Biyolojik süreçlerin kimyasal temeli. Abakumov, Gleb Arsentievich - Yaşamın kimyasal temelleri: bir ders kitabı Nizhny Novgorod Devlet Üniversitesi'nin yenilikçi eğitim programının öncelikli ulusal projesi "eğitim" kapsamında yayınlandı: eğitim ve bilim merkezi "bilgi"

Arama sonuçlarını daraltmak için aranacak alanları belirterek sorgunuzu hassaslaştırabilirsiniz. Alanların listesi yukarıda sunulmuştur. Örneğin:

Aynı anda birden fazla alanda arama yapabilirsiniz:

Mantıksal operatörler

Varsayılan operatör: VE.
Şebeke VE belgenin gruptaki tüm öğelerle eşleşmesi gerektiği anlamına gelir:

Araştırma & Geliştirme

Şebeke VEYA belgenin gruptaki değerlerden biriyle eşleşmesi gerektiği anlamına gelir:

çalışmak VEYA gelişim

Şebeke OLUMSUZ bu öğeyi içeren belgeler hariçtir:

çalışmak OLUMSUZ gelişim

Arama Tipi

Sorgu yazarken ifadenin aranacağı yöntemi belirtebilirsiniz. Dört yöntem desteklenir: Morfolojiyi dikkate alarak arama, morfoloji olmadan arama, önek araması, kelime öbeği araması.
Varsayılan olarak arama morfoloji dikkate alınarak gerçekleştirilir.
Morfoloji olmadan arama yapmak için ifadedeki kelimelerin önüne "dolar" işareti koymanız yeterlidir:

$ çalışmak $ gelişim

Bir önek aramak için sorgunun arkasına yıldız işareti koymanız gerekir:

çalışmak *

Bir ifadeyi aramak için sorguyu çift tırnak içine almanız gerekir:

" Araştırma ve Geliştirme "

Eş anlamlılara göre ara

Bir kelimenin eş anlamlılarını arama sonuçlarına dahil etmek için bir karma koymanız gerekir " # " Bir kelimeden önce veya parantez içindeki bir ifadeden önce.
Bir kelimeye uygulandığında onun için en fazla üç eş anlamlı kelime bulunacaktır.
Parantez içindeki bir ifadeye uygulandığında, eğer bulunursa her kelimeye bir eşanlamlı eklenecektir.
Morfolojiden bağımsız arama, önek araması veya kelime öbeği aramasıyla uyumlu değildir.

# çalışmak

Gruplama

Arama ifadelerini gruplandırmak için parantez kullanmanız gerekir. Bu, isteğin Boole mantığını kontrol etmenize olanak tanır.
Örneğin, bir talepte bulunmanız gerekiyor: Yazarı Ivanov veya Petrov olan ve başlığında araştırma veya geliştirme kelimeleri bulunan belgeleri bulun:

Yaklaşık kelime arama

Yaklaşık bir arama için yaklaşık işareti koymanız gerekir " ~ " bir cümleden bir kelimenin sonunda. Örneğin:

brom ~

Arama yaparken "brom", "rom", "endüstriyel" vb. Kelimeler bulunacaktır.
Ayrıca mümkün olan maksimum düzenleme sayısını da belirtebilirsiniz: 0, 1 veya 2. Örneğin:

brom ~1

Varsayılan olarak 2 düzenlemeye izin verilir.

Yakınlık kriteri

Yakınlık kriterine göre arama yapmak için yaklaşık işareti koymanız gerekir " ~ " ifadesinin sonunda. Örneğin, 2 kelime içinde araştırma ve geliştirme kelimelerinin bulunduğu belgeleri bulmak için aşağıdaki sorguyu kullanın:

" Araştırma & Geliştirme "~2

İfadelerin alaka düzeyi

Aramadaki tek tek ifadelerin alaka düzeyini değiştirmek için " işaretini kullanın ^ " ifadenin sonunda, ardından bu ifadenin diğerlerine göre uygunluk düzeyi gelir.
Düzey ne kadar yüksek olursa ifade o kadar alakalı olur.
Örneğin bu ifadede “araştırma” kelimesi “gelişme” kelimesinden dört kat daha anlamlıdır:

çalışmak ^4 gelişim

Varsayılan olarak düzey 1'dir. Geçerli değerler pozitif bir gerçek sayıdır.

Belirli bir aralıkta ara

Bir alanın değerinin bulunması gereken aralığı belirtmek için sınır değerlerini operatörle ayırarak parantez içinde belirtmelisiniz. İLE.
Sözlüksel sıralama yapılacaktır.

Böyle bir sorgu, Ivanov'dan başlayıp Petrov ile biten bir yazarla sonuçları döndürecektir, ancak Ivanov ve Petrov sonuca dahil edilmeyecektir.
Bir aralığa değer eklemek için köşeli parantez kullanın. Bir değeri hariç tutmak için küme parantezleri kullanın.

Deşifre metni

1 Federal Eğitim Ajansı Moskova Devlet İnce Kimyasal Teknoloji Akademisi adını almıştır. M.V.Lomonosova Organik Kimya Bölümü Borisova E.Ya., Kolobova T.P., Borisova N.Yu. HAYATIN KİMYASAL TEMELLERİ (bölüm 1) Çalışma kılavuzu

2 LBC UDC Borisova E.Ya., Kolobova T.P., Borisova N.Yu. Yaşamın kimyasal temelleri Ders Kitabı M. MITHT im. M.V. Lomonosov, 2007 Moskova Kimyasal Teknoloji Enstitüsü'nün kütüphane ve yayın komisyonu tarafından onaylandı. M.V. Lomonosov öğretim yardımcısı olarak. Poz. 129 /2007 Bu ders kitabı yaşamın kimyasal temelleri ve biyokimya üzerine mevcut ders kitaplarına bir ektir. 4. sınıf öğrencilerine “Biyokimyanın Temelleri” ve “Yaşamın Kimyasal Temelleri” disiplinlerinde verilen dersleri yansıtır. Biyokimyanın mevcut gelişim durumunu yansıtır ve lisans eğitimi için öğretme görevlerini dikkate alır. Biyokimyanın temelleri, "Kimya Teknolojisi ve Biyoteknoloji" lisans derecesi ve "Kimya" lisans derecesi alanlarında zorunlu bir disiplindir ve gelecekteki bir uzmana mesleki eğitim sağlayan temel kimya disiplinleri sisteminde önemli bir bağlantıdır. Kılavuzun temel amacı proteinlerin, nükleik asitlerin, karbonhidratların, lipitlerin ve biyolojik olarak aktif bileşiklerin yapısı, kimyasal özellikleri ve metabolizması hakkında sistematik bilgi geliştirmektir. Hakem: Doçent, Ph.D. Kharitonova O.V. MITHT im. M. V. Lomonosova,

3 İÇİNDEKİLER sayfa 1. Giriş. Canlı maddenin moleküler mantığı Canlı maddenin ayırt edici özellikleri Metabolizma. Metabolizma. Katabolik ve anabolik metabolik yollar Canlı organizmaların sınıflandırılması Enerji kaynakları ve canlı hücrede dönüşümü Hücre Hücre tipleri Hücrenin ana elemanları ve organizmaların yaşamındaki rolleri Hücrelerin büyümesi ve bölünmesi Proteinler Amino asitler -amino asitlerin sınıflandırılması -Amino asitlerin fiziksel özellikleri -amino asitlerin sentezi Rasemik -amino asitlerin ayrılması Kimyasal özellikler -amino asitler Peptitler, proteinler Peptitlerin sentezi Polipeptitlerin ve proteinlerin uzaysal yapısı Peptit grubunun yapısı Birincil yapı Kompozisyon ve amino asit dizisi İkincil yapı protein Proteinin üçüncül yapısı Proteinin dördüncül yapısı Proteinlerin sınıflandırılması Proteinlerin fizikokimyasal özellikleri 77 3

4 1. CANLI MADDENİN MOLEKÜLER MANTIĞI 1.1. Canlı maddenin ayırt edici özellikleri Çoğu bilim adamı, "Hayat" kavramıyla, çevre ile enerji ve madde alışverişi sonucu kendi kendini üretebilen ve varlığını sürdürebilen büyük organik moleküllerden oluşan karmaşık sistemlerin var olma sürecini kasteder. . Tüm canlı organizmalar moleküllerden yapılmıştır. Bu moleküller izole edilip izole bir durumda incelenirse, cansız maddenin davranışını belirleyen tüm fiziksel ve kimyasal yasalara uydukları ortaya çıkar. Bununla birlikte, canlı organizmalar, cansız madde birikimlerinde bulunmayan olağandışı özelliklere sahiptir: 1. Cansız ortamlar (toprak, su, kayalar) genellikle, çok zayıf bir şekilde ifade edilen yapısal organizasyonla karakterize edilen, nispeten basit kimyasal bileşiklerin düzensiz karışımlarını temsil eder. Canlı organizmalar için karmaşık bir yapı ve yüksek düzeyde bir organizasyon vardır. 2. Canlı bir organizmanın her bileşeninin özel bir amacı vardır ve kesin olarak tanımlanmış bir işlevi yerine getirir. Bu sadece hücre içi yapılar (örneğin çekirdek veya hücre zarı) için değil, aynı zamanda hücrenin tek tek kimyasal bileşenleri - lipitler, proteinler ve nükleik asitler için de geçerlidir. Bu nedenle canlı organizmalar söz konusu olduğunda her molekülün işlevi sorusu oldukça uygundur. Aynı zamanda, cansız maddeleri oluşturan moleküllerle ilgili böyle bir soru yersiz ve anlamsız olacaktır. 3. Canlı organizmaların önemli bir özelliği, canlıların karmaşık yapısal organizasyon özelliğini inşa etmek ve sürdürmek için harcanan enerjiyi çevreden alma ve dönüştürme yetenekleridir ve hammadde olarak basit başlangıç ​​malzemeleri kullanılır. Cansız madde kendi yapısını korumak için dış enerjiyi kullanma yeteneğine sahip değildir. Buna karşılık, cansız bir sistem ışık veya ısı gibi dış enerjiyi emdiğinde, genellikle daha az düzenli bir duruma girer. 4. Canlı organizmaların en çarpıcı özelliği, kendilerini doğru bir şekilde yeniden üretebilmeleridir. 4 içinde üretime

