ферменти). Утворюються з пухирців ЕПС або пухирців Гольджі. Розрізняють чотири типи вакуолей — скоротливі, або пульсуючі (осмотична регуляція у прісноводних найпростіших), травні (насамперед у тваринній клітині), фагоцитарні та центральну вакуолю рослинної клітини (виникає з маленьких вакуоль і пухирців ЕПС). Вміст — клітинний сік
  • Зберігання різних речовин (кінцевих продуктів обміну — глюкози, фруктози, пігментів, яблучної і лимонної кислоти);
  • Підтримка осмотичного тиску в клітині
Мітохондрії Подвійна мембранна оболонка, внутрішня частина якої утворює вирости — кристи, а зовнішня містить отвори, що складаються зі спеціальних білків. Ці утвори пропускають невеликі молекули та йони. Внутрішня мембрана таких виростів не має — вона складається з молекул АТФ-синтази, які, при проходженні через них протонів, синтезують АТФ. Внутрішня порожнина заповнена матриксом, де містяться ферменти та мітохондріальні ДНК і РНК. Мітохондрія також містить рибосоми, білки, вітаміни і ліпіди. У клітині міститься від 1 до 1500 мітохондрій
  • Постачання клітини енергією, яку мітохондрія нагромаджує у формі АТФ (розщеплення вуглеводів, окиснення жирних кислот, амінокислот зі звільненням енергії ті запасання її у вигляді енергії зв'язків у молекулах АТФ);
  • Синтез деяких амінокислот (глютамінової) і активне нагромадження йонів
Цитоплазматичні включення Продукти життєдіяльності клітини, що нагромаджуються в цитоплазмі (крохмаль, глікоген, кристали солей)
  • Накопичення запасних речовин
Ядро Оболонка ядра (з ядерними порами) і ядерце. Оболонка складається з двох шарів (внутрішнього і зовнішнього, який переходить у ЕПС. У ядрі містяться хромосоми, які, спочатку маючи двохроматидну будову, після поділу ядра стають однохроматидними. Внутрішнє середовище заповнене ядерним соком, до складу якого входять білки-ферменти, необхідні для синтезу нуклеїнових кислот, фібрилярних білків, вуглеводів, мінеральних солей і води. Усередині ядра розміщене ядерце — специфічне тільце, що не має мембрани (у ядрі від 2 до 7 тілець). Складається з білка та РНК. Формуються на певних ділянках окремих хромосом. Під час поділу клітин розпадається. Місце синтезу субодиниць рибосом)
  • Ядро
    • Зберігання генетичної інформації і її використання для створення й підтримки клітинної організації;
    • Регуляція зчитування спадкової інформації;
    • Самоподвоювання генетичного матеріалу;
    • Передача інформації материнської клітини дочірній.
  • Ядерце
    • Синтез субодиниць (великої і малої) рибосом.
  • Ядерний сік
    • Взаємозв'язок структур ядра;
    • Проведення речовин, що синтезуються у ядрі;
    • Регулювання функціонування спадкового матеріалу;
    • Опорна

Атомний хімічний склад клітини[ред. | ред. код]

Атомний хімічний склад клітини
Тип Елементи Функції
Макроелементи
  • P (1 %);
  • Катіон Ca (2,5 %);
  • S (0,01-0,2 %);
  • Катіон Na (0,03 %);
  • Катіон K (0,4 %);
  • Катіон Mg (0,03 %);
  • Катіон Fe (0,01 %);
  • Аніон Cl (0,1 %);
  • N (1,5-3 %);
  • C (15-18 %);
  • O (65-76 %);
  • H (8-10 %)
  • Елемент складу ДНК, ферментів, кісток та емалі зубів;
  • Елемент складу оболонки клітини в рослин, кісток та емалі зубів, зсідання крові, регуляція роботи серця (посилення скорочень), посилення синтезу гормонів;
  • Елемент складу білків, вітамінів та ферментів;
  • Проведення нервового імпульсу, стимуляція синтезу гормонів, підтримка осмотичного тиску у клітині;
  • Регуляція роботи серця (уповільнення скорочень), проведення нервового імпульсу, стимуляція синтезу гормонів, підтримка осмотичного тиску у клітині;
  • Елемент складу кісток і зубів, активація синтезу ДНК та енергетичного обміну;
  • Елемент складу гемоглобіну, міоглобіну, кришталика, рогівки ока, активація діяльності ферментів;
  • Елемент складу шлункового соку;
  • Елемент складу білків;
  • Елемент складу органічних речовин;
  • Елемент складу води та органічних сполук;
  • Елемент складу води та органічних сполук
Мікроелементи
  • Аніон F;
  • Катіон Mn;
  • Катіон Cu;
  • Аніон I (0,0001 %);
  • Катіон Zn
  • Елемент складу гормону тироксину;
  • Активація процесу кровотворення;
  • Активація процесу кровотворення;
  • Елемент складу емалі зубів;
  • Елемент складу ферментів

Ультрамікроелементи

  • Au;
  • Ag;
  • Hg
  • Пригнічення діяльності макрофагів;
  • Бактерицидні властивості;
  • Пригнічення реабсорбції

Катаболізм[ред. | ред. код]

Катаболізм
Етапи (види) Значення
Підготовчий етап Підготовчий етап - розщеплення високомолекулярних органічних речовин до низькомолекулярних на основі реакцій гідролізу у травному каналі в цитоплазмі клітин за участі травних ферментів:
  • білки + вода → амінокислоти + Е;
  • жири + вода → гліцерин + вищі жирні кислоти + Е;
  • полісахариди + вода → глюкоза + Е.

