Материал: физиология ответы

Углеводы – это группа органических веществ с общей формулой (СН₂О)_n, т.е. в их состав входят только кислород, углерод и водород. Углеводы имеют намного более простое строение, чем белки. Углеводы делятся на 3 больших класса: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

Моносахариды – это простые углеводы, не имеющие полимерного строения. Молекулы моносахаридов могут содержать разное число атомов углерода: 3 ( триозы), 4 (тетрозы), 5 (пентозы), 6 (гексозы), из них растениях наиболее распространены триозы, пентозы и гексозы.

Триозы имеют общую формулу С₃Н₆О₃; триоз существует всего две – глицеральдегид и дигидроксиацетон. Эти сахара являются промежуточными продуктами в процессе гликолиза при дыхании. Пентозы имеют общую формулу С₅Н₁₀О₅. Из пентоз наиболее важны рибоза и дезоксирибоза, т.к. они входят в состав нуклеиновых кислот: дезоксирибоза – в состав ДНК, рибоза – в состав РНК, а также некоторых других важных веществ – НАД, НАДФ, ФАД и АТФ. Гексозы имеют общую формулу С₆Н₁₂О₆. Из гексоз в растении наиболее распространены глюкоза и в меньшей степени – фруктоза. Дисахариды – это сахара, молекулы которых образуются из 2 молекул моносахаридов в результате реакции конденсации, т.е. соединения молекул моносахаридов с выделением воды. Например, молекула дисахарида сахарозы состоит из остатка глюкозы и остатка фруктозы: 

С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆ → С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О

Полисахариды – это полимеры, образующиеся путем конденсации множества молекул моносахаридов. В растениях полисахариды выполняют 2 функции – структурную и запасающую.

1. Структурные полисахариды. Полисахариды удобны для использования в качестве структурных веществ по 2 причинам:- они имеют длинные прочные молекулы; - полисахариды химически малоактивны, поэтому образующиеся из них структуры устойчивы к различным внешним воздействиям (целлюлоза и гемицеллюлоза).

2. Запасные полисахариды. Полисахариды удобны для использования в качестве запасных веществ по 2 причинам:- большой размер молекул полисахаридов делает их нерастворимыми в воде, а значит – они не оказывают на клетку химического или осмотического воздействия; - полисахариды легко превратить в моносахариды путем гидролиза.

Углеводы имеют важное значение в жизни растений, так как с их помощью происходит фотосинтез. Углеводы выполняют функции своеобразных накопителей органических веществ, с помощью которых образуются другие элементы и вещества. Углеводы – основа для клеточных оболочек.

7. Общая характеристика класса нуклеиновых к-т. Их состав, структура и функции.

Нуклеиновые кислоты — биологические полимерные молекулы, хранящие всю информацию об отдельном живом организме, определяющие его рост и развитие, а также наследственные признаки, передаваемые следующему поколению.

Нуклеиновые кислоты содержатся во всех живых организмах и выполняют сохранение, воспроизведения, реализацию  и передачу генетической информации в ряде поколений. Существуют два типа нуклеиновых кислот – дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Они отличаются химическим строением и биологиче­скими свойствами. В клетках прокариотов и эукариотов содержатся обе нуклеиновые  кислоты (ДНК и РНК),  вирусы имеют лишь одну из них (ДНК или РНК).

В состав нуклеиновых кислот вхо­дят углерод, кислород, водород, азот и фосфор. ДНК и РНК в клетке имеют различную локализацию. ДНК нахо­дится преимущественно в ядре, входит в состав хроматина, сосредоточена в хромосомах. ДНК также входит в состав органоидов цито­плазмы; митохондрий, центросом и пластид. Основные хранители РНК — ядрышки, рибосомы, расположенные в цитоплаз­ме. Нуклеиновые кислоты представляют собой биополимеры, мономерами ко­торых служат нуклеотиды. В каждый нуклеотид входит молекула фосфор­ной кислоты, моносахарида (рибозы или дезоксирибозы) и одно из четырех азотистых оснований: аденин (А), гуа­нин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т) или урацил (У).

Основная биологическая функция ДНК заключается в хранении, по­стоянном самовозобновлении, самовос­произведении (репликации) и пере­даче генетической (наследственной) информации в клетке.