Kütle, boyut ve iç yapı bakımından benzer 5 nesil form. Canlı organizmalar kimyasal bileşimleri bakımından yaşadıkları çevreden büyük farklılıklar gösterir. Dünyanın biyokütlesini oluşturan canlı organizmalarda 60'ın üzerinde kimyasal element keşfedilmiştir. Bunlar arasında, türü ve organizasyon düzeyi ne olursa olsun, herhangi bir organizmanın bileşiminde bulunan bir grup element geleneksel olarak ayırt edilir. Bunlar arasında C, N, H, S, P, Na, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Mn, Cu, Co, Mo, B, V, I ve Cl bulunur. Organojenler olarak adlandırılan ilk altı element, canlı maddenin, proteinlerin, nükleik asitlerin, karbonhidratların, lipitlerin vb. temelini oluşturan en önemli bileşikler onlardan oluştuğu için biyosistemlerde olağanüstü bir rol oynar. İnsan vücudunda bu elementlerin oranı %97,3'tür. Bunlardan: C 21.0; H 9.7; 0 62.4; N 3.1; P 0,95 ve S %0,16. Cansız maddelerde bu unsurlar çok daha az yaygındır. Atmosferde ve yer kabuğunda yalnızca karbondioksit, moleküler nitrojen, karbonatlar ve nitratlar gibi basit, kararlı ve enerjisi zayıf inorganik bileşikler halinde bulunurlar. Sonraki on elemente “yaşam metalleri” denir; biyopolimerlerin yapısını ve fonksiyonel aktivitesini korumak için çok önemlidirler. Vücuttaki payları %2,4'tür. Canlı organizmalardaki tüm "yaşam metalleri" serbest katyonlar formunda bulunur veya biyoligandlarla ilişkili kompleks oluşturucu iyonlardır. Yalnızca sodyum ve potasyum serbest katyonlar halinde bulunur; kalsiyum ve magnezyum katyonları hem serbest hem de bağlı hallerde (kompleksler veya suda çözünmeyen bileşikler halinde) bulunur. Geriye kalan "yaşam metallerinin" katyonları esas olarak vücudun biyokomplekslerinin bir parçasıdır ve stabilitesi büyük ölçüde değişir. Biyokütlede bulunan geri kalan elementler canlı doğada bu kadar sistematik bir şekilde bulunmaz ve çoğu durumda bunların biyolojik önemi henüz açıklığa kavuşturulmamıştır. Organojenler, özel niteliklerin kompleksi nedeniyle yaşam olgusunda önemli bir rol oynar. Organojenler, canlı organizmalardaki biyomoleküllerin çeşitliliğini belirleyen, oluşturdukları olağanüstü çeşitlilikteki kimyasal bağlarla karakterize edilir. Sonuç olarak, örneğin karbon, benzersiz özelliklere sahip olası bileşiklerin sayısı ve çeşitliliği açısından silikonu geride bırakıyor. İkinci özellik ise adı geçen elementlerin atomlarının boyutları küçük olduğundan atomlar arası uzaklıkları minimum olan nispeten yoğun moleküller oluşturmasıdır. Bu tür moleküller belirli kimyasalların etkisine karşı daha dirençlidir 5

6 ajan. Ve son olarak, üçüncü kalite esas olarak P ve S'de ve yalnızca küçük bir ölçüde N'de bulunur ve parçalanması daha fazla miktarda enerji açığa çıkaran belirli bileşiklerin bu elementleri temelinde ortaya çıkmasına indirgenir. hayati süreçler için. Son olarak organojenler esas olarak suda çözünebilen bileşikler oluşturur ve bu da %60'tan fazla su içeren canlı organizmalardaki konsantrasyonlarına katkıda bulunur. Canlı maddelerdeki niceliksel içeriklerine göre elementler üç kategoriye ayrılır: konsantrasyonu %0,001'i aşan makro elementler (C, H, Ca, N, P, S, Mg, Na, Cl, Fe), mikro elementler, oranı %0,001 ila %0,0 arasında değişen (Mn, Zn, Cu, B, Mo, Co ve diğerleri) ve içeriği %0,0'ı aşmayan ultramikro elementler (Hg, Au, U, Ra, vb.) ). Makro elementlerden biyokütle en büyük miktarlarda O, C, N ve Ca içerir. Bunlardan yalnızca O ve Ca yerkabuğunda yaygın olarak temsil edilir. Litosferde önemli miktarlarda bulunan birçok element (Si, Al, Fe vb.) organik dünyada nispeten düşük konsantrasyonlarda bulunur. Makroelementlerin ana işlevi dokular oluşturmak ve ozmotik, su-elektrolit, asit-baz, redoks ve metal-ligand homeostazisini sürdürmek, yani vücudun normal sabit iç durumunu korumaktır. Mikro elementler, esas olarak kompleksleştirici maddeler veya metabolik aktivatörler olarak enzimlerin, hormonların, vitaminlerin ve diğer biyolojik olarak aktif bileşiklerin bir parçasıdır. Mikro elementler dokular ve organlar arasında eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. İz elementlerin çoğu, karaciğer dokusunda maksimum konsantrasyonlarda bulunur, bu nedenle karaciğer, iz elementler için bir depo olarak kabul edilir. Bazı mikro elementler belirli dokulara özel bir ilgi gösterir. Örneğin, tiroid bezinde iyot, diş minesinde flor, pankreasta çinko, böbreklerde molibden, retinada baryum, kemiklerde stronsiyum ve hipofiz bezinde manganez, brom, krom içeriğinde artış gözlenir. . İnsan vücudundaki mikro elementlerin kantitatif içeriği önemli dalgalanmalara tabidir ve bir dizi koşula bağlıdır: yaş, cinsiyet, yılın ve günün saati, çalışma koşulları vb. Eser elementlerin vücut dokuları arasındaki dağılımındaki değişiklikler, belirli bir hastalığın teşhis testi ve prognozu olarak hizmet edebildiği gibi adli tıpta da kullanılabilir. Vücuttaki fizyolojik süreçlerin normal seyri sırasında, mikro elementlerle belirli bir düzeyde doku doygunluğu korunur, yani. mikro element homeostazisi. Bakımda 6

7 Hormonlar vücuttaki mikro elementlerin optimal seviyesinde rol oynar. Bu seviyenin altındaki veya üstündeki mikro besin seviyeleri insan sağlığı açısından ciddi sonuçlar doğurmaktadır. Canlı organizmaların temel bileşimi ile çevre arasında, canlı ve cansız doğanın birliğini gösteren belirli ilişkiler vardır. Örneğin, suda çözünebilen ve gaz halindeki bileşikleri kolayca oluşturan elementler, biyosferin büyük kısmını (C, N, P, S) oluşturur, ancak yer kabuğundaki içerikleri nispeten küçüktür. Suda çözünebilen bileşikler oluşturmayan elementler inorganik doğada yaygın olarak bulunur ve organizmalarda (Si, Fe, Al) az miktarda bulunur. Elementlerin biyolojik rolü ile Mendeleev'in periyodik sistemindeki yerleri arasında belirli bir ilişki kurulmuştur: vücuttaki kimyasal elementlerin niceliksel içeriği, seri numaralarıyla ters orantılıdır. Organik dünya esas olarak hafif elementlerden yapılmıştır. Vakaların ezici çoğunluğunda, aynı alt gruptaki hafif elementlerden ağır elementlere geçerken elementlerin toksisitesi artar ve buna paralel olarak canlı organizmalardaki içerikleri azalır (Zn, Cd, Hg). Biyolojik nesnelerde (Ca, Sr, Ba) bazı alt grupların elemanları birbirinin yerini alır. Bu nedenle, belirli kimyasal elementlerin organizmalar tarafından kullanılmasındaki belirleyici önem, bunların çevredeki organizmalar tarafından kullanılabilirliği ve organizmaların bunları seçici olarak absorbe etme ve konsantre etme yeteneği ile ilgilidir. Kimya açısından bakıldığında, elementlerin doğal seçimi, bir yandan yeterince güçlü, diğer yandan kararsız kimyasal bağlar oluşturabilen elementlerin seçimine indirgenir. Yukarıda belirtildiği gibi, canlı maddeyi oluşturan çok sayıda makro ve mikro element, ikincisinde çeşitli kimyasal bileşikler formunda mevcuttur. Canlı organizmaların çoğu kimyasal bileşeni, karbon ve nitrojenin hidrojenlenmiş formda olduğu organik bileşiklerdir. Tüm organik biyomoleküller sonuçta dış ortamdan elde edilen çok basit düşük moleküler ağırlıklı öncülerden, yani CO2, su ve atmosferik nitrojenden kaynaklanır. Bu öncüler, bir dizi ara ürün yoluyla sırayla yapı taşları rolünü oynayan artan moleküler ağırlığa sahip biyomoleküllere dönüştürülür; orta molekül ağırlıklı organik bileşiklere dönüşür. 7

8 Daha sonra bu yapı taşları birbirlerine kovalent bağlarla bağlanarak nispeten yüksek moleküler ağırlığa sahip makromoleküller oluştururlar. Örneğin amino asitler, proteinlerin oluştuğu yapı taşlarıdır; Mononükleotidler nükleik asitlerin yapı taşları, monosakkaritler polisakkaritlerin yapı taşları ve yağ asitleri çoğu lipidin yapı taşları olarak görev yapar. Makromoleküllerin yapı taşı olarak görev yapan birkaç basit molekülün dikkat çekici başka bir özelliği daha vardır. Hepsi genellikle hücrelerde çeşitli işlevleri yerine getirir. Böylece amino asitler yalnızca protein moleküllerinin yapı taşları olarak değil, aynı zamanda hormonların, alkaloitlerin, porfinlerin, pigmentlerin ve diğer birçok biyomolekülün öncüsü olarak da görev yapar ve mononükleotidler yalnızca nükleik asitlerin yapı taşları olarak değil aynı zamanda koenzimler ve enerji olarak da kullanılır. depolama maddeleri. Bu nedenle, yapı taşı görevi gören biyomoleküllerin, evrim sırasında birden fazla işlevi yerine getirebilme yetenekleri nedeniyle seçilmiş olması muhtemel görünüyor. İşlevleri hala bilinmeyen biyomoleküller olmasına rağmen, canlı organizmalar normalde işlevsiz bileşikler içermez. Bir sonraki, daha yüksek organizasyon seviyesinde, farklı gruplara ait makromoleküller birbirleriyle birleşerek supramoleküler kompleksler oluşturur. Örneğin lipoproteinler, lipit ve protein kompleksleridir veya ribozomlar, nükleik asit ve protein kompleksleridir. Supramoleküler komplekslerde, kurucu makromoleküller kovalent bağlar kullanılarak birbirine bağlanmaz; iyonik etkileşimlerin, hidrojen bağlarının, hidrofobik etkileşimlerin ve van der Waltz kuvvetlerinin kovalent olmayan zayıf kuvvetleri tarafından "bir arada tutulurlar". Bununla birlikte, makromoleküllerin supramoleküler komplekslere kovalent olmayan bağlanması çok spesifiktir ve kural olarak, kompleksin ayrı ayrı parçalarının dikkatli geometrik "uyumu" veya tamamlayıcılığı nedeniyle çok kararlıdır. Hücresel yapı hiyerarşisindeki en üst organizasyon seviyesinde, çeşitli supramoleküler kompleksler organellerde (çekirdekler, mitokondri, kloroplastlar) veya diğer cisimlerde ve kapanımlarda (lizozomlar, mikro cisimcikler ve vakuoller) birleştirilir. Tüm bu yapıların çeşitli bileşenlerinin de esas olarak kovalent olmayan etkileşimler yoluyla birleştirildiği tespit edilmiştir. Tüm makromoleküller arasında canlı organizmalarda en yaygın olanı proteinlerdir ve bu, tüm hücre türleri için geçerlidir. Dört ana biyolojik makromolekül tipinin hepsinin farklı 8 molekülde bulunduğu ortaya çıktı.

