1. Welche fettähnlichen Substanzen kennen Sie?

Cholesterin, Ester, Wachse etc.

2. Welche Lebensmittel sind fettreich?

Die Fettquelle sind pflanzliche Öle, Fleisch, Fisch, Eier, Milch und Milchprodukte, Schokolade, Nüsse.

3. Welche Rolle spielen Fette im Körper?

Fette in lebenden Organismen sind die Hauptart von Reservestoffen und die Hauptenergiequelle.

Fragen

1. Welche Substanzen sind Lipide?

Lipide sind eine große Gruppe von fettähnlichen Substanzen, die in Wasser unlöslich sind.

2. Welche Struktur haben die meisten Lipide?

Die meisten Lipide bestehen aus Fettsäuren mit hohem Molekulargewicht und dem dreiwertigen Alkohol Glycerin.

3. Welche Funktionen haben Lipide?

Eine der Funktionen von Lipiden ist Energie. Bei Wirbeltieren stammt etwa die Hälfte der von Zellen im Ruhezustand verbrauchten Energie aus der Fettoxidation.

Fette können auch als Wasserquelle genutzt werden (wenn 1 g Fett oxidiert wird, wird mehr als 1 g Wasser gebildet).

Aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit erfüllen Lipide Schutzfunktionen, dh sie dienen der Isolierung von Organismen. Zum Beispiel haben viele Wirbeltiere eine gut definierte subkutane Fettschicht, die es ihnen ermöglicht, in kalten Klimazonen zu leben, während sie bei Walen noch eine andere Rolle spielt – sie trägt zum Auftrieb bei.

Lipide haben auch eine aufbauende Funktion, da sie aufgrund ihrer Wasserunlöslichkeit die wichtigsten Bestandteile von Zellmembranen sind.

Lipide haben eine regulatorische Funktion. Viele Hormone (z. B. Nebennierenrinde, Sexualhormone) sind Derivate von Lipiden.

4. Welche Zellen und Gewebe sind am reichsten an Lipiden?

Samenzellen einiger Pflanzen und Fettgewebe von Tieren sind am reichsten an Lipiden.

Aufgaben

Erklären Sie, nachdem Sie den Text des Absatzes analysiert haben, warum viele Tiere vor dem Winter und Wanderfische vor dem Laichen dazu neigen, mehr Fett anzusammeln. Nennen Sie Beispiele von Tieren und Pflanzen, bei denen dieses Phänomen am stärksten ausgeprägt ist. Ist überschüssiges Fett immer gut für den Körper? Besprechen Sie dieses Problem in der Klasse.

Viele Tiere speichern Nahrung in ihrem Körper. Es ist eine gute Möglichkeit, schwere Zeiten zu überstehen.

Winterschlafende Säugetiere wie Murmeltiere fressen im Herbst Unmengen an Nüssen und anderen kalorienreichen Lebensmitteln. Obwohl sich ihr Stoffwechsel im Winter verlangsamt, brauchen sie Energie, um ihren Körper am Leben zu erhalten.

Vor dem Winterschlaf werden Igel und Braunbären sowie alle Fledermäuse deutlich dicker.

Der Winterschlaf von Braunbären ist eine leichte Benommenheit. In der Natur sammelt ein Bär im Sommer eine dicke Schicht subkutanes Fett und lässt sich unmittelbar vor Wintereinbruch in seiner Höhle für den Winterschlaf nieder. Normalerweise ist die Höhle mit Schnee bedeckt, daher ist es drinnen viel wärmer als draußen. Während der Winterruhe dienen die angesammelten Fettreserven dem Körper des Bären als Nährstoffquelle und schützen das Tier zusätzlich vor dem Erfrieren.

Wale sammeln während der Sommerjagd in den nahrungsreichen Gewässern der Arktis und Antarktis eine dicke Speckschicht unter ihrer Haut an. Dieses Fett, das fast die Hälfte ihres Gewichts ausmacht, liefert den Walen Energie für den Winter, den sie in nahrungsarmen Gewässern tropischer Regionen verbringen.

Bei Fischen ist gespeichertes Fett eine Energiequelle während des Laichens.

Allerdings sollten diese Reserven die Beweglichkeit des Tieres nicht zu sehr beeinträchtigen, damit es nicht zum Opfer von Feinden wird.

Überschüssige Fette bilden beim Menschen Fettdepots und der Körper kann sie beim Abkühlen, beim Fasten, bei starker körperlicher Anstrengung immer als Energiequelle nutzen. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Verzehr übermäßiger Mengen an Fett zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie zu Übergewicht führt.

Zusammenfassung der Lektion

Pädagogik und Didaktik

Die Sequenz der Aminosäuren in der Zusammensetzung der Polypeptidkette repräsentiert die Primärstruktur des Proteins. Es ist einzigartig für jedes Protein und bestimmt seine Form, Eigenschaften und Funktion. Diese Helix ist die Sekundärstruktur des Proteins.

Lektion 5. Lipide. Die Zusammensetzung und Struktur von Proteinen 1.3-1.4

1. Lipide

Lipide. (von griech. lipos - Fett) - eine umfangreiche Gruppe von fettähnlichen Substanzen, die in Wasser unlöslich sind. Der Gehalt an Lipiden in verschiedenen Zellen ist sehr unterschiedlich: von 2-3 bis 50-90% in den Samenzellen einiger Pflanzen und im Fettgewebe von Tieren.

Lipide sind ausnahmslos in allen Zellen vorhanden und erfüllen bestimmte biologische Funktionen.

Fette - die einfachsten und am weitesten verbreiteten Lipide - eine wichtige Rolle spielenEnergiequelle.Beim vollständigen Abbau von 1 g Fett zu Endprodukten werden 38,9 kJ Energie freigesetzt. Fette bestehen aus drei Resten hochmolekularer Fettsäuren und dem dreiwertigen Alkohol Glycerin (Abb. 4). Wenn sie oxidiert werden, liefern sie mehr als doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate.

