Тема 2 · Биология
Химический состав клетки
Вода и минеральные соли, белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты, правило Чаргаффа. 100 заданий на отработку.
Простыми словами
Живая клетка сделана из тех же атомов, что камни и воздух, — особых «живых» элементов нет. Отличается лишь соотношение элементов и то, что из них собраны сложные молекулы: белки, углеводы, жиры, ДНК. Больше всего в клетке воды.
| Группа | Доля в клетке | Элементы |
|---|---|---|
| Органогены | около 98 % | углерод C, водород H, кислород O, азот N |
| Макроэлементы | десятые и сотые доли % | K, Na, Ca, Mg, S, P, Cl, Fe |
| Микроэлементы | менее 0,01 % | Zn, Cu, I, F, Mn, Co |
Железо входит в гемоглобин, магний — в хлорофилл, йод — в гормоны щитовидной железы, кальций — в костную ткань.
Вода и минеральные соли
Вода составляет 70–80 % массы клетки — больше любого другого вещества. Главная роль — растворитель: почти все реакции обмена идут в водных растворах; вода также участвует в реакциях и переносит вещества.
Высокая теплоёмкость и большая теплота испарения воды не дают организму перегреваться; лёд легче воды и защищает водоёмы от промерзания до дна.
Белки
Белок — биополимер; его мономер (повторяющееся звено) — аминокислота. В природных белках 20 видов аминокислот, соединённых пептидными связями.
| Структура | Что собой представляет | Чем удерживается |
|---|---|---|
| Первичная | цепочка аминокислот, соединённых в определённом порядке | пептидные связи |
| Вторичная | цепь закручена в спираль | водородные связи |
| Третичная | спираль свёрнута в клубок — глобулу | разные виды связей |
| Четвертичная | несколько глобул в одной молекуле (гемоглобин) | слабые связи |
Денатурация — разрушение структуры белка при нагревании или действии кислот; первичная структура разрушается последней.
Функции: строительная, каталитическая (ферменты), транспортная (гемоглобин), защитная (антитела), двигательная (актин и миозин), регуляторная (инсулин), энергетическая (17,6 кДж на 1 г).
Углеводы и липиды
| Группа | Примеры | Значение |
|---|---|---|
| Моносахариды | глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза | источник энергии, входят в нуклеотиды |
| Дисахариды | сахароза, лактоза | транспорт и запас сахаров |
| Полисахариды | крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин | запас веществ и опора |
Крахмал — запасной углевод растений, гликоген — животных и грибов; целлюлоза образует клеточную стенку растений, хитин — стенку грибов и панцирь членистоногих.
Липиды — жиры и сходные с ними по свойствам вещества; они гидрофобны. При расщеплении 1 г жира выделяется около 38,9 кДж — вдвое больше, чем у белков и углеводов (по 17,6 кДж). Фосфолипиды — основа всех клеточных мембран. Жир также служит теплоизоляцией и источником воды (горб верблюда).
Нуклеиновые кислоты
Мономер — нуклеотид: азотистое основание + сахар (дезоксирибоза в ДНК, рибоза в РНК) + остаток фосфорной кислоты.
| ДНК | РНК | |
|---|---|---|
| Цепей | две, свёрнуты в двойную спираль | одна |
| Основания | А, Т, Г, Ц | А, У, Г, Ц |
| Сахар | дезоксирибоза | рибоза |
| Функция | хранение наследственной информации | перенос информации, синтез белка (иРНК, тРНК, рРНК) |
Против А всегда стоит Т, против Г — Ц (и наоборот).
В ДНК 20 % адениловых нуклеотидов. Сколько гуаниловых?
- Т = А = 20 %; на А и Т вместе — 40 %.
- На Г + Ц — %, Г = Ц = 30 %.
В ДНК нет урацила: ответ «У» при достройке цепи ДНК — ошибка. Урацил — только в РНК.
Особые свойства воды и ещё факты
- Плотность льда меньше плотности воды, поэтому лёд плавает и защищает водоёмы от промерзания до дна.
- Капиллярность: молекулы воды связаны водородными связями, и вода поднимается по узким сосудам растения.
- Катионы и анионы минеральных солей поддерживают постоянство реакции среды крови и других жидкостей организма (буферные свойства).
- Единство химического состава живой природы: все организмы состоят из одних и тех же химических элементов; от неживой природы живое отличается иным их соотношением.
- При расщеплении жира образуются глицерин и жирные кислоты. К липидам относят также стероиды — холестерин и половые гормоны.
- Фермент — белок, поэтому при сильном нагревании он денатурирует и перестаёт работать.
Белки
Белок — полимер из аминокислот
Мономер белка — аминокислота; в природных белках их 20 видов. Аминокислоты соединены пептидными связями.
| Структура | Что собой представляет | Чем удерживается |
|---|---|---|
| первичная | порядок аминокислот в цепи | пептидные связи |
| вторичная | цепь закручена в спираль | водородные связи |
| третичная | спираль свёрнута в глобулу | разные виды связей |
| четвертичная | несколько глобул в одной молекуле | слабые связи |
Вторичная структура — спираль
Третичная структура — глобула
Денатурация — разрушение структуры белка при нагревании или действии кислот. Первичная структура разрушается последней.
Функции белков: строительная, каталитическая (ферменты), транспортная (гемоглобин), защитная (антитела), двигательная (актин и миозин), регуляторная (инсулин), энергетическая (17,6 кДж на 1 г).
Готовые работы по теме
Собраны заранее — одним нажатием: распечатать с ключом, раздать ученикам ссылкой или QR-кодом, поменять настройки. Номер набора постоянный: по этой ссылке всегда та же работа.
теория этой темы, 8 заданий по подтемам и ключ — файлом DOCX, который можно править под себя.
Прохождение онлайн
Имя ученика никуда не отправляется: он вводит только номер по списку, а таблицу «номер → фамилия» видите только вы.
Классы, выданные работы и результаты учеников по кодам — в журнале учителя: без регистрации, хранится только на этом компьютере.