Canlı organizmaların "cansız" kısımları - dış iskelet, kemiğin mineral bileşenleri, hücre dışı yapılar (saç, tüyler) ve ayrıca nişasta ve yağ gibi inert rezerv maddeler hariç, yaklaşık olarak aynı oranlarda 9 hücre. Dört ana biyomakromolekül sınıfının tüm hücrelerdeki işlevlerinin de aynı olduğu ortaya çıktı. Dolayısıyla nükleik asitlerin evrensel işlevi genetik bilgiyi depolamak ve iletmektir. Proteinler, genetik bilgi içeren genlerin etkisinin "uygulayıcıları" olduğu kadar doğrudan ürünleridir. Çoğu protein spesifik katalitik aktiviteye sahiptir ve enzim olarak işlev görür; geri kalan proteinler yapısal elementler olarak görev yapar. Polisakkaritler iki ana işlevi yerine getirir. Bunlardan bazıları (örneğin nişasta) hücrenin yaşamı için gerekli olan “yakıtın” depolandığı bir form görevi görürken, diğerleri (örneğin selüloz) hücre dışı yapısal bileşenleri oluşturur. Lipidlere gelince, öncelikle membranların ana yapısal bileşenleri olarak ve ikinci olarak enerji açısından zengin bir "yakıt" rezervi olarak hizmet ederler. Söylenenlerin hepsinden, hücrenin moleküler organizasyonunun tüm karmaşıklığına rağmen, binlerce farklı makromolekülün birkaç tür basit yapı taşı molekülünden oluşması nedeniyle başlangıçtaki basitlikle karakterize edildiği açıkça ortaya çıkıyor. Her bir organizma tipinin sabitliğinin, benzersiz bir nükleik asit ve protein setinin varlığı nedeniyle korunduğu açıktır. Yapı taşı olan moleküllerin fonksiyonel çeşitliliğinin altında moleküler ekonomi ilkesi yatmaktadır. Muhtemelen, canlı hücreler, belirli çevresel koşullar altında karakteristik varoluş biçimlerini sağlamaya yeterli olan, mümkün olan tüm moleküllerin en basitinden en az sayıda türü içerir; tür özgüllüğü. Canlı organizmaları oluşturan ana bileşik türleri şunlardır: proteinler, nükleik asitler, karbonhidratlar, lipitler (yağlar ve yağ benzeri maddeler), su, mineral tuzları. Bunlara ek olarak organizmalarda az miktarda hidrokarbonlar, alkoller, karboksilik asitler, keto asitler, amino asitler, aminler, aldehitler, ketonlar ve diğer bileşikler de bulunmuştur. Bazı hayvan, bitki ve mikroorganizma türlerinde bu tür maddeler önemli miktarlarda birikir ve sistematik bir özellik olarak hizmet edebilir. Uçucu yağlar, alkaloitler ve tanenler yalnızca bitkilerde bulunuyordu. Metabolizmayı düzenlemek için hormonlar, enzimler, vitaminler ve antibiyotikler tüm canlı organizmalarda küçük miktarlarda bulunur. Bahsedilen 9'un çoğu

10 bileşiğin güçlü bir fizyolojik etkisi vardır ve yaşam süreçlerini hızlandırıcı veya geciktirici olarak görev yapar. Kimyasal olarak çok çeşitli olmalarına rağmen bazen biyolojik olarak aktif bileşikler adı altında birleştirilirler. Organizmaları oluşturan bileşikler arasında plastik ve enerjik maddeleri ayırmak gelenekseldir. Plastik maddeler hücre içi yapıların, hücrelerin ve dokuların oluşumunda yapı malzemesi görevi görür. Bunlar esas olarak proteinler, nükleik asitler, bazı lipit türleri ve yüksek molekül ağırlıklı karbonhidratlardır. Enerji maddeleri yaşam süreçleri için enerji tedarikçisi görevi görür. Bunlar düşük moleküler ağırlıklı (karbonhidratlar) ve bazı yüksek moleküler ağırlıklı (glikojen, nişasta) karbonhidratları ve belirli lipit gruplarını (temel olarak yağlar) içerir. METABOLİZMA. Metabolizmanın katabolik ve anabolik yolları Organizmanın dış çevre ile ilişkisini yansıtan yaşam sürecindeki maddelerin dönüşümleri kümesine metabolizma veya metabolizma denir. Metabolizma, biyolojik olarak aktif doğal bileşiklerin tüm sınıflarının temsilcilerini tek bir sistemde birleştiren çok sayıda, birbiriyle yakından bağlantılı biyokimyasal süreçlerin (oksidasyon, indirgeme, parçalanma, moleküllerin birleşmesi, grupların moleküller arası transferi vb.) Karmaşık bir topluluğudur. Metabolizma, bir dizi çoklu enzim sistemini içeren, oldukça entegre ve hedefe yönelik bir süreçtir. Bu dönüşümlerde başrol proteinlere aittir. Enzim proteinlerinin katalitik fonksiyonu sayesinde parçalanma ve biyosentez işlemleri gerçekleştirilir. Nükleik asitlerin yardımıyla en önemli biyopolimerlerin biyosentezinde tür spesifikliği yaratılır. Karbonhidratların ve lipitlerin metabolizmasının bir sonucu olarak, kimyasal dönüşümler için evrensel bir enerji donörü olan ATP (adenozin trifosfat) (Şekil 1.1) rezervleri sürekli yenilenir. Bitki ve hayvanların hücre, doku ve organlarında metabolizma sırasında oluşan maddelere metabolit denir. Metabolitler vücutta bulunan doğal maddelerdir. Yapı olarak metabolitlere yakın olan ve biyokimyasal süreçlerde onlarla rekabet eden doğal ve sentetik kökenli maddelere antimetabolitler denir. 10

11 H 2 N N N N N CH 2 --P--P--P-H H H H H H H Şekil. 1.1. Adenozin trifosforik asit (ATP) Metabolizması dört spesifik işlevi yerine getirir: a) çevreden enerjinin çıkarılması (organik maddelerin kimyasal enerjisi biçiminde veya güneş ışığından gelen enerji biçiminde); b) ekzojen maddelerin “yapı taşlarına” dönüştürülmesi, yani. hücrenin makromoleküler bileşenlerinin öncüleri; c) bu yapı taşlarından proteinlerin, nükleik asitlerin, yağların ve diğer hücresel bileşenlerin bir araya getirilmesi; d) "işe yarayan" ve belirli bir hücrenin çeşitli spesifik işlevlerini yerine getirmek için artık gerekli olmayan biyomoleküllerin yok edilmesi. Biyokimyasal dönüşümlerin karşılıklı ilişkisi ve birbirine bağımlılığı, bir sınıf organik bileşikten diğerine geçiş olasılığı, metabolizmanın karakteristik özellikleridir. Vücuttaki biyokimyasal süreçlerin iç ve dış faktörler tarafından düzenlenen genel seyri, içinden çıkılamaz tek bir bütündür ve vücut, metabolizma yoluyla varlığını sürdüren, kendi kendini düzenleyen bir sistemdir. Canlı bir hücrenin metabolizması (metabolizması) esas olarak iki reaksiyon akışından oluşur: katabolik ve anabolik. Metabolik reaksiyonların sırası tüm canlılarda benzerdir. Katabolik yollar (katabolizma), bozunma ve disimilasyon süreçleridir. Bu, nispeten büyük gıda moleküllerinin (karbonhidratlar, yağlar ve proteinler) esas olarak oksidasyon reaksiyonları yoluyla gerçekleştirilen enzimatik parçalanmasıdır. Oksidasyon sırasında büyük moleküller daha küçük moleküllere parçalanır. Bu durumda, adenozin trifosfatın (ATP) fosfat bağlarından enerji şeklinde depolanan serbest enerji açığa çıkar. Depolanan enerji daha sonra yaşam süreçlerinde kullanılabilir. Besin maddelerinin çoğunun katabolizması üç ana aşamayı içerir. İlk aşamada, yüksek molekül ağırlıklı bileşenler kendilerini oluşturan yapı taşlarına ayrılır. Örneğin proteinler amino asitlere, polisakkaritler heksozlara veya pentozlara, lipitler yağ asitlerine, glisirine ve diğer bileşenlere parçalanır. on bir

12 İkinci aşamada (ara değişimin ilk aşaması), birinci aşamada oluşan çok sayıda ürün, tür sayısı nispeten az olan daha basit moleküllere dönüştürülür. Böylece, heksozlar, pentozlar ve gliserol yok edildiğinde ilk önce gliseraldehit-3-fosfata dönüştürülür ve daha sonra protein olmayan bir koenzim asetil-koenzim A'nın (asetil-koa) bir parçası olan bir asetil grubuna bölünür. katalizden sorumlu kompleks enzimin bileşeni. NH2CH3-C-S-(CH2CH2NH-C)2-CH-C-CH2-(-P)2-CH2HCH3CH3 Asetil koenzim A HHHPHPHNNHHHH Yirmi farklı amino asit de şu şekilde verilmektedir: asetil-koa, -ketoglutarik, süksinik, fumarik ve oksaloasetik asitler gibi yalnızca birkaç son ürünün parçalanması. Üçüncü aşamada (ara değişimin son aşaması), ikinci aşamada oluşan ürünler karbondioksit ve suya oksitlenir. Anabolik yollar (anabolizma) sentez ve asimilasyon süreçleridir. Basit öncülerden nispeten büyük hücresel bileşenlerin (örneğin polisakkaritler, nükleik asitler, proteinler veya yağlar) enzimatik sentezidir. Anabolik süreçlerin molekül boyutunda bir artışa ve yapılarının komplikasyonuna yol açması nedeniyle, bu süreçler entropide bir azalma ve enerji şeklinde sağlanan serbest enerji tüketimi ile ilişkilidir. ATP'nin fosfat bağları. Anabolizma da üç aşamadan oluşur ve katabolizmanın üçüncü aşamasında oluşan bileşikler, anabolizma sürecindeki başlangıç ​​maddeleridir. Yani katabolizmanın üçüncü aşaması aynı zamanda anabolizmanın ilk, başlangıç ​​aşamasıdır. Örneğin protein sentezi bu aşamada -amino asitlerin öncüsü olan -keto asitlerle başlar. Anabolizmanın ikinci aşamasında keto asitler diğer amino asitler tarafından vücut için halihazırda gerekli olan amino asitlere aminlenir ve üçüncü aşamada N N 12

Son 13 aşamada amino asitler birleşerek çok sayıda farklı amino asitten oluşan peptit zincirlerini oluşturur. Katabolizma ve anabolizmanın yolları genellikle aynı değildir. Örneğin, glikojenin laktik asite parçalanması sürecinde, her biri bu sürecin ayrı bir aşamasını katalize eden 12 enzimin yer aldığı bilinmektedir. İlgili anabolik süreç, yani. laktik asitten glikojenin sentezi, katabolizmanın karşılık gelen aşamalarının tersine çevrilmesini temsil eden yalnızca 9 enzimatik sentez aşamasını kullanır; Eksik olan 3 adımın yerini, yalnızca biyosentez için kullanılan tamamen farklı enzimatik reaksiyonlar alır. Katabolik ve anabolik yolların aynı olmamasına rağmen, bunlar ortak bir üçüncü aşamayla - merkezi veya amfibolik yollar olarak adlandırılan (her ikisi de Yunanca "amphi" den) - bağlanır. Hem katabolizma hem de anabolizma, her biri ayrı ayrı ele alınabilecek, aynı anda meydana gelen ve birbiriyle ilişkili iki süreçten oluşur. Bunlardan biri, belirli bir biyomolekülün kovalent omurgasının sırasıyla yok edilmesi veya senteziyle sonuçlanan enzimatik reaksiyonların dizisidir. Bu durumda metabolitler oluşur. Tüm dönüşüm zinciri, ara metabolizma adı altında birleştirilmiştir. İkinci süreç, ara metabolizmanın enzimatik reaksiyonlarının her birine eşlik eden enerji dönüşümüdür. Katabolizmanın bazı aşamalarında metabolitlerin kimyasal enerjisi depolanır (genellikle fosfat bağı enerjisi şeklinde) ve anabolizmanın belirli aşamalarında tüketilir. Metabolizmanın bu tarafına genellikle enerji eşleşmesi denir. Ara metabolizma ve enerji eşleşmesi birbiriyle ilişkili ve birbirine bağımlı kavramlardır. Anabolizma ve katabolizma arasındaki bağlantı üç düzeyde meydana gelir: 1. enerji kaynakları düzeyinde (katabolizma ürünleri, anabolik reaksiyonların ilk substratları olabilir); 2. enerji düzeyinde (katabolizma ATP ve diğer yüksek enerjili bileşikleri üretir; anabolik süreçler bunları tüketir); 3. eşdeğerleri indirgeme düzeyinde (katabolizmanın oksidatif reaksiyonları, anabolizmanın indirgeme reaksiyonları) Canlı bir organizmanın metabolizmasına özgü, tek bir hedefe ulaşmayı amaçlayan zaman ve mekandaki reaksiyonların koordinasyonudur - kendini yenileme, kendini yenileme -canlı bir sistemin korunması (organizma, hücre). Bireysel biyokimyasal süreçler hücrenin belirli bölgelerinde lokalizedir. Çok sayıda zar hücreyi 13 bölüme ayırır