Fette sind die HauptformEnergiespeicherin einem Käfig. Bei Wirbeltieren stammt etwa die Hälfte der von Zellen im Ruhezustand verbrauchten Energie aus der Fettoxidation.

Fette können auch als Wasserquelle genutzt werden (wenn 1 g Fett oxidiert wird, wird mehr als 1 g Wasser gebildet). Dies ist besonders wertvoll für Arktis- und Wüstentiere, die unter Bedingungen von Mangel an freiem Wasser leben.

Aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit leisten Lipide gute DiensteSchutzfunktionen,d.h. sie dienen der thermischen Isolierung von Organismen. Zum Beispiel haben viele Wirbeltiere eine gut definierte subkutane Fettschicht, die es ihnen ermöglicht, in kalten Klimazonen zu leben, während sie bei Walen eine andere Rolle spielt – sie trägt zum Auftrieb bei.

Lipide führen undGebäudefunktion,denn ihre Unlöslichkeit in Wasser macht sie zu den wichtigsten Bestandteilen von Zellmembranen.

Viele Hormone (z. B. Nebennierenrinde, Genitalien) sind Derivate von Lipiden. Daher haben Lipideregulatorische Funktion.

2. Zusammensetzung und Struktur von Proteinen.

Unter organischen Stoffen Proteine ​​oder Proteine - die zahlreichsten, vielfältigsten und wichtigsten Biopolymere. Sie machen 50-80 % der Trockenmasse der Zelle aus.

Proteinmoleküle sind groß, weshalb sie genannt werdenMakromoleküle. Proteine ​​​​unterscheiden sich in Anzahl (von einhundert bis zu mehreren Tausend), Zusammensetzung und Reihenfolge der Monomere. Proteinmonomere sind Aminosäuren (Abb. 5). Durch die Variation der Kombination von nur 20 Aminosäuren entsteht eine unendliche Vielfalt an Proteinen. Neben Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff können Aminosäuren Schwefel enthalten. Jede Aminosäure hat ihren eigenen Namen, eine spezielle Struktur und Eigenschaften. Ihre allgemeine Formel kann wie folgt dargestellt werden:

Ein Aminosäuremolekül besteht aus zwei identischen Teilen für alle Aminosäuren, von denen einer eine Aminogruppe ist (- NH2 ) mit basischen Eigenschaften, die andere - eine Carboxylgruppe (-COOH) mit sauren Eigenschaften. Der als Radikal bezeichnete Teil des Moleküls ( R ), haben unterschiedliche Aminosäuren unterschiedliche Strukturen. Das Vorhandensein von basischen und sauren Gruppen in einem Aminosäuremolekül bestimmt ihre hohe Reaktivität. Durch diese Gruppen werden Aminosäuren zu einem Protein verbunden. In diesem Fall erscheint ein Wassermolekül und die freigesetzten Elektronen bilden eine Peptidbindung. Deshalb werden Proteine ​​genannt Polypeptide.

Proteinmoleküle können unterschiedliche räumliche Konfigurationen haben, und in ihrer Struktur werden vier Ebenen der strukturellen Organisation unterschieden (Abb. 6).

Die Sequenz von Aminosäuren in einer Polypeptidkette istprimäre StrukturEichhörnchen. Es ist einzigartig für jedes Protein und bestimmt seine Form, Eigenschaften und Funktionen.

Die meisten Proteine ​​haben die Form einer Spirale als Ergebnis der Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen -CO- und - NH-rpynna mi verschiedenen Aminosäureresten der Polypeptidkette. Wasserstoffbrückenbindungen sind schwach, aber in Kombination ergeben sie eine ziemlich starke Struktur. Diese Spirale istsekundäre Struktur Eichhörnchen.

Tertiärstruktur- dreidimensionale räumliche "Verpackung" der Polypeptidkette. Dadurch entsteht eine bizarre, aber spezifische Konfiguration für jedes Protein - Kügelchen.

Die Festigkeit der Tertiärstruktur wird durch verschiedene Bindungen bereitgestellt, die zwischen Aminosäureresten entstehen.Quartäre Strukturnicht typisch für alle Proteine. Es entsteht durch die Kombination mehrerer Makromoleküle mit Tertiärstruktur zu einem komplexen Komplex. Beispielsweise ist menschliches Bluthämoglobin ein Komplex aus vier Proteinmakromolekülen (Abb. 7).

Diese Komplexität der Struktur von Proteinmolekülen ist mit einer Vielzahl von Funktionen verbunden, die diesen Biopolymeren innewohnen. Verletzung der natürlichen Struktur des Proteins genannt wird Denaturierung (Abb. 8). Es kann unter dem Einfluss von Temperatur, Chemikalien, Strahlungsenergie und anderen Faktoren auftreten.

Bei einem schwachen Aufprall zerfällt nur die Quartärstruktur, bei einer stärkeren die Tertiärstruktur und dann die Sekundärstruktur, und das Protein bleibt in Form einer Polypeptidkette zurück. Dieser Vorgang ist teilweise reversibel: Wird die Primärstruktur nicht zerstört, kann das denaturierte Protein seine Struktur wiederherstellen. Daraus folgt, dass alle strukturellen Merkmale eines Protein-Makromoleküls durch seine Primärstruktur bestimmt werden. Außer einfache Proteine die nur aus Aminosäuren bestehen, gibt es auch komplexe Proteine die Kohlenhydrate enthalten können(Glykoproteine), Fette (Lipoproteine), Nukleinsäuren(Nukleoproteine) usw.

