- •II. Содержание курса
- •Рекомендации к освоению основного содержания курса
- •Тема I. Наука биология. Общие положения:
- •Раздел 2. Комплекс биологических знаний.
- •Раздел 3. Свойства живой материи.
- •Раздел 4. Уровни организации природы.
- •Раздел 5. Теории происхождения жизни.
- •Раздел 6. Геохронологическая шкала.
- •Тема II. Многообразие живых организмов:
- •Раздел 8. Основные группы живых организмов.
- •Тема III. Основы биохимии:
- •Раздел 11. Химический состав живых организмов.
- •Раздел 12. Атомный состав. Раздел 13. Неорганические вещества. Раздел 14. Органические вещества. 1. Углеводы.
- •Раздел 15. Обмен веществ и энергии.
- •Раздел 16. Фотосинтез.
- •Раздел 17. Синтез белка.
- •Раздел 18. Этапы катаболизма.
- •Тема IV. Основы цитологии:
- •Раздел 20. Строение прокариотической и эукариотической клетки.
- •Раздел 21. Органеллы клетки — их форма, строение и функции.
- •Раздел 22. Различия между растительной, животной и клеткой грибов.
- •Раздел 23. Клеточный цикл.
- •Тема V. Размножение организмов:
- •Раздел 24. Бесполое размножение.
- •Раздел 25. Половое размножение.
- •Тема VI. Эмбриология или Биология индивидуального развития:
- •Раздел 26. Эмбриональный период.
- •Раздел 27. Постэмбриональный период.
- •Раздел 28. Типы онтогенеза.
- •Тема VII. Основы генетики:
- •Раздел 29. Основные понятия и методы.
- •Раздел 32. Изменчивость и формы изменчивости.
- •Раздел 34. Генная инженерия. (Тема для самостоятельного изучения.)
- •Тема VIII. Гистология:
- •Раздел 35. Ткани растений.
- •Раздел 36. Ткани животных.
- •Тема IX. Теория эволюции: (Тема для самостоятельного изучения.)
- •Раздел 37. Доказательство эволюции живого мира.
- •Раздел 38. Основные положения эволюционного учения ч. Дарвина.
- •Раздел 40. Микроэволюция.
- •Тема X. Основы экологии:
- •Раздел 42. Аутэкология. Это раздел экологии, изучающий взаимодействие организма и среды его обитания.
- •Раздел 43. Демэкология.
- •Раздел 45. Биосферология. (Тема для самостоятельного изучения).
- •Раздел 46. Заключение.
Тема III. Основы биохимии:
Биохимия, биологическая химия, наука, изучающая состав организмов, структуру, свойства и локализацию обнаруживаемых в них соединений, пути и закономерности их образования, последовательность и механизмы превращений, а также их биологическую и физиологическую роль.
Раздел 11. Химический состав живых организмов.
Состав клеток организмов разделяют на атомный и молекулярный. В первом рассматривают макро-, микро- и ультрамикроэлементы, а второй заключает в себе неорганические (вода и минеральные соли) и органические (углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты) вещества.
Раздел 12. Атомный состав. Раздел 13. Неорганические вещества. Раздел 14. Органические вещества. 1. Углеводы.
Углеводы или сахариды — органические соединения, с общей формулой Сп(Н20)т. У большинства число молекул воды вдвое превышает количество атомов углерода. В зависимости от числа атомов углерода различают триозы, тетрозы, пентозы (рибоза, дезоксирибоза), гексозы (глюкоза, фруктоза) и гептозы.
2. Липиды.
От греческого - lipos - жир - это органические соединения, полные сложные эфиры глицерина (триглицериды) и одноосновных жирных кислот. Определить эту группу соединений наиболее сложно из-за большого химического разнообразия.
Строение жиров отвечает общей формуле:
где R1, R2 и R3 - радикалы жирных кислот.
Все известные природные жиры содержат в своём составе три различных кислотных радикала, имеющих неразветвлённую структуру и, как правило, чётное число атомов углерода.
3. Белки.
Белки или протеины - это высокомолекулярные природные органические вещества, построенные из аминокислот и играющие фундаментальную роль в структуре и жизнедеятельности организмов.
Белки всех организмов состоят из 20 видов аминокислот.
Общая формула
В левой части расположена группа H2N, которая обладает свойствами основания, а справа - COOH, кислотная. Соединяясь, молекулы аминокислот, образуют связь между углеродом кислотной и азотом основной группы - такая связь называется пептидной (СО--NH-) (с образованием воды).
4. Нуклеиновые кислоты.
Нуклеиновые кислоты (НК) - полинуклеотиды, важнейшие биологически активные биополимеры, имеющие универсальное распространение в живой природе. Содержатся в каждой клетке всех организмов. Цепи нуклеиновых кислот содержат от нескольких десятков до многих тысяч нуклеотидных остатков, расположенных линейно в определённой последовательности, уникальной для данной кислоты.
Мономеры, которые носят название нуклеотидов, составляют каждую из цепей НК, представляют собой сложные органические соединения, включающие азотистые основания: аденин (А) и тимин (Т) или урацил (У), цитозин (Ц) и гуанин (Г), пятиатомный сахар — пентозу - дезоксирибозу или рибозу, по имени которой получила название и сама ДНК или РНК, а также остаток фосфорной кислоты.
В природе встречается два типа НК - ДНК и РНК.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — биологический полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей, соединенных друг с другом.
Цепи нуклеотидов ДНК образуют правозакрученные объемные спирали по 10 пар оснований в каждом витке. Последовательность соединения нуклеотидов одной цепи противоположна таковой в другой, т.е. цепи, составляющие одну молекулу ДНК, разнонаправлены, или антипараллельны. Сахаро-фосфатные группировки нуклеотидов находятся снаружи, а комплементарно связанные нуклеотиды — внутри. Цепи закручиваются друг вокруг друга, а также вокруг общей оси и образуют двойную спираль.
РНК (рибонуклеиновая кислота) вместо дезоксирибозы содержат рибозу, а вместо тимина - урацил. РНК, как правило, имеют лишь одну цепь, более короткую, чем цепи ДНК. Двуцепочечные РНК встречаются только у некоторых вирусов. Молекулярная масса от (10-20) хЮ3 до (5-6) хЮ6.
Виды РНК:
Информационная (матричная) РНК - иРНК (или мРНК). Имеет незамкнутую цепь. Служит в качестве матриц для синтеза белков, перенося информацию об их структуре с молекулы ДНК к рибосомам в цитоплазму.
Транспортная РНК - тРНК. Доставляет аминокислоты к синтезируемой молекуле белка. Молекула тРНК состоит из 70-90 нуклеотидов и благодаря внутрицепочечным комплементарным взаимодействиям приобретает характерную вторичную структуру в виде «клеверного листа».
Рибосомная РНК - рРНК. В комплексе с рибосомными белками образует рибосомы - органеллы, имеющие форму матрёшек, т. е. состоящие из двух субъединиц, на которых происходит синтез белка.