14 bölme. Bir hücrede, eş zamanlı olarak, birbirine müdahale etmeden, mekansal ayrılma (bölümlendirme) nedeniyle, genellikle zıt nitelikte çeşitli biyokimyasal reaksiyonlar meydana gelir. Örneğin, yağ asitlerinin asetata oksidasyonu, mitokondride lokalize olan bir dizi enzim tarafından katalize edilirken, yağ asitlerinin asetattan sentezi, sitoplazmada lokalize olan başka bir enzim seti tarafından gerçekleştirilir. Farklı lokalizasyon nedeniyle, karşılık gelen katabolik ve anabolik süreçler hücrede aynı anda ve birbirinden bağımsız olarak meydana gelebilir. Bu, biyokimyasal reaksiyonların uzaysal koordinasyonudur. Zaman içindeki koordinasyon önemlidir. Bireysel biyokimyasal süreçler, kesin olarak tanımlanmış bir zaman dizisinde meydana gelir ve birbirine bağlı uzun reaksiyon zincirleri oluşturur. Karbonhidratların glikolizi, kesinlikle birbiri ardına takip edilen 11 aşamada gerçekleşir. Bu durumda önceki aşama, bir sonraki aşamanın uygulanması için koşulları yaratır. Ayrıca canlı bir organizma, kendi kendini düzenleyen, açık, sabit bir sistemdir. Açık bir sistemdir çünkü vücut sürekli ve sürekli olarak dış çevreyle besin ve enerji alışverişinde bulunur. Bu durumda ortamdan sisteme madde ve enerji aktarım hızı, sistemden madde ve enerji aktarım hızına tam olarak karşılık gelir, yani bu sabit bir sistemdir. Dolayısıyla canlı bir organizmanın özelliği olan homeostaz, vücudun iç ortamının bileşiminin sabitliği, biyokimyasal parametrelerin stabilitesi ve stabilitesidir. Örneğin, kan pH = , glikoz içeriği yaklaşık 5 mm l'dir (90 mg / 100 ml). Çevresel koşullar değişirse, vücuttaki bireysel reaksiyonların hızı değişir ve buna bağlı olarak maddelerin sabit konsantrasyonları da değişir. Daha sonra canlı hücrenin hassas mekanizmaları devreye girerek konsantrasyonlardaki değişiklikleri algılar ve bunları telafi ederek normale döndürür. Öz düzenleme meydana gelir. Dolayısıyla canlı bir organizmanın biyokimyasal parametrelerinin sabitliği statik, pasif değil dinamiktir CANLI ORGANİZMALARIN SINIFLANDIRILMASI Dünya üzerinde yaşayan tüm organizmaların hücreleri, yaşam için kullanılan karbon kaynaklarına bağlı olarak iki ana gruba ayrılır: ototrofik (“kendilerini besleyen”) ve heterotrofik (“başkalarının pahasına beslenen”) organizmalar. Ototrofik organizmaların hücreleri, karbonun tek kaynağı olarak CO2'yi kullanabilir ve 14 karbonun tamamını ondan oluşturabilirler.

15 karbon içeren bileşen. Heterotrofik organizmaların hücreleri CO2'yi özümseme yeteneğine sahip değildir ve glikoz gibi oldukça karmaşık indirgenmiş organik bileşikler formunda karbon almak zorundadır. Ototroflar bağımsız olarak var olma yeteneğine sahipken, heterotroflar belirli karbon bileşiği biçimlerine ihtiyaç duyduklarından diğer organizmaların atık ürünlerini kullanmak zorundadırlar. Tüm fotosentetik organizmalar ve bazı bakteriler ototrofik bir yaşam tarzına öncülük eder; yüksek hayvanlar ve çoğu mikroorganizma heterotroftur. Organizmaların sınıflandırılmasında temel alınan ikinci özellik, enerji kaynaklarıyla olan ilişkileridir. Hücreleri enerji kaynağı olarak ışığı kullanan organizmalara fototrofik, redoks reaksiyonları sonucunda hücreleri enerji alan organizmalara ise kemotrofik denir. Bu kategorilerin her ikisi de enerji üretmek için kullandıkları elektron donörlerinin doğasına bağlı olarak alt gruplara ayrılır. Yalnızca karmaşık organik moleküllerin (örneğin glikoz) elektron donörü olarak görev yapabildiği kemotroflara kemoorganotroflar denir. Moleküler hidrojen, kükürt veya hidrojen sülfür ve amonyak gibi herhangi bir basit inorganik bileşiği elektron verici olarak kullanabilen organizmalar kemolitotroflar (Yunanca "lithos" - taştan) olarak sınıflandırılır. Organizmaların büyük çoğunluğu ya fotolithotroflardır ya da kemoorganotroflardır. Diğer iki grup nispeten az sayıda türü kapsamaktadır. Ancak bu az sayıdaki tür doğada oldukça yaygındır. Bazıları biyosferde son derece önemli bir rol oynamaktadır. Bunlar özellikle moleküler nitrojeni sabitleyen ve amonyağı nitratlara oksitleyen toprak mikroorganizmalarıdır. Daha çok heterotroflar olarak adlandırılan kemoorganotroflar iki büyük sınıfa ayrılır: aeroblar ve anaeroblar. Aeroblar son elektron alıcısı olarak moleküler oksijeni kullanırken anaeroblar başka bazı maddeleri kullanır. Birçok hücre hem aerobik hem de anaerobik koşullarda mevcut olabilir; Elektron alıcısı olarak oksijeni veya organik maddeleri kullanabilirler. Bu tür hücrelere fakültatif anaeroblar denir. Heterotrofik hücrelerin çoğu, özellikle yüksek organizmaların hücreleri, fakültatif anaeroblardır; Oksijen mevcut olduğunda onu kullanırlar. Doğadaki tüm canlı organizmalar beslenme açısından bir şekilde birbirine bağlıdır. Biyosfere bir bütün olarak bakıldığında 15

16 fotosentetik ve heterotrofik hücre karşılıklı olarak birbirini besler. Birincisi, atmosferik karbondioksitten glikoz gibi organik maddeler oluşturur ve oksijeni serbest bırakır; ikincisi fotosentetik hücreler tarafından üretilen oksijeni ve glikozu kullanır ve CO2'yi atmosfere geri verir. Biyosferdeki karbon döngüsü enerji döngüsüyle ilişkilidir. Fotosentez sırasında glikozun ve diğer fotoredüksiyon ürünlerinin kimyasal enerjisine dönüştürülen güneş enerjisi, heterotroflar tarafından enerji ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılır. Bu nedenle, güneş ışığı sonuçta hem ototrofik hem de heterotrofik tüm hücrelerin enerji kaynağıdır. Doğadaki tüm canlı organizmaların beslenme konusunda karşılıklı bağımlılığına sentrofi denir ENERJİ KAYNAKLARI VE CANLI BİR HÜCREDEKİ DÖNÜŞÜMÜ Biyokimyasal reaksiyonlar genellikle izobarik izotermal koşullar altında meydana gelir. Bu koşullar altında sistemin enerji durumu entalpi ile karakterize edilir ve sistemin düzensizliğinin ölçüsü bu sistemin entropisi ve sıcaklığının çarpımıdır. Hem bu özellikleri hem de kendiliğinden süreçler sırasındaki değişim eğilimlerini hesaba katan bir fonksiyon, aynı zamanda izobarik-izotermal potansiyel veya serbest enerji olarak da adlandırılan Gibbs enerjisi G'dir: G = H - TS Diğer termodinamik parametreler ve karakterize eden fonksiyonlar gibi sistemin durumu, herhangi bir işlemin sonucunda Gibbs enerjisindeki değişiklik, işlemin izlediği yoldan bağımsız olarak yalnızca sistemin son ve başlangıç ​​durumu tarafından belirlenir: G p = G uç G başlangıç ​​Biyokimyasal reaksiyonlara eşlik eden Gibbs enerjisindeki (G p 0) azalmaya ekzergonik reaksiyonlar denir; bunlar kendiliğinden ve geri döndürülemez şekilde meydana gelebilir. Bir biyokimyasal sistemin başlangıç ​​durumundaki (Ginit) Gibbs enerjisinin değeri, son durumdaki (Gfin) değeriyle karşılaştırıldığında ne kadar büyük olursa, söz konusu sistemdeki reaktifler arasındaki kimyasal afinite de o kadar büyük olur; onların reaktiviteleri. Gibbs enerjisindeki artışın eşlik ettiği biyokimyasal reaksiyonlara endergonik (Gp 0) adı verilir ve harici bir enerji kaynağı olmadan bunlar imkansızdır. Bu tür reaksiyonların gerçekleşmesi için sürekli bir enerji kaynağı gereklidir. 16

17 Canlı sistemlerde, ekzergonik reaksiyonlarla birleşmeleri nedeniyle endergonik reaksiyonlar meydana gelir. Böyle bir konjugasyon ancak her iki reaksiyonun da bazı ortak ara bileşiklere sahip olması ve konjugat reaksiyonlarının tüm aşamalarında genel prosesin negatif bir Gibbs enerji değeri (G direnç.p 0) ile karakterize edilmesi durumunda mümkündür. Heterotrofik hücreler gerekli enerjiyi esas olarak gıdanın oksidasyonu yoluyla elde ederken, ototrofik (prototrofik) hücreler için enerji kaynağı genellikle güneş ışığıdır. Ortaya çıkan enerji, bazı hücreler tarafından oldukça iyi bir verimlilikle (% 40) içlerindeki ATP sentezi nedeniyle kimyasal enerjiye dönüştürülür. Bu bileşik, daha önce belirtildiği gibi, su ile etkileşime girdiğinden beri bir enerji akümülatörü görevi görür; hidroliz, adenozin difosforik (ADP) ve fosforik (P) asitler oluşur ve enerji açığa çıkar. ATP + H2O ADP + P ATP + 2H2O AMP + P + P G G Bu nedenle ATP'ye yüksek enerjili bileşik, hidroliz sırasında kopan P-O-P bağına ise yüksek enerjili bileşik denir. Bildiğiniz gibi herhangi bir bağlantıyı kesmek (yüksek enerjili olanlar da dahil) her zaman enerji harcamayı gerektirir. ATP hidrolizi durumunda, G 0 olan fosfat grupları arasındaki bağın kırılması işlemine ek olarak, hidroliz sırasında oluşan ürünlerin hidrasyon, izomerizasyon ve nötralizasyon işlemleri de meydana gelir. Tüm bu işlemlerin sonucunda Gibbs enerjisindeki toplam değişim negatif değere sahiptir. Sonuç olarak, makroerjik olan bağın kendisinin bölünmesi değil, hidrolizinin enerjik sonucudur. Sonuç olarak, adenosin trifosfat hücrelerde hayati endergonik süreçler için gerekli enerjiyi vücuda sağlayan bir ara ürün olarak işlev görür: metabolitlerin sentezi (kimyasal iş), kas kasılması (mekanik iş), maddelerin konsantrasyon gradyanına karşı membranlardan taşınması (aktif). taşıma) ve bilgi aktarımı (özellikle sinir uyarılarının iletimi için). Canlı organizmalar, ATP'nin yanı sıra, hidrolizine daha fazla enerji salınımının eşlik ettiği başka etkili yüksek enerjili bileşikler de içerir. Bu bileşiklerin yardımıyla ADP'den ATP sentezlenir. P = P = -30,5 kJ/mol -61,0 kJ/mol 17