Енергія, яка утворилася на цьому етапі, розсіюється у вигляді тепла

Безкисневий етап (гліколіз) Гліколіз відбувається за участі ферментів, що розміщені у розчинній частині цитоплазми. 60% енергії втрачається у вигляді тепла, а 40% йде на синтез двох молекул АТФ з утворенням ПВК, чотирьох атомів H та НАД (фермент небілкової природи, що каталізує окисно-відновні реакції та переносить атоми H [динуклеотид, що побудований з аміду нікотинової кислоти та аденіну, об’єднаними ланцюгом із двох залишків Р3PO4 та двох залишків рибози]; відновлена форма – НАДФ – передає атоми H іншим речовинам)):
  • Глюкоза → 2ПВК + 4H + 2АТФ (склад – аденін, рибоза та три залишки H3PO4) (загальна формула);
  • 4H + 2НАД+→2НАДФH + H+
Біологічне окиснення, цикл Кребса (аеробні організми) Біологічне окиснення здійснюється в мітохондріях (на внутрішніх мембранах), куди потрапляє ПВК. Там вона приймає участь у циклі Кребса, внаслідок якого додатково утворюються водень та НАДН як відновлена форма НАД+.

У матриксі утворюється вуглекислий газ, на кристах відбувається окиснення H з утворенням води та АТФ:

  • 2ПВК + 6O2 + 4H→6CO2 + 6H2O + 36АТФ (загальна формула)
Бродіння (анаеробні організми) Бродіння - безкисневе перетворення ПВК на інші речовини.
  • Молочнокисле:
    • 2ПВК + 2НАДH + H+ → 2C3H6O2;
  • Спиртове:
    • 2ПВК + 2НАДH + H+ → 2C2H5OH + 2CO2

У аеробних організмів за інтенсивної роботи м'язів відбувається молочнокисле бродіння. Це забезпечує певну незалежність м'язів від об'єму кисню, який може окиснювати ПВК за певний проміжок часу

Анаболізм[ред. | ред. код]

Біосинтез білків[ред. | ред. код]

Біосинтез білків
Стадія Етапи Значення
Транскрипція Ініціація Ініціація потребує наявність субстратів РНК-полімерази — нуклеотидів — та зумовлює утворення перших ланок ланцюга РНК. Перший нуклеотид входить до складу ланцюга, зберігаючи трифосфатну групу, а інші приєднуються до 3’-OH-групи наступного з вивільненням пірофосфату. На стадії ініціації РНК-продукт пов’язаний з матрицею та РНК-полімеразою нещільно, та з високою ймовірністю вивільнюється з комплексу. РНК-полімераза, не залишаючи продукт, знову ініціює РНК (абортивна ініціація). При досягненні довжини ланцюга РНК від 3 до 9 нуклеотидів комплекс стабілізується (також відбувається від’єднання σ-субодиниці, яка зв’язує РНК-полімеразу з промотором). Залежить від факторів транскрипції
Елонгація Синтез всіх видів РНК на відповідній ділянці (матриці) ДНК за допомогою ферменту ДНК-залежної РНК-полімерази, якиа будує, за принципом комплементарності, копію одного ланцюга ДНК. ДНК-зв’язувальні білки розплітають молекулу ДНК перед РНК-полімеразою, гістони заплітають позаду неї
Термінація Досягнення РНК-полімеразою стоп-кодону, розрізання РНК, додавання до 3’-кінця транскрипти декілька нуклеотидів аденіну для стабільності транскрипти
Процесинг Модифікування мРНК: кепірування (приєднання до 5’ кінця транскрипти модифікованого нуклеотиду за допомогою трифосфатного моста), поліаденілування (приєднання 200-300 залишків аденілової кислоти), сплайсинг (відщеплення інтронів за допомогою ферменту сплайсосоми)
Трансляція Активація амінокислоти Амінокислота з’єднується з антикодоном тРНК за рахунок енергії АТФ; утворюється комплекс аміноацил-антикодон тРНК, що зумовлюється ферментом аміноацил-РНК-синтетазою, що каталізує приєднання амінокислоти до тРНК) та їх перенесення на рибосому;
Ініціація Початок синтезу білка з кодону АУГ, що зумовлюється притягненням малою субодиницею рибосоми комплексу амінокислота-тРНК до цієї послідовності. Кодування першої амінокислоти — метіоніну. Зумовлюється зв’язуванням мРНК (упізнається рибосомою через кепіруваний 5’ кінець.) та тРНК з малою субодиницею внаслідок зміни конформації одного з факторів ініціації (IF2) ГТФ. Після виходу із взаємодії IF1 та IF3 (пригнічує асоціацію з великою субодиницею рибосоми до її зв’язку з іРНК) утворюється зв’язування із комплексом 50S-субодиниці, що зумовлює повну конформацію усього комплексу. Утворюється ФЦР (функціональний центр рибосоми). У ФЦР є два триплети іРНК, що утворюють два центри: А (впізнавання амінокислоти) та П (приєднання амінокислоти до пептидного ланцюга). Метіонін-комплекс переміщується у П-центр рибосоми
Елонгація Синтез білка (транспорт комплексу амінокислота-тРНК до ФЦР. У центрі А — зчитування антикодону тРНК і кодону іРНК, що зумовлює пересування рибосоми на один триплет. У результаті комплекс амінокислота-іРНК-тРНК переміщується у центр П, де відбувається приєднання амінокислоти до пептидного ланцюга. Після цього тРНК залишає рибосому);
Термінація Закінчення синтезу (початок беззмістовних кодонів на іРНК. Роз’єднання амінокислот з іРНК та розпад рибосом на дві субодиниці. Поліпептидний ланцюг занурюється у канал ЕПС і набуває різних типів структур (вторинної тощо))