Die Rolle von Proteinen im Zellleben ist enorm. Die moderne Biologie hat gezeigt, dass die Ähnlichkeit und der Unterschied von Organismen letztlich durch eine Reihe von Proteinen bestimmt wird. Je näher Organismen in einer systematischen Position beieinander liegen, desto ähnlicher sind ihre Proteine.

Bordkarte:

1. Aus welchen Molekülen bestehen Fette?
2. Was ist die Hauptfunktion von Fetten?
3. Wie viel Energie wird bei der Oxidation von Fett im Vergleich zu Kohlenhydraten freigesetzt?
4. Was ist die Aufbaufunktion von Lipiden?
5. Welche regulatorische Funktion haben Lipide?
6. Schreiben Sie die allgemeine Formel einer Aminosäure auf.
7. Was bestimmt die Primärstruktur eines Proteins?
8. Was ist die Sekundärstruktur eines Proteins?
9. Was sind die Tertiär- und Quartärstrukturen eines Proteins?
10. Was ist Denaturierung?

Karten für Schreibarbeiten:

1. Definition oder Wesen des Begriffs: 1. Lipide. 2. Fette. 3. Proteine. 4. Aminosäuren. 5. Peptidbindung. 6. Proteinstrukturen. 7. Denaturierung.
2. Lipide und ihre Bedeutung.
3. Die Struktur von Proteinen.
4. Strukturen von Proteinmolekülen.

Computer testen

**Prüfung 1 . Aus welchen Molekülen bestehen Fette?

1. Aminosäuren.
2. Glycerin.
3. Fettsäuren mit hohem Molekulargewicht.
4. Nukleotide.

Prüfung 2 . Was ist die Hauptfunktion von Fetten?

1. Konstruktion.
   1. Reservieren.
   2. Energie.
   3. Speicherung genetischer Informationen.

**Prüfung 3 . Die Hauptfunktionen von Lipiden:

1. Konstruktion. 5. Speicherung genetischer Informationen.
2. Reservieren. 6. Die Hauptenergiequelle für die Zelle.
3. Regulierung. 7. Wasserquelle.
4. Wärmeisolierung.

Prüfung 4 Aus welchen Molekülen bestehen Proteine?

1. Aminosäuren.
2. Glycerin.
3. Fettsäuren.
4. Nukleotide.

Prüfung 5

1. Basic.
2. Säure.

Prüfung 6 . Welche Eigenschaften hat eine Carboxylgruppe?

1. Basic.
2. Säure.

Prüfung 7 . Es entsteht eine Peptidbindung:

1. zwischen Carboxylgruppen benachbarter Aminosäuren.
2. Zwischen den Aminogruppen benachbarter Aminosäuren.
3. Zwischen der Carboxylgruppe einer Aminosäure und der Aminogruppe einer anderen.
4. Zwischen der Carboxylgruppe einer Aminosäure und dem Rest einer anderen.

Prüfung 8 . Die Sequenz der Aminosäuren in einem Polypeptid:

1. Die Primärstruktur eines Proteins.
2. Sekundärstruktur eines Proteins.
3. Tertiärstruktur eines Proteins.

**Prüfung 9 . Helix von Aminosäuren, die durch Wasserstoffbrückenbindungen gehalten werden:

1. Die Primärstruktur eines Proteins.
2. Sekundärstruktur eines Proteins.
3. Tertiärstruktur eines Proteins.
4. Quartärstruktur des Proteins.

Prüfung 10 . Die Konfiguration des Polypeptids in Form eines Kügelchens:

1. Die Primärstruktur eines Proteins.
2. Sekundärstruktur eines Proteins.
3. Tertiärstruktur eines Proteins.
4. Quartärstruktur des Proteins.

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>> Lipide

Lipide

1. Welche fettähnlichen Substanzen kennen Sie?
2. Welche Lebensmittel sind fettreich?
3. Welche Rolle spielen Fette im Körper?

Fette sind die Hauptform der Speicherung von Lipiden in der Zelle. Bei Wirbeltieren stammt etwa die Hälfte der von Zellen im Ruhezustand verbrauchten Energie aus der Fettoxidation. Fette können auch als Quelle verwendet werden Wasser(Wenn 1 g Fett oxidiert wird, wird mehr als 1 g Wasser gebildet). Dies ist besonders wertvoll für Arktis- und Wüstentiere, die unter Bedingungen von Mangel an freiem Wasser leben.
Aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit erfüllen Lipide Schutzfunktionen, dh sie dienen der Wärmedämmung. Organismen. Beispielsweise ist bei vielen Wirbeltieren die subkutane Fettschicht gut ausgeprägt, was ihnen das Leben in kalten Klimazonen ermöglicht, während sie bei Walen noch eine andere Rolle spielt - sie trägt zum Auftrieb bei.

Lipide haben auch eine aufbauende Funktion, da sie aufgrund ihrer Wasserunlöslichkeit die wichtigsten Bestandteile von Zellmembranen sind.

Viele Hormone (z. B. Nebennierenrinde, Sexualhormone) sind Derivate von Lipiden. Lipide haben daher eine regulatorische Funktion.

Lipide. Fette. Hormone. Funktionen von Lipiden: Energie, Speicherung, Schutz, Aufbau, Regulation.

1. Welche Substanzen sind Lipide?
2. Welche Struktur haben die meisten Lipide?
3. Welche Funktionen haben Lipide?
4 Was Zellen und die fettreichsten Gewebe?