18 Dolayısıyla canlı sistemlerdeki iç enerji kaynağı, su da dahil olmak üzere biyosubstratlarla etkileşimi enerji açığa çıkaran fosforile bileşiklerdir. Bu reaksiyonların diğer (endergonik) reaksiyonlarla birleşmesi sonucunda hücrede gerekli endergonik işlemler meydana gelir. 2. HÜCRE 2.1. HÜCRE TÜRLERİ Hücre, tüm canlı organizmaların yapısının ve yaşamsal aktivitesinin temeli olan temel bir yaşam sistemidir. Hücre tipine bağlı olarak canlı organizmalar iki türe ayrılır: prokaryotik ve ökaryotik. Prokaryotik organizmalar bakterileri ve siyanobakterileri içerir; tek hücreli protozoalardan çok hücreli bitki ve hayvanlara kadar diğer tüm organizmalar ökaryotiktir (Tablo 2.1.). Tablo Prokaryotik ve ökaryotik organizmaların karşılaştırılması. Prokaryotlar eubakteriler arkebakteriler Organizmalar Ökaryotlar mantarlar bitkiler hayvanlar Organizmanın formu tek hücreli veya tek hücreli çok hücreli Organeller, hücre iskeleti, hücre bölünme aparatı mevcut, karmaşık, özelleşmiş DNA yok Küçük, dairesel, büyük, hücre çekirdeğinde, intron yok, plazmit yok birçok intron RNA: sentez ve olgunlaşma basit, sitoplazma kompleksinde, çekirdeklerde Proteinler: sentez ve işleme basit, karmaşık, sitoplazmada ve boşlukta RNA sentezi ile ilişkili Metabolizma anaerobik veya aerobik, ağırlıklı olarak aerobik kolayca yeniden düzenlenir 18

19 hayır Endositoz ve ekzositoz farklı formlardır.Bu iki türün organizmalarının hücreleri ortak temel özelliklere sahiptir: benzer temel metabolik sistemlere, genetik bilgiyi aktarma sistemlerine (matris prensibine göre replikasyon), enerji tedarikine vs. sahiptirler. aralarında birçok fark var. Birincisi, prokaryotik hücrelerde organizmaların kalıtsal özelliklerini belirleyen DNA molekülleri, ökaryotik hücrelerin özelliği olan hücre çekirdeği biçiminde toplanmaz. İkincisi, prokaryotik hücreler, hücre içinde, ökaryotik hücrelerin karakteristiği olan, hücresel organel adı verilen özel yapıların çoğuna sahip değildir. Ökaryotik hücreler daha karmaşık bir şekilde organize olmuşlardır; çok geniş bir aralıkta uzmanlaşabilirler ve çok hücreli organizmaların parçası olabilirler. Yapıları ve temel biyokimyasal özellikleri bakımından, ökaryotik organizmaların farklı hücreleri çok benzerdir, bu da canlılar dünyasının başlangıcındaki kökenlerinin birliğini gösterir ANA HÜCRE ELEMANLARI VE ORGANİZMALARIN YAŞAM AKTİVİTELERİNDEKİ ROLÜ Ökaryotik hücreler çok daha çeşitlidir. boyut ve yapı bakımından prokaryotik hücrelere göre daha fazladır. Yalnızca insan vücudunda en az 200 farklı tipte hücre bulunmaktadır. Bu nedenle canlı bir hücrenin diyagramı ancak son derece basitleştirilmiş bir biçimde verilebilir. Ökaryotik hücre bir zar sistemi tarafından organize edilir. Dışarıdan, plazma zarıyla sınırlıdır - ince, yaklaşık 10 nm kalınlığında, protein-lipit filmi. Hücrenin iç hacmi çok sayıda çözünebilir bileşen içeren sitoplazma ile doludur. Sitoplazma, hücresel organeller adı verilen hücre içi zarlarla çevrelenmiş, açıkça görülebilen bölmelere bölünmüştür. Hücresel organeller, hücrenin kendi kendine üreme ana özelliklerini, dış çevre ile sürekli madde ve enerji alışverişini ve onun (hücrenin) dış ortamdan yapısal izolasyonunu sürdürmek için evrim sürecinde ortaya çıkmıştır. Hücresel organeller, hayati fonksiyonların sürekli ortaya çıkması için gerekli olan temel reaksiyon süreçlerinin koordineli ve düzenli bir şekilde gerçekleşmesini sağlar. Canlı bir organizmanın varlığı için aşağıdaki hücresel organeller önemlidir: çekirdek, mitokondri, endoplazmik retikulum, ribozomlar, lizozomlar ve mikro gövdeler (Şekil 2.1.). 19

20 Golgi aparatı %6 1 çekirdek %6 1 kaba endoplazmik retikulum %9 1 mitokondri %22 ~2000 peroksizom %1 Hücre başına 400 sayı µm plazma membran lizozomu %1 300 endozom %1 200 serbest ribozom sitoplazma %54 hacim hücrelerinin 1 fraksiyonu Şekil Canlı bir hücrenin yapısı. Çekirdek hücrenin ortasında yer alır ve gözenekli çift zarla çevrilidir. Çekirdeğin içinde nükleoller bulunur. Çekirdeğin dış zarı, Golgi kompleksi ile ilişkili endoplazmik retikulumun bir parçasıdır. Ribozomlar endoplazmik retikulumun yüzeyinde bulunur. İç kısmı krista - mitokondri oluşturan çift zarla çevrili oval yapılar. Lizozomlar tek bir zar tabakasıyla çevrilidir. Çoğu proenzim olarak inaktif durumda olan hidrolitik enzimler içerirler. Tek hücreli organizmalarda hücreye giren maddelerin sindiriminden sorumludurlar. Daha yüksek organizmalarda lizozomlar, işlevlerini yerine getirmeyi bırakan hücrelerin parçalanma süreçlerine katılır. Mikrozomlar (peroksizomlar) lizozomlardan daha küçüktür. Hücreye yabancı olan ve bu nedenle hücreden uzaklaştırılması gereken bileşiklerin (örneğin ilaçlar, aromatik bileşikler vb.) oksidasyonunu katalize eden oksidazlar içerirler. Hücre, bazı yerlerde bileşiklerin hücre dışı alandan çekirdeğe doğrudan aktarılmasını mümkün kılacak şekilde yapılandırılmış bir plazma zarı ile çevrelenmiştir. Hücre zarları canlı bir organizmayı (hücreyi) çevreden ayırmakla kalmaz, aynı zamanda belirli hücre bölmelerinin (fonksiyonel bölünmeler) oluşumuna da katılır. Tüm hücresel 20'nin yapısal bir elemanı olarak hizmet ederler.

21 organel vardır ve bunların çoğunun işleyişinde görev alır. Zarların kütlesi hücre kütlesinin% 80'ine ulaşabilir. Proteinler (enzimler) açısından zengin kolloidal bir süspansiyonla dolu organeller arasındaki boşluğa sitozol denir. Hücrenin içeriğini, sitoplazmayı ve çekirdeği her taraftan saran plazma zarı çok önemli özelliklere sahiptir: Maddelerin hücreden dışarıya ve hücreden dışarıya doğru serbest hareketini sınırlar, maddelerin ve moleküllerin seçici olarak hücre dışına çıkmasını sağlar. geçer, böylece hücre sitoplazmasının bileşiminin ve özelliklerinin sabitliği korunur. Membran, Na+ ve K+ iyonları için önemli enzimleri ve aktif taşıma sistemlerini içerir. Ek olarak, plazma zarı üzerinde maddeleri "tanıyan", bunları seçen ve diğer proteinlerin (taşıyıcılar) yardımıyla bunları aktif olarak hücrenin içine veya dışına taşıyan özel protein kompleksleri (reseptörler) bulunur. Plazma zarı, bir lipit çift katmanına gömülü proteinlerden (periferik ve integral) oluşur. İntegral proteinler glikoprotein niteliğindedir, yani karbonhidrat ve protein bileşenlerinden oluşurlar. Bunların N-terminal kısmı, polar olmayan amino asitler açısından zengin (sarmal bir konformasyonda) peptit zincirinin bir kısmının nüfuz ettiği ve yan zincirlerinin alifatik fosfolipid zincirleri ile çok sayıda hidrofobik temasa girdiği dahili fosfolipit katmanının bir parçasıdır. . İntegral protein oligosakarit zincirleri, plazma membranının dış yüzeyindeki integral protein peptid zinciri ile ilişkilendirilebilir. Oligosakarit zincirinin sonunda genellikle negatif yükünü belirleyen N-asetilnöraminik asit bulunur. Oligosakkaritler hücre yüzeyine, aynı organın hücrelerini veya farklı türdeki hücreleri (antijenite, temas inhibisyonu) tanımayı mümkün kılan özel özellikler kazandırır. Oligosakkaritler hücre yüzeyinde glikokaliks adı verilen bir tabaka oluşturur. CH3CNH CH H H H H H H CH2H N-asetilnöraminik asit 21

22 Hücre yüzeyinde yer alan yapılar, hücreler arasındaki yakın teması engeller. Bu, hücreler arasında sıvıyla dolu az çok dar bir alanın ortaya çıkmasına neden olur. Bir organ veya vücutta bulunan bu tür yerlerin genel adı hücreler arası boşluktur. Hücrelerin içindeki tüm hacimlerin toplamına hücre içi boşluk denir. Mitokondri. Hücrelerin çeşitli işlevleri yerine getirebilmesi için enerjiye ihtiyaçları vardır. Önemli bir iç enerji kaynağı, esas olarak özel oval yapılarda - mitokondri (Yunanca mitos ipliği ve kondrion - tahıl, tahıl kelimelerinden) oluşan ATP molekülüdür. ATP sentezi için gerekli enerji, solunum zincirindeki hidrojen içeren substratların (şekerler, lipitler, amino asitler) oksijenin etkisi altında kademeli olarak oksidasyonu sonucu ortaya çıkar. Elektron transfer enzimleri mitokondrinin iç zarının bir parçasıdır. Oksijen mitokondriye difüzyon yoluyla girer. Mitokondriyal aktivitenin ürünü (ATP), translokasyon işlemleri yoluyla oluşum yerinden kullanıldığı ekstramitokondriyal boşluğa aktarılır. ATP'nin hızlı transferini sağlamak için mitokondri, enerji tüketen süreçlerin gerçekleştiği yapıların yakınında (örneğin, kasılma sürecine katılan elemanların yakınında) lokalize edilir. Ek olarak mitokondride bir dizi kimyasal reaksiyon meydana gelir ve bunun sonucunda hücre için gerekli olan düşük moleküllü bileşikler sentezlenir. Mitokondri iki zarla sınırlanmıştır. Dış zar, mitokondriye giren ve çıkan maddelerin akışını düzenler. İç zar, mitokondrinin iç kısmına bakan kıvrımlar (cristae) oluşturur. Mitokondrinin içinde çeşitli enzimler, kalsiyum ve magnezyum iyonları, DNA ve mitokondriyal ribozomlar içeren matriks adı verilen bir yapı bulunur. Bir hücredeki mitokondri sayısı sabit değildir. Orijinal mitokondrinin büyümesi ve parçalanması nedeniyle sayılarında bir artış meydana gelebilir. Hücre mitokondri oluşturmak için proteinleri kullanır. Bazıları mitokondride, bazıları ise sitoplazmada sentezlenir. Çekirdek, ökaryotik bir hücrenin, genetik materyalin büyük kısmının yoğunlaştığı en önemli bileşenidir. Çekirdek hücre büyümesi ve çoğalması için gereklidir. Hücrenin geri kalanından iç ve dış nükleer membranlardan oluşan bir zarfla ayrılır. Sitoplazmanın ana kısmı deneysel olarak çekirdekten ayrılırsa, bu sitoplazmik yumru (siplast), çekirdek olmadan yalnızca birkaç gün var olabilir. Aynı zamanda 22