Фотосинтез[ред. | ред. код]

Фотосинтез (первинний синтез органічних речовин із неорганічних (CO2) під дією фотонів світла)
Етап Суть
Світлова фаза Світлова фаза — комплекс реакцій, що відбувається під дією фотонів світла на мембранах тилакоїдів:
  • Збудження хлорофілу та синтез АТФ за рахунок енергії збуджених електронів;
  • Фотоліз води — розщеплення молекул H2O з утворенням протонів та вільного кисню (ФС2);
  • Зв’язування йонів H з НАДФ.

При потраплянні квантів світла на хлорофіл молекули хлорофілу збуджуються. Збуджені електрони проходять по електронному ланцюгові на мембрані до синтезу АТФ. Одночасно відбувається розщеплення молекул води. Йони H+ сполучаються з відновленим НАДФ (ФС1) за рахунок електронів хлорофілу; виділена при цьому енергія йде на синтез АТФ. Йони O2- віддають електрони на хлорофіл (ФС2) і перетворюються на вільний кисень: H2O + НАДФ + hν → НАДФH + H+ + 1/2O2 + 2АТФ

Темнова фаза Темнова фаза — фіксація C, синтез C6H12O6. Джерелом енергії є АТФ. У стромі хромопластів (куди надходять АТФ, НАДФH та H+ від тилакоїдів гран та CO2 з повітря) проходять циклічні реакції, у результаті чого є фіксація CO2, його відновлення H (за рахунок НАДФH + H+) та синтез C6H12O6:

CO2 + НАДФH + H+ + 2АТФ → 2АДФ + C6H12O6

Біосинтез вуглеводнів (глюконеогенез та глікогенез)[ред. | ред. код]

Глюконеогенез
Етап Суть
Мітохондріальний етап У мітохондріях фермент піруваткарбоксилаза перетворює ПВК у оксалоацетат. При цьому для виходу із мітохондрії оксалоацетат перетворюється у малат за допомогою ферменту малатдегідрогінази, який легко дифундує через мембрану мітохондрії. Поза мітохондрії малат знову дисоціює у оксалоацетат (щавелеоцтова кислота). У цитоплазмі він за допомогою фосфоенолпіруваткарбоксикінази перетворюється у фосфоенолпіруват. Для перетворення лактату у фосфоенолпіруват потрібен також фермент лактатдегідрогеназа
Позамітохондріальний етап Під дією ферментів фосфоенолпіруват поступово перетворюється у глюкозу. 10% глюконеогенезу відбувається у нирках, 90% — у печінці. За день може синтезуватися до 80 г глюкози
Глікогенез
Етап Суть
Приєднання глюкози до ланцюга глікогену Загалом процес утворення глікогену, що стимулюється гормоном інсуліном, який посилює приток глюкози до клітин

Біосинтез ліпідів (ліпогенез)[ред. | ред. код]

Ліпогенез
Етап Суть
Дигідроацетон-3-фосфат — фосфатиди Відбувається у цитоплазмі. При відновленні проміжного продукту гліколізу, дигідроксиацетон-3-фосфату, або при фосфорелюванні гліцерину утворюється sn-3-гліцерофосфат. При його етерифікації по С-1 довголанцюговою жирною кислотою утворюються лізофосфатиди, при повторній етерифікації (утворенні складних ефірів з жирних кислот) ненасиченої жирної кислоти по С-2 — фосфатиди, ключові проміжні продукти в біосинтезі ліпідів;
Фосфатидати — триацилгліцерини З фосфатидових кислот після гідролітичного розщеплення фосфатної групи та наступного ацилірування (введення залишку кислоти -RCO) утворюються триацилгліцерини (жири), які зберігаються у цитоплазмі у вигляді крапель
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Користувач:NAME_XXX/Біологія&oldid=24732811