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologie Klasse 9
Eingereicht von Lesern der Website

Unterrichtsinhalt Gliederung der Lektion und unterstützender Rahmen Präsentation der Lektion Akzelerative Methoden und interaktive Technologien Geschlossene Übungen (nur für Lehrer) Bewertung Trainieren Aufgaben und Übungen, Workshops zur Selbstprüfung, Labor, Fälle Schwierigkeitsgrad der Aufgaben: normal, hoch, Olympia-Hausaufgaben Illustrationen Illustrationen: Videoclips, Audio, Fotografien, Grafiken, Tabellen, Comics, Multimedia-Abstracts Chips für neugierigen Krippenhumor, Parabeln, Witze, Sprüche, Kreuzworträtsel, Zitate Add-Ons Externes unabhängiges Testen (VNT) Lehrbücher Haupt- und Zusatzthemen Feiertage, Slogans Artikel Nationale Merkmale Glossar andere Begriffe Nur für Lehrer

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-1.jpg" alt="(!LANG:>Lipide">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-2.jpg" alt="(!LANG:> Lipide sind eine Gruppe wasserunlöslicher organischer Verbindungen, die"> Липиды – сборная группа нерастворимых в воде органических соединений, которые могут быть извлечены из клеток органическими растворителями (эфиром, хлороформом, бензолом).!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-3.jpg" alt="(!LANG:> Lipide Einfache Lipide (höherer Fettgehalt)."> Липиды Простые липиды (высшие жирные Сложные кислоты + спирт) липиды Воски (ВЖК + Фосфолипиды Гликолипиды Жиры (ВЖК + спирт одноатомные (ВЖК+ спирт + (ВЖК + глицерин) + фосфат) спирты) углевод)!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-5.jpg" alt="(!LANG:> Fettsäuren haben: 1) für alle gleich"> Жирные кислоты имеют: 1) одинаковую для всех кислот группировку - карбоксильную группу (–СООН) 2) R - радикал, которым они отличаются друг от друга. Радикал представляет собой цепочку из различного количества (от 14 до 22) группировок –СН 2–!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-6.jpg" alt="(!LANG:> Manchmal enthält ein Fettsäurerest eine oder mehrere Doppelbindungen (– CH =CH–)"> Иногда радикал жирной кислоты содержит одну или несколько двойных связей (–СН=СН–) Ø Если в жирной кислоте имеются двойные связи, то такую жирную кислоту называют ненасыщенной. Ø Если жирная кислота не имеет двойных связей, ее называют насыщенной.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-7.jpg" alt="(!LANG:> Wenn in Triglyceriden gesättigte Fettsäuren überwiegen, dann bei 20°С sie sind fest;"> Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то при 20°С они - твердые; их называют жирами, они характерны для животных клеток. (искл. – рыбий жир) Если в триглицеридах преобладают ненасыщенные жирные кислоты, то при 20 °С они - жидкие; их называют маслами, они характерны для растительных клеток. (искл. кокосовое масло)!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-8.jpg" alt="(!LANG:> 3 Carbonsäure Triglycerid Glycerol">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-9.jpg" alt="(!LANG:>Die Dichte von Triglyceriden ist geringer als die von Wasser, also sie im Wasser schwimmen, sind"> Плотность триглицеридов ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают, находятся на ее поверхности.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-11.jpg" alt="(!LANG:>Nach Herkunft können Wachse in 1 unterteilt werden - Tiere: Biene Wachs wird von Bienen produziert; Wolle (Lanolin)"> По происхождению воски можно разделить на 1 - животные: пчелиный вырабатывается пчёлами; шерстяной (ланолин) предохраняет шерсть и кожуживотных от влаги, засорения и высыхания; спермацетдобывается из спермацетового масла кашалотов; 2 – растительные: воски покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды и защищают их от размачивания водой, высыхания, вредных микроорганизмов, иногда в качестве резервных липидов входят в состав семян (т. н. «масло» жожоба)!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-13.jpg" alt="(!LANG:> Phospholipide sind Triglyceride, bei denen ein Fettsäurerest durch ersetzt ist"> Фосфолипиды - триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещен на остаток фосфорной кислоты. Принимают участие в формировании клеточных мембран.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-14.jpg" alt="(!LANG:> Glycolipide sind Triglyceride, bei denen ein Fettsäurerest durch ersetzt ist"> Гликолипиды - триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещен на углевод. Принимают участие в формировании клеточных мембран.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-15.jpg" alt="(!LANG:> Lipoproteine ​​sind komplexe Substanzen, die durch die Kombination von Lipiden entstehen und Proteine.">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-16.jpg" alt="(!LANG:>Lipoide sind fettähnliche Substanzen. Dazu gehören Carotinoide (Photosynthesepigmente). ), Steroidhormone"> Липоиды - жироподобные вещества. К ним относятся каротиноиды (фотосинтетические пигменты), стероидные гормоны (половые гормоны, минералокортикоиды, глюкокортикоиды), гиббереллины (ростовые вещества растений), жирорастворимые витамины (А, D, Е, К), холестерин, камфора и т. д.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-17.jpg" alt="(!LANG:>Lipidfunktionen">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-18.jpg" alt="(!LANG:> Funktionsbeispiele und Erläuterungen Die Hauptfunktion von Triglyceriden. Wann"> Функция Примеры и пояснения Основная функция триглицеридов. При Энергетическая расщеплении 1 г липидов выделяется 38, 9 к. Дж. Фосфолипиды, гликолипиды и липопротеины Структурная принимают участие в образовании клеточных мембран.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-19.jpg" alt="(!LANG:> Fette und Öle sind Reservenährstoffe"> Жиры и масла являются резервным пищевым веществом у животных и растений. Важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих Запасающая длительные переходы через местность, где нет источников питания. Масла семян растений необходимы для обеспечения энергией проростка.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-20.jpg" alt="(!LANG:> Fettschichten und Fettkapseln polstern die innere"> Прослойки жира и жировые капсулы обеспечивают амортизацию внутренних органов. Защитная Слои воска используются в качестве водоотталкивающего покрытия у растений и животных.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-21.jpg" alt="(!LANG:> Subkutanes Fett"> Подкожная жировая клетчатка препятствует оттоку тепла в окружающее пространство. Важно Теплоизоляционная для водных млекопитающих или млекопитающих, обитающих в холодном климате.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-22.jpg" alt="(!LANG:> Gibberelline regulieren das Pflanzenwachstum. Sexuell"> Гиббереллины регулируют рост растений. Половой гормон тестостерон отвечает за развитие мужских вторичных половых признаков. Половой гормон эстроген отвечает за развитие женских вторичных половых Регуляторная признаков, регулирует менструальный цикл. Минералокортикоиды (альдостерон и др.) контролируют водно-солевой обмен. Глюкокортикоиды (кортизол и др.) принимают участие в регуляции углеводного и белкового обменов.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-23.jpg" alt="(!LANG:> Wenn 1 kg oxidiert wird, wird eine Fettquelle freigesetzt 1, 1"> При окислении 1 кг Источник жира выделяется 1, 1 метаболической воды кг воды. Важно для обитателей пустынь.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/18119840_229819868.pdf-img/18119840_229819868.pdf-24.jpg" alt="(!LANG:> Fettlösliche Vitamine A, D, E, K sind"> Жирорастворимые витамины A, D, E, K являются кофакторами ферментов, т. е. сами по Каталитическая себе эти витамины не обладают каталитической активностью, но без них ферменты не могут выполнять свои функции.!}

Aktuelle Seite: 2 (Gesamtbuch hat 16 Seiten) [verfügbarer Leseauszug: 11 Seiten]

Schriftart:

100% +

Biologie Die Wissenschaft vom Leben ist eine der ältesten Wissenschaften. Menschen haben über Tausende von Jahren Wissen über lebende Organismen gesammelt. Mit zunehmendem Wissen wurde die Biologie in eigenständige Wissenschaften (Botanik, Zoologie, Mikrobiologie, Genetik etc.) ausdifferenziert. Die Bedeutung von Grenzdisziplinen, die die Biologie mit anderen Wissenschaften verbinden - Physik, Chemie, Mathematik etc. - wächst immer mehr, durch Integration sind Biophysik, Biochemie, Weltraumbiologie etc. entstanden.

Gegenwärtig ist die Biologie eine komplexe Wissenschaft, die aus der Differenzierung und Integration verschiedener Disziplinen entstanden ist.

In der Biologie werden verschiedene Forschungsmethoden verwendet: Beobachtung, Experiment, Vergleich usw.

Die Biologie untersucht lebende Organismen. Sie sind offene biologische Systeme, die Energie und Nährstoffe aus der Umwelt beziehen. Lebewesen reagieren auf äußere Einflüsse, enthalten alle Informationen, die sie für Entwicklung und Fortpflanzung benötigen, und sind an eine bestimmte Umgebung angepasst.

Alle lebenden Systeme, unabhängig von der Organisationsebene, haben gemeinsame Merkmale, und die Systeme selbst stehen in ständiger Wechselwirkung. Wissenschaftler unterscheiden die folgenden Organisationsebenen der belebten Natur: molekular, zellulär, organismisch, Populationsart, Ökosystem und Biosphäre.

Kapitel 1

Die molekulare Ebene kann als die anfängliche, tiefste Organisationsebene des Lebendigen bezeichnet werden. Jeder lebende Organismus besteht aus Molekülen organischer Substanzen - Proteine, Nukleinsäuren, Kohlenhydrate, Fette (Lipide), die als biologische Moleküle bezeichnet werden. Biologen untersuchen die Rolle dieser wichtigsten biologischen Verbindungen beim Wachstum und der Entwicklung von Organismen, der Speicherung und Übertragung von Erbinformationen, dem Stoffwechsel und der Energieumwandlung in lebenden Zellen und anderen Prozessen.

In diesem Kapitel lernen Sie

Was sind Biopolymere;

Welche Struktur haben Biomoleküle?

Welche Funktionen erfüllen Biomoleküle?

Was sind Viren und welche Eigenschaften haben sie?

§ 4. Molekulare Ebene: allgemeine Merkmale

1. Was ist ein chemisches Element?

2. Was nennt man ein Atom und ein Molekül?

3. Welche organischen Substanzen kennst du?

Jedes lebende System, egal wie komplex es organisiert sein mag, manifestiert sich auf der Funktionsebene biologischer Makromoleküle.

Durch das Studium lebender Organismen haben Sie gelernt, dass sie aus denselben chemischen Elementen bestehen wie nicht lebende. Derzeit sind mehr als 100 Elemente bekannt, die meisten davon kommen in lebenden Organismen vor. Die häufigsten Elemente in der belebten Natur sind Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff. Es sind diese Elemente, die die Moleküle (Verbindungen) der sogenannten bilden organische Materie.

Alle organischen Verbindungen basieren auf Kohlenstoff. Es kann mit vielen Atomen und deren Gruppen Bindungen eingehen und Ketten bilden, die sich in chemischer Zusammensetzung, Struktur, Länge und Form unterscheiden. Moleküle werden aus Atomgruppen gebildet, und von letzteren unterscheiden sich komplexere Moleküle in Struktur und Funktion. Diese organischen Verbindungen, aus denen die Zellen lebender Organismen bestehen, werden genannt biologische Polymere oder Biopolymere.

Polymer(aus dem Griechischen. polys- zahlreich) - eine Kette aus zahlreichen Gliedern - Monomere, die jeweils relativ einfach sind. Ein Polymermolekül kann aus vielen tausend miteinander verbundenen Monomeren bestehen, die gleich oder verschieden sein können (Abb. 4).

Reis. 4. Schema der Struktur von Monomeren und Polymeren

Die Eigenschaften von Biopolymeren hängen von der Struktur ihrer Moleküle ab: von der Anzahl und Vielfalt der Monomereinheiten, die das Polymer bilden. Alle von ihnen sind universell, da sie in allen lebenden Organismen, unabhängig von der Art, nach dem gleichen Plan aufgebaut sind.

Jede Art von Biopolymer hat eine spezifische Struktur und Funktion. Ja, die Moleküle Proteine sind die wichtigsten Strukturelemente von Zellen und regulieren die in ihnen ablaufenden Prozesse. Nukleinsäuren beteiligen sich an der Übertragung genetischer (erblicher) Informationen von Zelle zu Zelle, von Organismus zu Organismus. Kohlenhydrate und Fette sind die wichtigsten Energiequellen, die für das Leben von Organismen notwendig sind.

Auf molekularer Ebene findet die Umwandlung aller Arten von Energie und Stoffwechsel in der Zelle statt. Auch die Mechanismen dieser Prozesse sind universell für alle lebenden Organismen.

Gleichzeitig stellte sich heraus, dass die vielfältigen Eigenschaften von Biopolymeren, die Bestandteil aller Organismen sind, auf verschiedene Kombinationen von nur wenigen Arten von Monomeren zurückzuführen sind, die viele Varianten langer Polymerketten bilden. Dieses Prinzip liegt der Vielfalt des Lebens auf unserem Planeten zugrunde.

Die spezifischen Eigenschaften von Biopolymeren manifestieren sich nur in einer lebenden Zelle. Von Zellen isoliert verlieren Biopolymermoleküle ihre biologische Essenz und sind nur noch durch die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Verbindungsklasse gekennzeichnet, zu der sie gehören.

Nur durch das Studium der molekularen Ebene kann man verstehen, wie die Prozesse der Entstehung und Evolution des Lebens auf unserem Planeten abgelaufen sind, was die molekularen Grundlagen der Vererbung und Stoffwechselprozesse in einem lebenden Organismus sind.

Die Kontinuität zwischen der molekularen und der nächsten zellulären Ebene wird dadurch gewährleistet, dass biologische Moleküle das Material sind, aus dem sich supramolekulare – zelluläre – Strukturen bilden.

Organische Substanzen: Proteine, Nukleinsäuren, Kohlenhydrate, Fette (Lipide). Biopolymere. Monomere

Fragen

1. Welche Prozesse untersuchen Wissenschaftler auf molekularer Ebene?

2. Welche Elemente dominieren in der Zusammensetzung lebender Organismen?

3. Warum werden die Moleküle von Proteinen, Nukleinsäuren, Kohlenhydraten und Lipiden nur in der Zelle als Biopolymere betrachtet?

4. Was versteht man unter der Universalität von Biopolymermolekülen?

5. Wie wird die Vielfalt der Eigenschaften von Biopolymeren erreicht, die Bestandteil lebender Organismen sind?

Aufgaben

Welche biologischen Muster lassen sich anhand der Analyse des Absatztextes formulieren? Besprechen Sie sie mit den Unterrichtsteilnehmern.

§ 5. Kohlenhydrate

1. Welche mit Kohlenhydraten verwandten Substanzen kennst du?

2. Welche Rolle spielen Kohlenhydrate in einem lebenden Organismus?

3. Durch welchen Prozess werden Kohlenhydrate in den Zellen grüner Pflanzen gebildet?

Kohlenhydrate, oder Saccharide, ist eine der Hauptgruppen organischer Verbindungen. Sie sind Bestandteil der Zellen aller lebenden Organismen.

Kohlenhydrate bestehen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Sie haben den Namen "Kohlenhydrate" erhalten, weil die meisten von ihnen das gleiche Verhältnis von Wasserstoff und Sauerstoff im Molekül haben wie im Wassermolekül. Die allgemeine Formel für Kohlenhydrate ist C n (H 2 0) m.

Alle Kohlenhydrate sind in einfache unterteilt, oder Monosaccharide, und komplex, oder Polysaccharide(Abb. 5). Von den Monosacchariden sind die wichtigsten für lebende Organismen Ribose, Desoxyribose, Glucose, Fructose, Galactose.

Reis. 5. Die Struktur der Moleküle einfacher und komplexer Kohlenhydrate

Di- und Polysaccharide gebildet durch die Kombination von zwei oder mehr Monosaccharidmolekülen. So, Saccharose(Rohrzucker), Maltose(Malzzucker) Laktose(Milch Zucker) - Disaccharide entsteht durch die Fusion zweier Monosaccharidmoleküle. Disaccharide haben ähnliche Eigenschaften wie Monosaccharide. Zum Beispiel sind beide Hornyu wasserlöslich und haben einen süßen Geschmack.

Polysaccharide setzen sich aus einer Vielzahl von Monosacchariden zusammen. Diese beinhalten Stärke, Glykogen, Zellulose, Chitin und andere (Abb. 6). Mit zunehmender Menge an Monomeren nimmt die Löslichkeit von Polysacchariden ab und der süße Geschmack verschwindet.

Die Hauptfunktion von Kohlenhydraten ist Energie. Während des Abbaus und der Oxidation von Kohlenhydratmolekülen wird Energie freigesetzt (beim Abbau von 1 g Kohlenhydraten - 17,6 kJ), die die lebenswichtige Aktivität des Körpers sicherstellt. Bei einem Überschuss an Kohlenhydraten reichern sie sich als Reservestoffe (Stärke, Glykogen) in der Zelle an und dienen dem Körper bei Bedarf als Energiequelle. Ein verstärkter Abbau von Kohlenhydraten in Zellen kann beispielsweise während der Samenkeimung, intensiver Muskelarbeit und längerem Fasten beobachtet werden.

Kohlenhydrate werden auch als verwendet Baumaterial. So ist Cellulose ein wichtiger Strukturbestandteil der Zellwände vieler Einzeller, Pilze und Pflanzen. Zellulose ist aufgrund ihrer besonderen Struktur wasserunlöslich und besitzt eine hohe Festigkeit. Im Durchschnitt bestehen 20-40 % des Zellwandmaterials von Pflanzen aus Zellulose, und Baumwollfasern sind fast reine Zellulose, weshalb sie zur Herstellung von Stoffen verwendet werden.

Reis. 6. Schema der Struktur von Polysacchariden

Chitin ist Bestandteil der Zellwände einiger Protozoen und Pilze und kommt auch bei bestimmten Tiergruppen wie Arthropoden als wichtiger Bestandteil ihres äußeren Skeletts vor.

Es sind auch komplexe Polysaccharide bekannt, die aus zwei Arten einfacher Zucker bestehen, die sich in langen Ketten regelmäßig abwechseln. Solche Polysaccharide erfüllen strukturelle Funktionen in den Stützgeweben von Tieren. Sie sind Teil der Interzellularsubstanz von Haut, Sehnen und Knorpeln und verleihen ihnen Festigkeit und Elastizität.

Einige Polysaccharide sind Teil von Zellmembranen und dienen als Rezeptoren, die dafür sorgen, dass Zellen einander und ihre Interaktion erkennen.

Kohlenhydrate oder Saccharide. Monosaccharide. Disaccharide. Polysaccharide. Ribose. Desoxyribose. Glucose. Fruktose. Galaktose. Saccharose. Maltose. Laktose. Stärke. Glykogen. Chitin

Fragen

1. Welche Zusammensetzung und Struktur haben Kohlenhydratmoleküle?

2. Welche Kohlenhydrate nennt man Mono-, Di- und Polysaccharide?

3. Welche Funktionen haben Kohlenhydrate in lebenden Organismen?

Aufgaben

Analysieren Sie Abbildung 6 "Schema der Struktur von Polysacchariden" und den Text des Absatzes. Welche Annahmen können Sie treffen, wenn Sie die Strukturmerkmale der Moleküle und die Funktionen von Stärke, Glykogen und Zellulose in einem lebenden Organismus vergleichen? Diskutiere diese Frage mit deinen Mitschülern.

§ 6. Lipide

1. Welche fettähnlichen Substanzen kennen Sie?

2. Welche Lebensmittel sind fettreich?

3. Welche Rolle spielen Fette im Körper?

Lipide(aus dem Griechischen. Lipos- Fett) - eine umfangreiche Gruppe von fettähnlichen Substanzen, die in Wasser unlöslich sind. Die meisten Lipide bestehen aus hochmolekularen Fettsäuren und dem dreiwertigen Alkohol Glycerin (Abb. 7).

Lipide sind ausnahmslos in allen Zellen vorhanden und erfüllen bestimmte biologische Funktionen.

Fette- die einfachsten und am weitesten verbreiteten Lipide - eine wichtige Rolle spielen Energiequelle. Wenn sie oxidiert werden, liefern sie mehr als doppelt so viel Energie wie Kohlenhydrate (38,9 kJ für den Abbau von 1 g Fett).

Reis. 7. Die Struktur des Triglyceridmoleküls

Fette sind die Hauptform Lipidspeicher in einem Käfig. Bei Wirbeltieren stammt etwa die Hälfte der von Zellen im Ruhezustand verbrauchten Energie aus der Fettoxidation. Fette können auch als Wasserquelle genutzt werden (wenn 1 g Fett oxidiert wird, wird mehr als 1 g Wasser gebildet). Dies ist besonders wertvoll für Arktis- und Wüstentiere, die unter Bedingungen von Mangel an freiem Wasser leben.

Aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit leisten Lipide gute Dienste Schutzfunktionen, d.h. dienen der thermischen Isolierung von Organismen. Zum Beispiel haben viele Wirbeltiere eine gut definierte subkutane Fettschicht, die es ihnen ermöglicht, in kalten Klimazonen zu leben, während sie bei Walen noch eine andere Rolle spielt – sie trägt zum Auftrieb bei.

Lipide führen und Gebäudefunktion, da sie aufgrund ihrer Wasserunlöslichkeit zu wesentlichen Bestandteilen von Zellmembranen werden.

Viele Hormone(z. B. Nebennierenrinde, Genitalien) sind Derivate von Lipiden. Daher haben Lipide regulatorische Funktion.

Lipide. Fette. Hormone. Lipidfunktionen: Energie, Speicherung, Schutz, Aufbau, Regulierung

Fragen

1. Welche Substanzen sind Lipide?

2. Welche Struktur haben die meisten Lipide?

3. Welche Funktionen haben Lipide?

4. Welche Zellen und Gewebe sind am reichsten an Lipiden?

Aufgaben

Erklären Sie, nachdem Sie den Text des Absatzes analysiert haben, warum viele Tiere vor dem Winter und Wanderfische vor dem Laichen dazu neigen, mehr Fett anzusammeln. Nennen Sie Beispiele von Tieren und Pflanzen, bei denen dieses Phänomen am stärksten ausgeprägt ist. Ist überschüssiges Fett immer gut für den Körper? Besprechen Sie dieses Problem in der Klasse.

§ 7. Zusammensetzung und Struktur von Proteinen

1. Welche Rolle spielen Proteine ​​im Körper?

2. Welche Lebensmittel sind reich an Proteinen?

Unter organischen Stoffen Eichhörnchen, oder Proteine, sind die zahlreichsten, vielfältigsten und wichtigsten Biopolymere. Sie machen 50–80 % der Trockenmasse der Zelle aus.

Proteinmoleküle sind groß, weshalb sie genannt werden Makromoleküle. Neben Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff können Proteine ​​Schwefel, Phosphor und Eisen enthalten. Proteine ​​​​unterscheiden sich in Anzahl (von einhundert bis zu mehreren Tausend), Zusammensetzung und Reihenfolge der Monomere. Proteinmonomere sind Aminosäuren (Abb. 8).