Şekil 23'te, sitoplazmanın en dar kenarı (karyoplast) ile çevrelenen çekirdek, canlılığını tamamen korur ve yavaş yavaş sitoplazmanın normal hacmini geri kazandırır. Bununla birlikte, memeli kırmızı kan hücreleri gibi bazı özel hücreler, uzun süre boyunca çekirdeksiz olarak işlev görür. Büyük megakaryosit hücrelerinin sitoplazmasının parçaları olarak oluşan trombositler ve kan trombositleri de bu maddeden yoksundur. Spermin bir çekirdeği vardır ancak tamamen aktif değildir. Çekirdekte iki önemli süreç gerçekleşir. Bunlardan ilki, genetik materyalin sentezlenmesiyle çekirdekteki DNA miktarının iki katına çıkmasıdır. Bu işlem, sonraki hücre bölünmesi (mitoz) sırasında iki yavru hücrenin aynı miktarda genetik materyalle sonuçlanması için gereklidir. İkinci süreç, sitoplazmaya göç ederek hücrenin yaşamı için gerekli proteinlerin sentezini sağlayan her türlü RNA molekülünün üretimi olan transkripsiyondur. Şekil olarak en farklı olan çekirdekler aynı bileşenlerden oluşur; genel bir yapı planına sahiptir. Çekirdekte şunlar bulunur: nükleer zarf, kromozomlar, nükleolus ve nükleer meyve suyu. Her nükleer bileşenin kendi yapısı, bileşimi ve işlevi vardır. Nükleer zarf, birbirinden belli bir mesafede bulunan iki zar içerir. Nükleer zarfın zarları arasındaki boşluğa perinükleer denir. Nükleer zarfta gözenek açıklıkları vardır. Ancak bunlar uçtan uca değil, nükleer gözenek kompleksi adı verilen özel protein yapılarıyla doludur. Gözenekler yoluyla, RNA molekülleri çekirdekten sitoplazmaya doğru çıkar ve proteinler onlara doğru çekirdeğe doğru hareket eder. Nükleer zarf zarları, düşük moleküllü bileşiklerin her iki yönde yayılmasını sağlar. Canlı hücrelerin çekirdeklerinde nükleolus açıkça görülmektedir. Yuvarlak veya düzensiz şekilli bir gövde görünümündedir ve oldukça homojen bir çekirdeğin arka planında açıkça öne çıkar. Nükleolus, ribozomal RNA'nın sentezinde rol oynayan kromozomların çekirdeğinde meydana gelen bir oluşumdur. Kromozomun nükleolusu oluşturan bölgesine nükleolar düzenleyici denir. Nükleolusta sadece RNA sentezi meydana gelmez, aynı zamanda ribozomal alt parçacıkların toplanması da meydana gelir. Nükleollerin sayısı ve boyutları değişebilir. Kromozomlar, organizmanın kalıtsal bilgilerini içeren DNA'yı içeren, ökaryotik bir hücrenin çekirdeğinin yapısal elemanlarıdır. Özel boyalarla yoğun bir şekilde boyanırlar, bu yüzden 1888'de Alman bilim adamı W. Waldeyer onlara kromozomlar adını verdi (Yunanca croma rengi ve soma gövdesi kelimelerinden). Kromozom sıklıkla 23 olarak da adlandırılır

24 Bakterilerin dairesel DNA'sı, yapısı ökaryotik kromozomlardan farklı olmasına rağmen. Kromozomların içindeki DNA, fonksiyonel aktivitelerine ve hücre döngüsünün aşamasına bağlı olarak farklı yoğunluklarda düzenlenebilir. Bu bağlamda, iki kromozom durumu ayırt edilir: fazlar arası ve mitotik. Mitoz yani hücre bölünmesi sırasında hücrede mitotik kromozomlar oluşur. Bunlar çalışmayan kromozomlardır ve içlerindeki DNA molekülleri son derece sıkı bir şekilde paketlenmiştir. Mitotik kromozomların bu kompaktlığı nedeniyle, mitoz sırasında genetik materyalin yavru hücreler arasında eşit dağılımı sağlanır. Arafaz, hücre döngüsünün fazlar arası aşamasının, yani bölünme arasındaki aralıkta yer alan kromozomlardır (kromatin). Mitotik olanların aksine bunlar çalışan kromozomlardır: transkripsiyon ve replikasyon süreçlerine katılırlar. İçlerindeki DNA, mitotik kromozomlara göre daha az yoğun olarak paketlenmiştir. Kromozomlar, DNA'nın yanı sıra iki tür protein içerir; histonlar (temel özelliklere sahip) ve histon olmayan proteinler (asidik özelliklere sahip) ve RNA. Yalnızca 5 tür histon vardır ve çok daha fazla histon olmayan protein vardır (yaklaşık yüz). Proteinler DNA moleküllerine sıkı bir şekilde bağlanır ve deoksiribonükleoprotein kompleksi (DNP) adı verilen yapıyı oluşturur. Proteinler muhtemelen DNA'nın kromozomdaki temel katlanmasını belirler ve kromozom replikasyonu ve transkripsiyon düzenlemesine katılır. Her hayvan ve bitki türünün çoğu hücresinin kendi kalıcı çift (diploid) kromozom seti veya anne ve babadan alınan iki tek (haploid) setten oluşan karyotipi vardır. Belirli sayıda, boyutta ve şekilde mitotik kromozomlarla karakterize edilir. Kromozom sayısı farklı canlı organizma türleri arasında farklılık gösterir. Ribozomlar, polisomlar. Bunlar protein biyosentezini gerçekleştiren en küçük hücre içi parçacıklardır. Aynı zamanda, birincil yapısı mutlak bir doğrulukla yeniden üretilir; her amino asit, polipeptit zincirinde kendisine tahsis edilen yeri bulur. Her hücre on binlerce ila milyonlarca ribozom içerir. Böylece bakteri hücresindeki ribozom sayısı 10 4'e ulaşır, hayvan hücresinde ise yaklaşık yarısı ribonükleik asit (RNA) ve yarısı proteindir. Ökaryotik hücrelerde, ribozomal RNA'nın sentezi ve ribozomal proteinlerin bunlara bağlanması nükleolusta meydana gelir. Bundan sonra bitmiş ribozomlar çekirdeği sitoplazmaya bırakır ve burada işlevlerini yerine getirirler. Ribozomlar ve polisomlar küresel şekillidir ve sitoplazmada serbest halde veya zarlara bağlı olarak bulunurlar.


1. Ototrofik organizmalar şunları içerir: 1) mukor 2) maya 3) penisilyum 4) klorella KONU “Enerji metabolizması” 2. Pinositoz işlemi sırasında 1) sıvı 2) gazların 3) katıların 4) topakların emilimi meydana gelir

10.sınıf Biyoloji daldırma 3 Konu: Enerji metabolizması. 1. En büyük miktarda enerji, 1) proteinlerin 2) yağların 3) karbonhidratların 4) nükleik asitlerin 2 moleküllerinin parçalanması sırasında açığa çıkar. Oksijensiz olarak

9. sınıf biyoloji dersi Ders konusu "Hücre metabolizması" Biyoloji öğretmeni MBOU "Ortaokul 2" birinci yeterlilik kategorisi Natalia Borisovna Kolikova Dersin amaçları: öğrencilere "metabolizma" kavramını tanıtmak

Görev bankası. Immersion 1 9. sınıf 1. Hücre teorisinin hükümlerinden hangisi R. Virchow tarafından bilime kazandırılmıştır? 1) tüm organizmalar hücrelerden oluşur 2) her hücre başka bir hücreden gelir 3) her hücre bir şeydir

Görev bankası. Immersion 1 10. sınıf 1. Hücre teorisinin hükümlerinden hangisi R. Virchow tarafından bilime kazandırılmıştır? 1) tüm organizmalar hücrelerden oluşur 2) her hücre başka bir hücreden gelir 3) her hücre

Ders 1. Biyokimya ve diğer bilimlerle bağlantısı Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin yapısı Biyokimya Biyokimya (biyolojik kimya), organizmaları oluşturan organik maddeleri, yapılarını, yapılarını inceleyen bir bilimdir.

METABOLİZMA. PLASTİK VE ENERJİ DEĞİŞİMİ. Zonova Natalya Borisovna, biyoloji öğretmeni MBOU ortaokul 38, en yüksek kategori İÇERİK ÖĞELERİNİN KODLAYICISI VE LİSANSÜSTÜ HAZIRLIK KODU DÜZEYİNE YÖNELİK GEREKSİNİMLER

MİKROORGANİZMALARDA METABOLİZMANIN ÖZELLİKLERİ Metabolizma veya metabolizma, organizmanın bakımını, büyümesini ve çoğalmasını sağlayan bir dizi bozunma ve sentez sürecidir. Metabolizmanın iki tarafı vardır:

Enerji metabolizması Hücre açık bir sistemdir. Homeostaz Hücre açık bir sistemdir; metabolizma ancak hücrenin ihtiyaç duyduğu tüm maddeleri çevreden alması durumunda gerçekleşir.

Hücrede metabolizma ve enerji dönüşümü Seçenek 1 Bölüm 1 1-25 arasındaki görevlerin cevabı, doğru cevap 1'in sayısına karşılık gelen bir sayıdır. Meydana gelen biyosentez reaksiyonları kümesi

Konu: “Ökaryotik hücrelerin yapısı.” Bir doğru cevabı seçin. A1. 1) pamukçuk 2) stafilokok 3) havuz sazanı 4) yosun A2 hücrelerinde mitokondri yoktur. Biyosentetik ürünlerin hücreden uzaklaştırılması 1) bir kompleksi içerir

1. Makro elementler şunları içerir: BİRİM 2 Biyolojik bir sistem olarak hücre. 1) oksijen, karbon, hidrojen, nitrojen 2) oksijen, demir, altın 3) karbon, hidrojen, bor 4) selenyum, nitrojen, oksijen 1) 2. Organel,

METABOLİZMA VE ENERJİYE GİRİŞ Organizmaların yaşamsal işlevleri şunları içerir: a) metabolizma ve enerji; b) genetik bilginin aktarımı; c) düzenleyici mekanizmalar. Herhangi bir bağlantının ihlali patolojiye yol açar.

1. Nitrifikasyon bakterileri şu şekilde sınıflandırılır: 1) kemotroflar 2) fototroflar 3) saprotroflar 4) heterotroflar KONU “Fotosentez” 2. Güneş ışığının enerjisi, 1) fototrofların hücrelerinde kimyasal enerjiye dönüştürülür.

