Галина Ильина: Биология с основами экологии

Фотосинтез –синтез органических веществ из неорганических, идущий с использованием энергии света. Ведущую роль играют светоулавливающие пигменты, в основном хлорофиллы, содержащиеся в пластидах растений – хлоропластах. Процесс складывается из двух фаз: световой, в ходе которой происходит фотолиз воды и выделение О 2, в результате чего образуются продукты, необходимые в темновой фазе (АТФ и НАДФ Н), и собственно темновой фазы, где с помощью указанных продуктов СО 2восстанавливается до сахаров. Суммарная реакция фотосинтеза имеет вид:

Рисунок 4 – Схема обмена веществ

Гетеротрофная ассимиляция сводится к перестройке молекул: органические вещества пищи (белки, жиры, углеводы) простые органические молекулы (аминокислоты, жирные кислоты, моносахара) макромолекулы тела (белки, жиры, углеводы).

Белок – основной строительный материал клетки и организма. Помимо этого, белки выполняют целый ряд функций.

Задание 1.

Заполните таблицу 5.

Таблица 5 – Типы и функции белков

Белки – полимеры, состоящие из мономеров – аминокислот. Аминокислот 20 и они универсальны для всех организмов. Ряд из них организм человека может синтезировать сам (они называются заменимыми), а некоторые должен получать с пищей (незаменимые).

Задание 2.

Цепочка аминокислот, соединенных пептидной связью, представляет собой первичную структуру белка. Как образуются вторичная, третичная и четвертичная его структуры (рисунок 5)?

Заполните таблицу 6.

Таблица 6 – Структура белка

Рисунок 5 – Структурная организация молекул белка

Синтез белка в клетке осуществляется по матричному принципу, информацию об одной полипептидной цепи несет один ген (участок ДНК), ее «считывает» мРНК и несет в цитоплазму, к рибосомам – «машинам для синтеза белка». В ходе трансляции происходит «перевод» этой информации с языка нуклеотидной последовательности на язык последовательности аминокислот. Аминокислоты строго в порядке, записанном на мРНК, доставляются в рибосому тРНК и там присоединяются к цепочке белка. Транспортные РНК, несущие каждая свою аминокислоту, попадают в рибосому по принципу кодон – антикодонного соответствия (рисунок 6).

Каждая аминокислота закодирована триплетным кодом – тройками нуклеотидов на мРНК (таблица 7).

Рисунок 6 – Синтез белка

Задание 3.

Решите задачи:

а) Участок мРНК имеет последовательность нуклеотидов: …ААГЦАГГУУУУГГ… Определите аминокислотную последовательность закодированного здесь участка белковой молекулы.

б) Фрагмент цепи ДНК имеет вид ..ГААГАГЦЦАГЦАГАГАГААГГГА… Какие аминокислоты закодированы в этом участке ДНК (следует вспомнить правила транскрипции).

в) Фрагмент белка Д имеет следующий состав аминокислот: …мет-фен-тир-асп-гис-гис… Напишите нуклеотидный состав мРНК и ДНК, в которых закодирован данный белок.

Диссимиляция осуществляется в два этапа. Первый этап – бескислородное дыхание, неполное окисление глюкозы – гликолиз. Это ферментативный процесс расщепления шестиуглеродной глюкозы до двух трехуглеродных молекул пировиноградной кислоты.

Образовавшийся пируват может включаться в разные типы брожения в зависимости от условий (спиртовое, уксуснокислое, молочное, пропионовокислое). А при наличии в среде кислорода пируват расщепляется до конечных продуктов – это кислородное дыхание . Процесс протекает в митохондриях и называется циклом трикарбоновых кислот (или циклом Кребса). Суммарное уравнение дыхания: