Обобщенная схема реакций гликолиза:

C₆H₁₂O₆ + 2НАД⁺ → 2С₃Н₄О₃ + 2НАД∙2Н

2АДФ→2АТФ

Восстановленные молекулы НАД∙2Н поступают в митохондрии, где окисляются, отдавая водород.

В зависимости от типа клеток, ткани или организмов пировиноградная кислота в бескислородной среде может превращаться далее в молочную кислоту, этиловый спирт, масляную кислоту или другие органические вещества. У анаэробных организмов эти процессы называются брожением.

Молочнокислое брожение:

C₆H₁₂O₆ + 2НАД⁺ → 2С₃Н₄О₃ + 2НАД∙2Н <=> 2С₃Н₆О₃ + 2НАД+

Глюкоза ПВК молочная кислота

Спиртовое брожение:

C₆H₁₂O₆ + 2НАД⁺ → 2С₃Н₄О₃ + 2НАД∙2Н <=> 2С₂Н₅ОН + 2СО₂ + 2НАД⁺

17

7. Какова функция калий-натриевого насоса?

8. Что такое фагоцитоз, пиноцитоз?

Работа 7. Энергетический обмен в клетке.

Для жизнедеятельности организма необходима энергия. Растения аккумулируют солнечную энергию в органических веществах при фотосинтезе. В процессе энергетического обмена органические вещества расщепляются и энергия химических связей освобождается. Частично она рассеивается в виде тепла, а частично запасается в молекулах АТФ.

У животных энергетический обмен протекает в три этапа.

Первый этап — подготовительный. Пища поступает в организм животных и человека в виде сложных высокомолекулярных соединений. Прежде чем поступить в клетки и ткани, эти вещества должны разрушиться до низкомолекулярных, более доступных для клеточного усвоения веществ.

На первом этапе происходит гидролитическое расщепление органических веществ, идущее при участии воды. Оно протекает под действием ферментов в пищеварительном тракте многоклеточных животных, в пищеварительных вакуолях одноклеточных, а на клеточном уровне — в лизосомах.

Реакции подготовительного этапа:

белки + Н₂О → аминокислоты + Q;

жиры + Н₂О → глицерин + высшие жирные кислоты + Q;

полисахариды + Н₂О → глюкоза + Q;

нуклеин. к-ты + Н₂О → нуклеодиты + Q.

У млекопитающих и человека белки расщепляются до аминокислот в желудке и в двенадцатиперстной кишке под действием ферментов — пептидгидролаз (пепсина, трипсина, хемо трипсина).

16

Задание 5. Характеристика основных компонентов ядра.

Таблица №2

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЯДРА

КОМПОНЕНТ	СТРОЕНИЕ ИФУНКЦИИ
Ядерная оболочка или кариотека	Состоит из двух мембран и пронизана порами. Через ядерные поры происходит обмен веществами между яд­ром и цитоплазмой. Разобщает транскрипцию, протекающую в ядре, от трансляции белка в цитоплазме.
Хроматин интерфазные хромосомы	Комплекс ДНК (40%) и белков (60%): 1)эухроматин - максимально деконденсированные или рыхлые участки интерфазных хромосом; 2)гетерохроматин - участки хромосом, которые всегда находят­ся в конденсированном состоянии, реплицируются позже (конец S-периода), чем участки эухроматина.
Кариоплазма или ядерный сок	В ней располагается хроматин и ядрьшко, содержит ионы, бел­ки (в том числе ферменты), нуклеотиды. В кариоплазме происходит процессинг (созревание) иРНК, тРНК, рРНК
Ядрышко или кариосома	Содержит большое количество ДНК, рРНК и белков. Образовано(ны) участками ядрышкообразующих хромосом, в которых расположены гены рРНК. Чаще всего число ядрышек меньше количества ядрышкообра­зующих хромосом. Обычно в ядре 1-5 ядрышек. В кариотипе человека 5 пар ядрышкообразующих хромосом (13,14,15,21,22). В ядрышке происходит синтез рРНК и образование субъ­единиц рибосом.

Изучите по Таблице 2 строение и функции компонентов ядра. Ядро выполняет две основные функции:

1. Хранение генетической информации.

2. Обеспечение синтеза белка.

Пользуясь таблицей, укажите, какие из перечисленных ниже процессов обуславли­вают первую функцию (хранение генетической информации) и вторую функцию (обеспечение синтеза белка):

1) репарация (восстановление повреждений) ДНК;

2) репликация ДНК;

3)транскрипция всех видов РНК;

4)образование в ядрышке субъединиц рибосом.

1-

2-

5

Любая клетка - открытая система, т.е. постоянно обменивается веществом, энергией и информацией с окружающей средой, что является необходимым условием жизни и работы клетки.

В клетке совершаются различные виды работ: химическая, осмотическая, электриче­ская, механическая, регуляторная и др. На любую работу тратится энергия АТФ, при этом образуется АДФ и активируются ферменты, катализирующие расщепление глюкозы, жирных кислот и аминокислот.

Энергия расщепления идет на синтез АТФ. В аэробной эукариотической клетке синтез АТФ происходит на анаэробном и аэробном этапах дыхания. Для восстановления потраченных веществ, клетка должна получать их извне (автотрофный и гетеротрофный тип питания). Потоки вещества и энергии в клетке - саморегулируемый процесс. В основе регуляция лежит принцип обратной связи: чем интенсивнее работает клетка, тем интенсивнее обмен веществ.

Задание 6.

В таблице 3 отметьте, как будет изменяться потребность в веществе и энергий при изменении интенсивности работы в клетке.

Таблица 3.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ ПОТОКОВ ВЕЩЕСТВА И ЭНЕРГИИ В КЛЕТКЕ

Интенсивность работы	Потребность в веществе	Потребность в ЛТФ	Образование АДФ	Интенсивность обмена веществ
Повышается
Понижается

Задание 7.

Информация может поступать в клетку извне или возникнуть в самой клетке. На любой сигнал - информацию клетка реагирует изменением обмена веществ, для чего необходимы ферменты.

Информация о синтезе любого белка записана в ДНК. Из ядра в цитоплазму информа­ция о синтезе белка - фермента поступает в виде соответствующей иРНК. Информация из цитоплазмы в ядро поступает в виде субстратов, метаболитов, ионов и др.

Информация, действующая на клетку извне через цитоплазматическуто мембрану, изменяет её мембранный потенциал, что депрессирует (активирует) или репрессирует (угнетает) соответствующие гены.

Потоки информации в клетке - процесс саморегулирующийся, в основе которого лежит принцип обратной связи.

Приведите пример потоков информации в клетке в ответ на сигнал – информацию. Объясните.

6

Ответьте на контрольные вопросы.

1. Какие вещества входят в состав плазматической мембраны?

2. Благодаря каким свойствам липиды способны образовывать мембраны?

3. Благодаря каким функциям белки способны участвовать в транспорте веществ через мембрану?

4. Перечислите функции плазматической мембраны?

5. Как происходит пассивный транспорт через мембрану?

6. Как происходит активный транспорт через мембрану?

15

Работа 6. Заполните сводную таблицу основных отличий про- и эукариотических клеток.

Таблица 6

Признаки	Прокариотические клетки	Эукариотические клетки
Представители
Размеры клеток
Ядро и ядрышко
Ядерная мембрана
Локализация хромосом
Центриоли
Пластиды
Митохондрии
Локализация окислительных ферментов
ЭПС
Жгутики

14