KONU “Plastik metabolizma” 1. 1) mantarlar 2) eğrelti otları 3) algler 4) yosunlar hazır organik maddelerle beslenir 2. Organizmalar 1) ototroflar 2) heterotroflar 3) hazır organik maddelerle beslenir

10. sınıfta yılın ilk yarısı için test yapın. Seçenek 1. BÖLÜM 1 A1. Prokaryotlar şunları içerir: 1) bitkiler 2) hayvanlar 3) mantarlar 4) bakteriler ve siyanobakteriler A2. Tamamlayıcılık ilkesi temeldir

Biyoloji Enerji Metabolizması Alanında Birleşik Devlet Sınavına Hazırlık Walter S.Zh. EGTO BOU DPO "IROOO" bölümünün kıdemli öğretim görevlisi Enerji değişimi süreci üç aşamaya ayrılabilir: ilk aşamada

Hazırlama malzemesi 10.2kl. Biyoloji P3 Ökaryotik bir hücrenin yapısı." Görev 1 Yağları, proteinleri, karbonhidratları parçalayan enzimler sentezlenir: Golgi kompleksindeki 4) vakuollerdeki ribozomlardaki lizozomlarda

1 Bir hücre, yaşam döngüsü (çoktan seçmeli) Görevlere verilen cevaplar bir kelime, cümle, sayı veya kelime dizisi, sayılardır. Cevabı boşluk, virgül veya başka ekstralar olmadan yazın

Biyokimya. Ders 2. Konu: Metabolik yollar. Ara metabolizma genellikle basitçe bir hücrede meydana gelen enzimatik reaksiyonların tamamı olarak anlaşılır. Böyle bir tanım hiç de öyle değil.

Bölüm I. Sitolojinin temelleri D/Z: 6,7,8 Konu: “Hücrenin kimyasal bileşimi. Hücrenin inorganik maddeleri" Amaçlar: 1. Hücrenin kimyasal bileşimini karakterize etmek: hücreyi oluşturan element grupları;

Ders 3. Konu: HÜCRE BİYOLOJİSİ. HÜCREDEKİ MADDE VE ENERJİ AKIŞI " " 200 g Dersin amacı: Pro ve ökaryotik hücrelerin ayırt edici özelliklerini incelemek; hücrenin anabolik ve katabolik sistemlerini incelemek;

Biyoloji testi Hücre yapısı, derece 9 1. Biyolojik membran, 1) lipitler ve proteinler 2) proteinler ve karbonhidratlar 3) nükleik asitler ve proteinler 4) lipitler ve karbonhidratlardan oluşur 2. Hücrenin yarı viskoz iç ortamı

Konu 1. Hücrenin kimyasal bileşimi Bölüm A görevleri En doğru cevabı seçin 1. Hücrede bulunan organik bileşikleri en büyük miktarda adlandırın (% cinsinden)

Krasnodar Bölgesi Sağlık Bakanlığı'nın orta mesleki eğitim devlet bütçeli eğitim kurumu "Kuşçevski Tıp Fakültesi" için test formundaki atamalar

1 Hücre, yaşam döngüsü (yazışmanın kurulması) Görevlere verilen cevaplar bir kelime, cümle, sayı veya kelime dizisi, sayılardır. Cevabı boşluk, virgül veya başka ekstralar olmadan yazın

Novosibirsk Devlet Pedagoji Üniversitesi Doğa ve Sosyo-Ekonomik Bilimler Enstitüsü Zooloji ve Biyoloji Öğretim Yöntemleri Bölümü “SİTOLOJİ VE DİSİPLİNDE SINAV SORULARI”

“Hücre” konulu testler_eğitim testleri_sınıf 9 1. Okul ışık mikroskobunda hangi hücre organelleri görülebilir? 1) lizozomlar 2) ribozomlar 3) hücre merkezi 4) kloroplastlar 2. Yapı benzerliği

Tüm prokaryotik ve ökaryotik hücrelerde 1) mitokondri ve çekirdek 2) vakuoller ve Golgi kompleksi 3) nükleer membran ve kloroplastlar 4) plazma membranı ve ribozomlar bulunur.

Järve Rus Spor Salonu BİYOLOJİDE DEVLET SINAVINA HAZIRLIK Konu: “Hücrelerde enerji ve plastik metabolizması” I seçenek 1. Şek. 1. Protein biyosentezinin aşamalarını adlandırın (I, II)

Ders konusu: “Plastik ve enerji metabolizması” Dersin amacı: Metabolizma, plastik metabolizma ve enerji metabolizması kavramlarını oluşturmak. Hedefler: Eğitimsel: plastik hakkında teorik bilgi oluşturmak

Biyoloji öğretmeni MBOU "Bireysel konuların derinlemesine incelenmesiyle Gatchina Ortaokulu 9" Guskova S.A. 2017 Yaşamın hücresel düzeyde organizasyonu 1 Tüm canlı organizmaların vücutları hücrelerden oluşur. Çoğu vücut

Görev Bankası 9. sınıf Biyoloji P2 profili Görev 1 Protein biyosentezi Protein molekülünün ikincil yapısı şu şekildedir: çift sarmal spiral bir iplik yumağı Görev 2 Protein biyosentezi Kaç tane amino asit kodluyor?

O, H, C, N + S, P - makro elementler Na, K, Mg, Ca, Cl - mikro elementler Fe, Zn, Cu, Co, Mn, I, Se eser elementler Makro elementlerin çeşitli madde gruplarında temsili Makromoleküller Şekerler ( karbonhidratlar)

Biyoloji 10. sınıf. Demo versiyonu 2 (90 dakika) 1 “Genel Biyoloji” konulu BİYOLOJİ'de Birleşik Devlet Sınavına hazırlık konusunda teşhis tematik çalışması 2 Çalışmayı tamamlama talimatları Teşhis testini tamamlamak için

Ertelenen görevler (30) Önerilen listedeki eksik terimleri bunun için sayısal gösterimler kullanarak “DNA” metnine ekleyin. Metne seçilen cevapların numaralarını ve ardından ortaya çıkan sırayı yazın

Çekirdek, yapısı ve fonksiyonları. Çekirdek terimi ilk kez 1833'te Brown tarafından bitki hücrelerindeki küresel kalıcı yapıları belirtmek için kullanıldı. Daha sonra tüm hücrelerde aynı yapı tanımlandı.

İÇİNDEKİLER Önsöz. BÖLÜM I. Giriş. Hücre biyolojisinin konusu BÖLÜM 1. Hücre teorisi Hücre, canlıların temel birimidir Hücre, eşlenik işlevsel birimlerden oluşan birleşik bir sistemdir Homoloji

Biyoloji 0. sınıf. Demo versiyonu (90 dakika) Biyoloji notu 0. Demo versiyonu (90 dakika) “Genel Biyoloji” konulu BİYOLOJİ Birleşik Devlet Sınavına hazırlık için teşhis tematik çalışması

1 Bir DNA molekülünde guaninli nükleotidlerin sayısı toplamın %30'udur. Bu molekülde adenin içeren nükleotidlerin yüzde kaçı bulunur? Tamamlayıcılık ilkesine göre A=T, G=C. miktar ise

Asimilasyon ve disimilasyon. Metabolizma. (9. sınıftaki biyoloji dersinin özeti) Muratova Gulnaz Raushanovna biyoloji ve kimya öğretmeni MBOU "Nizhnebishevsk ortaokulu" Zainsky bölgesi

BİYOLOJİDE TEMEL HÜCRE YAPILARI VE KISA TEORİSİ TEST BİLGİ HAYVAN VE BİTKİ HÜCRELERİNİN ORGANoidLERİ İSİM YAPISI ÖZELLİKLERİ ÇEKİRDEK (PROKARYOTİK BİR HÜCREDE YOKTUR) ÇEVRİLİDİR

RUSYA FEDERASYONU EĞİTİM VE BİLİM BAKANLIĞI Federal Devlet Bütçe Yüksek Mesleki Eğitim Kurumu "Altay Devlet Teknik Üniversitesi"

55. Şekilde çekirdeğin ana yapısal bileşenlerini etiketleyin. 56. Tabloyu doldurun. Hücresel yapıların yapısı ve işlevleri Yapı Yapısal özellikler İşlev Çekirdek 5 7^. Tabloyu doldurun. Yapı

Terminolojik dikte Çiçekli bitkilerin organları. 1 Organizmanın vücudunun bir kısmı belirli bir görevi yerine getirir... 2 Bitki toprakta bulunur... 3 Çok sayıda dallanmış kök oluşur. 4 V kök

Canlı organizma hücrelerinin yapısı Canlı organizmaların sınıflandırılması (hücre organizasyonu seviyesine göre) Canlı organizmalar Hücresel olmayan formlar Hücresel formlar Virüsler, fajlar Prokaryotlar Ökaryotlar Karşılaştırmalı özellikler

Redoks reaksiyonlarının biyolojik rolü Biyolojik redoks reaksiyonlarının bir özelliği, bunların çok aşamalı doğasıdır. Pek çok oksijen içeren yapıların oluşmasıyla birlikte bir dizi ara aşamadan geçerler.

Ders 1. Konu: HÜCRE İÇİNDEKİ MADDE VE ENERJİ AKIŞININ ORGANİZASYONU Hücre, canlıların temel yapısal, işlevsel ve genetik birimidir. Tüm genetik materyal (çekirdek ve sitoplazma) içinde yoğunlaşmıştır.

Nükleik asitler Nükleik asitler ve hücre yaşamındaki rolleri Nükleik asitler, 19. yüzyılın ikinci yarısında İsviçreli biyokimyacı Friedrich Miescher Friedrich Miescher tarafından keşfedildi. Nükleik asitler

Hücresel enerji ATP ADP + F ATP AMP + F F F F + F kJ/mol 32,23 (30,5) F 36,0 33,4 Hücredeki en ünlü enerji kaynağı ATP'dir. ATP molekülünde iki adet yüksek enerjili bağ vardır. ATP molekülünde iki adet yüksek enerjili molekül vardır.

1 Konu: Biyokimyanın temelleri Görev 1. “Amino asitler. Bir dipeptit oluşumu" 1. Şekilde 1 5 sayılarıyla gösterilen nedir? 2. Amino asitlerin hangi fonksiyonel grupları temel özellikleri sağlar? Asidik mi?

Hücrelerdeki membran süreçlerinin biyofiziği Membran biyofiziği çalışmaları: Biyolojik membranların yapısı Maddelerin membranlardan taşınması Sinir uyarılarının oluşumu ve yayılması Alım süreçleri ve dönüşümü

Dersin tarihi (okul haftasının sayısı) Derslerin bölümlerinin adı ve konuları, kontrol biçimleri ve konuları Saat sayısı I. Biyolojik bir sistem olarak organizma. 5 saat 1 1 hafta Tek hücreli ve çok hücreli organizmalar 2 Temel

Ders konusu 1. (1) 2. (2) Biyolojide takvim-tematik planlama, 10. sınıf (70 saat, haftada 2 saat) tarih konusu Temel aktivite planı türlerinin pratik özellikleri olgu ve laboratuvar öğrencileri

BELEDİYE EĞİTİM KURUMU ORTA EĞİTİM OKULU 45 LIPETSK KONU KONUSUNDA BİYOLOJİ SINIFI 9A'DA AÇIK DERS: “HÜCRE BÖLÜNMESİ” BİYOLOJİ ÖĞRETMENİ NATALIA ANATOLYEVNA IOSIFOVA.

Ders 2 Canlı maddenin kimyasal bileşimi, “biyolojik moleküller”in etkileşimi için büyük önem taşıyan kimyasal bağlar. Amino asitler, özellikleri ve sınıflandırılması. Peptit bağı, özellikleri.

Benzer belgeler

    Biyolojik olarak aktif maddelerin (enzimler, vitaminler ve hormonlar) vücudun yaşamındaki rolü. Enzimatik süreçlerin incelenmesinin tarihi. Enzimlerin temel özellikleri. Vitaminlerin sınıflandırılması, metabolizmadaki rolleri. Hormon etkisinin çeşitleri.