Различают три вида РНК: иРНК - информационная - несёт закокодированную информацию о ДНК в рибосомы. тРНК - транспортная - переносит аминокислоты в место синтеза белков. рРНК - рибосомная - производит синтез белка

8. Общие свойства и функции ферментов.

Ферменты, или энзимы, — особый класс белков, являющихся биологическими катализаторами. Благодаря ферментам биохимические реакции протекают с огромной скоростью. Скорость ферментативных реакций в десятки тысяч выше скорости реакций, идущих с участием неорганических катализаторов. Вещество, на которое оказывает свое действие фермент, называют субстратом.

Ферменты — глобулярные белки, по особенностям строения ферменты можно разделить на две группы: простые и сложные. Простые ферменты являются простыми белками, т.е. состоят только из аминокислот. Сложные ферменты являются сложными белками, т.е. в их состав помимо белковой части входит группа небелковой природы — кофактор. У некоторых ферментов в качестве кофакторов выступают витамины. В молекуле фермента выделяют особую часть, называемую активным центром. Активный центр — небольшой участок фермента (от трех до двенадцати аминокислотных остатков), где и происходит связывание субстрата или субстратов с образованием фермент-субстратного комплекса. По завершении реакции фермент-субстратный комплекс распадается на фермент и продукт (продукты) реакции.

Скорость ферментативных реакций зависит от: 1) температуры, 2) концентрации фермента, 3) концентрации субстрата, 4) рН. Большинство ферментов может работать только при температуре от 0 до 40 °С. При температуре выше 40 °С белок подвергается денатурации и активность фермента падает. Увеличение концентрации фермента приводит к усилению каталитической активности, так как в единицу времени преобразованиям подвергается большее количество молекул субстрата. При резких сдвигах рН фермент денатурирует.

Если вещества ускоряют реакцию, они называются активаторами, если тормозят — ингибиторами.

9. Витамины и их роль в жизни растений.

Витамины – особая группа органических веществ, выполняющая важные биологические и биохимические функции в живых организмах. Эти органические соединения различной химической природы синтезируются главным образом растениями, а также микроорганизмами.  Витамины требуются в небольшом количестве, они не используются организмом как строительный материал и не увеличивают имеющуюся в организме энергию, но основная задача их состоит в налаживании правильного обмена веществ.  Провитамин А - каротин - спутник хлорофилла, известно, что каротин наряду с хлорофиллом участвует в поглощении энергии света и оберегает хлорофилл от разложения.  Витамин С - защищает зеленый пигмент от окисления, способствует росту растений.  Ученые утверждают, что витамин С выступает как антиоксидант, помогающий растениям противостоять засухе, озону и активному ультрафиолетовому излучению.  Соединения фосфора служат аккумуляторами энергии. В эти соединениях входят много витаминов.  Витамин РР, если его внести в почву - увеличивается поглощение растениями фосфора.  Витамин В1 участвует в преобразованиях серы, эффективен для роста корней.  Витамин В6 - усиливает действие витамина В1, участвует в процессе фотосинтеза.  Аскорбиновая кислота усиливает интенсивность дыхания и повышается устойчивость к заболеваниям. Также участвует в водообмене. Под действием аскорбиновой кислоты усиливается транспирация у растений, а также скорость движения воды по растению.

10. Клеточная проницаемость. Гомеостаз, его значение для функционирования клетки.

Клеточная проницаемость- способность  мембраны пропускать растворенные вещества. Обладая избирательной проницаемостью, мембраны выполняют еще одну очень важную функцию: поддерживают гомеостаз в клетке и в отдельных органеллах. Гомеостаз – это свойство клетки, органеллы, а так же органа, организма, экологической системы сохранять постоянной свою внутреннюю среду. Внутренней средой клетки является цитозоль, внутренней средой каждой органеллы – её строма и матрикс. Внешней средой для клетки является свободное пространство её стенки,а для органеллы – цитозоль. Молекулы воды и ионы поступают в цитозоль из вакуоли и из свобоного пространства клетки. Сахара, ионы тоже могут поступать в вакуоли. Клеточная стенка и вакуоль учавствуют в поддержании водного и солевого гомеостаза. Однако главным регулятором гомеостаза являются мембраны, прежде всего плазмалемма.