    özet, 12/10/2012 eklendi

    Canlı organizmaların kimyasal yapısı ve yaşamsal süreçleri. Proteinlerin en önemli biyopolimeri, yapısı ve metabolizması olarak proteinler. Karbonhidratlar ve metabolizmaları, emilim süreçleri ve düzenlenmesi. Nükleik asitler, lipit yapısı. Enzimlerin, hormonların ve vitaminlerin rolü.

    kılavuz, 26.06.2015 eklendi

    İnsan vücudundaki protein ve polipeptitlerin kavramı, birincil ve ikincil, üçüncül ve dördüncül yapısı ile işlevleri ve biyolojik rolü. Bu biyolojik bileşiklerin fiziko-kimyasal özellikleri ve özellikleri, mekansal yapıları.

    ders, 26.09.2017 eklendi

    Yaşam sistemlerinin organizasyon düzeyleri. Organizmaların kimyasal bileşimi. Lipitler, biyopolimerler, yapıları, biyolojik fonksiyonları ve özellikleri. Genel sistem teorisi. Makroelementler, mikroelementler ve ultramikroelementler. Biyolojik süreçlerde osmozun önemi.

    sunum, 14.04.2014 eklendi

    Canlı organizmalarda katalizör görevi gören proteinler olarak enzimlerin genel kavramı, sınıflarının özellikleri ve özelliklerinin incelenmesi. Enzimlerin reaksiyon ve substrat spesifikliği. Enzimatik kataliz süreci ve enzimatik reaksiyonların kinetiği.

    özet, 12/13/2011 eklendi

    Protein molekülleri veya RNA molekülleri (ribozimler) veya bunların kimyasal reaksiyonları hızlandıran (katalize eden) kompleksleri olarak enzimlerin (enzimlerin) vücudundaki kavramı ve fizyolojik önemi. Araştırmalarının tarihçesi, sınıflandırılması ve türleri, etki mekanizması.

    rapor, 12/12/2014 eklendi

    Biyosferdeki anabolizma ve katabolizma süreçlerinin incelenmesi. Proteinlerin bileşimi, yapısı ve fonksiyonları. Karbonhidratların kaynakları ve fizyolojik rolü. Vücuttaki su, mineral ve yağ metabolizmasının incelenmesi. Enzimlerin, hormonların ve vitaminlerin etkisinin analizi.

    kurs çalışması, eklendi 01/18/2016

    Amino asit kavramı, sınıflandırılması ve üretimi, fiziksel ve kimyasal özellikleri. Protein moleküllerinin yapısal organizasyon düzeyleri, basit ve karmaşık proteinlerin özellikleri. Proteinlerin biyolojik fonksiyonlarının ayırt edici özellikleri, izolasyon ve analiz yöntemleri.

    Özet, 16.05.2017 eklendi

    Monomer moleküllerinin bağlanması. Organik maddelerin karmaşık zincirlerinin yapısı ve bileşimi. Sarmal polimer molekülleri. Canlı bir hücrenin yapısı. Canlı organizmaların üremesi ve gelişimi. İki ana organizmadan alınan genetik bilginin birleşimi.

    makale, 20.07.2013 eklendi

    Mikroorganizmalar ve canlı organizmaların hücresel olmayan formları, yapıları, fizyolojileri, genetik sistemin özellikleri. Genetik bilgiyi aktarma yöntemleri. Mikroorganizmaların madde döngüsündeki rolü. Biyoteknolojide mikrobiyolojik süreçlerin önemi.

Novosibirsk Devlet Üniversitesi Doğa Bilimleri Fakültesi Sitoloji ve Genetik Bölümü ders sunumu için HAYATIN KİMYASAL TEMELLERİ Ph.D. Vladimir Aleksandrovich Trifonov Kılavuz, Ulusal Araştırma Üniversitesi-NSU Geliştirme Programı Ders No. 1'in uygulanmasının bir parçası olarak geliştirildi. Plan. Disipline giriş. Hayatın tanımı. Yaşam sistemlerinin organizasyon düzeyleri. Organizmaların kimyasal bileşimi. Lipitler. Yapı ve biyolojik işlevler. 6) Biyopolimerler, yapıları ve özellikleri 1) 2) 3) 4) 5) Hayat nedir? Kavramı tanımlamaya çalışır: “Mıknatıs canlıdır, çünkü demiri çekebilmektedir" Thales MÖ 6. yüzyıl. “Doğanın tüm cisimleri canlıdır” B. Spinoza (XVII yüzyıl) “Bitkilerde ve hayvanlarda ve bunların tüm kısımlarında moleküler yenilenmenin (metabolizmanın) evrenselliği, durmaya izin vermeyen sabitliği, bu olguyu evrensel bir değişim işareti haline getirir. hayat” Claude Bernard (XIX c) “Hayat, protein bedenlerinin bir varoluş biçimidir ve bu varoluş biçimi, esas olarak bu bedenlerin kimyasal bileşenlerinin sürekli olarak kendini yenilemesinden oluşur” F. Engels (XIX yüzyıl) “Hayat, ...çevrenin entropisini artırarak kendi entropisini azaltmayı amaçlayan, özel olarak organize edilmiş bir sistemin çalışmasıdır” Erwin Schrödinger (1887-1961) “Dünya üzerinde var olan canlı bedenler açık, kendi kendini düzenleyen ve kendi kendini yeniden üreten sistemlerdir. biyopolimerlerden - proteinler ve nükleik asitlerden yapılmıştır” M.V. Wolkenstein (1912-1992) Açık sistemler olarak canlı organizmalar Sistem, birbirleriyle belirli ilişkiler içinde olan ve doğrudan ve geri beslemeli bağlantılarla birbirine bağlanan ve bir bütünlük oluşturan öğeler kümesidir. Açık sistemler: Çevreyle enerji, madde ve bilgi alışverişinde bulunur. Açık sistemler: Kendi kendini organize etme olgusu, komplikasyon veya düzenin kendiliğinden ortaya çıkışı. Genel sistem teorisi Sistemlerin özellikleri Sinerji - bileşenlerin eylemlerinin tek yönlülüğü sistemin verimliliğini artırır. Ortaya Çıkış: Sistem bileşenlerinin işlevleri her zaman sistemin işlevleriyle örtüşmez. Bütünlük, bütünün parçalara göre önceliğidir. Hiyerarşi - sistemin her bir bileşeni, daha geniş bir küresel sistemin bir sistemi (alt sistemi) olarak düşünülebilir. Uyarlanabilirlik - sistem parametrelerinin dış ortamın değişen parametrelerine uyarlanmasını içeren istikrarlı bir denge durumu arzusu Ludwig von Bertalafani (1901-1972) Dengesizlik sistemleri “Dengesizlik bir düzen kaynağı olabilir » Ilya Prigogine (1917-2003) Sistemin durumlarının sırası - SİSTEMİN YORUMU Sistemin en olası durumları - ÇEKİCİLER Tercihi bazı durumlar diğerlerine göre bir düzenlilik olgusudur; Entropide azalma. Dengesiz Sistemlerde Kendi Kendini Düzenleme Kendi kendini düzenleyen sistemlerin geçirdiği uzun vadeli evrim süreci boyunca yaşamın, belirli bir seçilimin sonucu olarak değerlendirilebileceği yönünde bir görüş vardır. Canlı sistemlerin özellikleri 1) Yaklaşık olarak aynı kimyasal bileşim 2) Madde ve enerji alışverişi 3) Kendi kendine üreme 4) Büyüme ve gelişme yeteneği 5) Sinirlilik 6) Ayrıklık Canlı maddenin organizasyon düzeyleri Temel parçacıklar atomlar moleküller monomerler biyopolimerler canlı maddenin organizasyonu Hücre Dokular Organlar ve sistem organları Canlı maddenin organizasyon seviyeleri organizma popülasyon türleri Canlı maddenin organizasyon seviyeleri Ekosistem, biyojeosinoz Biyosfer Canlı organizmaların kimyasal bileşimi Toplam 80 element keşfedildi, ancak yalnızca 30'unun bilinen işlevleri var Makroelementler canlı organizmalarda içeriği kuru ağırlıkça %0,001'den fazla olan. Hücrenin kuru kütlesinin %99'unu oluştururlar.Bunların %98'ini biyojen makroelementler oluşturur: oksijen (%65-75), karbon (%15-18), nitrojen (%1,5-3) ve hidrojen (8) -10%) O K C S H Cl N Ca Mg Na P Fe Mikro elementler Vücuttaki içerik 0,001-0,000001% Hormonların, enzimlerin ve hücrenin diğer önemli bileşenlerinin parçası olabilir Zn Cu I F B Co Mo V Br Cr Mn Se Si Ge Ni Kovalent karbon-kobalt bağı - metal-karbon kovalent bağının doğadaki tek örneği. Ultramikroelementler Konsantrasyon %0,000001'den az Fizyolojik rol belirlenmemiştir Au Hg U Be Cs Ra, vb. Canlı bir hücrenin kimyasal bileşiklerinin bileşimi İnorganik maddeler %50 ila %90 arası su Tuzlar ve diğer inorganikler. maddeler %1-1,5 Düşük molekül ağırlıklı organik maddeler lipitler %1,5 diğer %0,1 Yüksek molekül ağırlıklı organik maddeler Proteinler %10-20 Karbonhidratlar %0,2-20 Nükleik asitler %1-2 Suyun rolü Evrensel çözücü Hidrojen bağları Yüksek ısı kapasitesi Katılımcı birçok reaksiyon Maddelerin vücutta taşınması Osmoz Biyolojik süreçlerde osmozun önemi Hücre zarı yarı geçirgendir! =>Proteinler hücrenin içinde kalır. Osmoz, uzun ağaçların gövdelerindeki besinlerin transferinde rol oynar. Bitkiler - Osmoz, vakuolün hacmini arttırır ve hücre duvarlarını genişletir (turgor basıncı). Hücredeki iyonlar En önemli anyonlar: En önemli katyonlar: Cl-, HCO3-, H2PO4K+, Na+, Ca2+, Mg2+ Tampon özellikleri Kemik dokusu ve kabuklarda çözünmeyen tuzlar Hücrenin organik maddeleri Proteinler %10-20 Karbonhidratlar 0,2-2 % Nükleik asitler %1-2 Lipitler %1-5 Lipitler, biyolojik kökenli maddelerin büyük bir grubudur ve organik çözücüler içinde yüksek oranda çözünür: metanol, aseton, kloroform, benzen, vb. Nötr yağlar: gliserol ve karboksilik asitlerin esterleri stearik palmitik oleik Karboksilik asitler Esansiyel yağ asitleri vücutta sentezlenmez ve besinlerle sağlanmalıdır. Kolman, Rem'den “Görsel Biyokimya” Fosfolipitler Kolman, Rem'den “Görsel Biyokimya” İzoprenoidler Tüm lipitler tek bir öncülden kaynaklanır - asetik asidin aktifleştirilmiş bir formu olan asetil koenzim A [asetil-CoA (asetilCoA)] Kolman'dan, Rem “ Görsel Biyokimya” A Vitamini A Vitamini - retinol Provitamin A - β karoten Rodopsin (kromofor gruplu protein) 1) Hafif bir kuantumun emilmesi 2) kromofor grubu (11-cis-retinal) trans formuna girer 3) rodopsinin ayrışması 4) optik sinirin uyarılması STEROİDLER Kolman, Rem'den “Görsel biyokimya” Steroidler Membran yapısı, safra asitleri, hormonlar, vitaminler Prostaglandinler E1 E2 Lipid aracıları - hayvanların tüm organ ve dokularında bulunur. Aspirin prostaglandin sentezinin bir inhibitörüdür. Lipidlerin fonksiyonları 1) Yapısal 2) Enerji 3) Rezerv 4) Yalıtım 5) Düzenleyici 6) Reseptör BİYOPOLİMERLER Homopolimerler - bir tür monomer Heteropolimerler - birden fazla monomer türü Düzenli Düzensiz -A-B-A-B-A-B-A-C -V-A-G-A- Literatür

Paylaşmak