Durch unterschiedliche Kombinationen aus nur 20 Aminosäuren entsteht eine unendliche Vielfalt an Proteinen. Jede Aminosäure hat ihren eigenen Namen, eine spezielle Struktur und Eigenschaften. Ihre allgemeine Formel kann wie folgt dargestellt werden:

Ein Aminosäuremolekül besteht aus zwei für alle Aminosäuren identischen Teilen, von denen einer eine Aminogruppe (-NH 2 ) mit basischen Eigenschaften und der andere eine Carboxylgruppe (-COOH) mit sauren Eigenschaften ist. Der als Radikal (R) bezeichnete Teil des Moleküls hat für verschiedene Aminosäuren eine unterschiedliche Struktur. Das Vorhandensein von basischen und sauren Gruppen in einem Aminosäuremolekül bestimmt ihre hohe Reaktivität. Durch diese Gruppen werden Aminosäuren zu einem Protein verbunden. In diesem Fall erscheint ein Wassermolekül und die freigesetzten Elektronen bilden sich Peptidbindung. Deshalb werden Proteine ​​genannt Polypeptide.

Reis. 8. Beispiele für die Struktur von Aminosäuren - Monomere von Proteinmolekülen

Proteinmoleküle können unterschiedliche räumliche Konfigurationen haben - Proteinstruktur, und in ihrer Struktur werden vier Ebenen der Aufbauorganisation unterschieden (Abb. 9).

Die Sequenz von Aminosäuren in einer Polypeptidkette ist primäre Struktur Eichhörnchen. Es ist einzigartig für jedes Protein und bestimmt seine Form, Eigenschaften und Funktionen.

Die meisten Proteine ​​haben die Form einer Helix als Ergebnis der Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen CO- und NH-Gruppen verschiedener Aminosäurereste der Polypeptidkette. Wasserstoffbrückenbindungen sind schwach, aber in Kombination ergeben sie eine ziemlich starke Struktur. Diese Spirale ist sekundäre Struktur Eichhörnchen.

Tertiärstruktur- dreidimensionale räumliche "Verpackung" der Polypeptidkette. Dadurch entsteht eine bizarre, aber spezifische Konfiguration für jedes Protein - Kügelchen. Die Festigkeit der Tertiärstruktur wird durch verschiedene Bindungen bereitgestellt, die zwischen Aminosäureresten entstehen.

Reis. 9. Schema der Struktur eines Proteinmoleküls: I, II, III, IV - primäre, sekundäre, tertiäre, quaternäre Strukturen

Quartäre Struktur nicht typisch für alle Proteine. Es entsteht durch die Kombination mehrerer Makromoleküle mit Tertiärstruktur zu einem komplexen Komplex. Beispielsweise ist menschliches Bluthämoglobin ein Komplex aus vier Proteinmakromolekülen (Abb. 10).

Diese Komplexität der Struktur von Proteinmolekülen ist mit einer Vielzahl von Funktionen verbunden, die diesen Biopolymeren innewohnen.

Verletzung der natürlichen Struktur des Proteins genannt wird Denaturierung(Abb. 11). Es kann unter dem Einfluss von Temperatur, Chemikalien, Strahlungsenergie und anderen Faktoren auftreten. Bei einem schwachen Aufprall zerfällt nur die Quartärstruktur, bei einer stärkeren die Tertiärstruktur und dann die Sekundärstruktur, und das Protein bleibt in Form einer Polypeptidkette zurück.

Reis. 10. Schema der Struktur des Hämoglobinmoleküls

Dieser Vorgang ist teilweise reversibel: Wird die Primärstruktur nicht zerstört, kann das denaturierte Protein seine Struktur wiederherstellen. Daraus folgt, dass alle strukturellen Merkmale eines Protein-Makromoleküls durch seine Primärstruktur bestimmt werden.

Außer einfache Proteine, die nur aus Aminosäuren bestehen, gibt es auch komplexe Proteine, die Kohlenhydrate ( Glykoproteine), Fette ( Lipoproteine), Nukleinsäuren ( Nukleoproteine) usw.

Die Rolle von Proteinen im Zellleben ist enorm. Die moderne Biologie hat gezeigt, dass die Ähnlichkeit und der Unterschied von Organismen letztlich durch eine Reihe von Proteinen bestimmt wird. Je näher Organismen in einer systematischen Position beieinander liegen, desto ähnlicher sind ihre Proteine.

Reis. 11. Proteindenaturierung

Proteine ​​oder Proteine. Einfache und komplexe Proteine. Aminosäuren. Polypeptid. Primäre, sekundäre, tertiäre und quaternäre Strukturen von Proteinen

Fragen

1. Welche Stoffe nennt man Proteine ​​oder Proteine?

2. Was ist die Primärstruktur eines Proteins?

3. Wie entstehen sekundäre, tertiäre und quartäre Proteinstrukturen?

4. Was ist Proteindenaturierung?

5. Auf welcher Grundlage werden Proteine ​​in einfache und komplexe unterteilt?

Aufgaben

Wussten Sie, dass Eiweiß hauptsächlich aus Proteinen besteht? Denken Sie an die Veränderung der Struktur des Proteins in einem gekochten Ei. Nennen Sie weitere Beispiele, die Ihnen bekannt sind, wenn sich die Struktur eines Proteins ändern kann.

§ 8. Funktionen von Proteinen

1. Welche Funktion haben Kohlenhydrate?

2. Welche Funktionen von Proteinen kennen Sie?

Proteine ​​erfüllen äußerst wichtige und vielfältige Funktionen. Möglich wird dies vor allem durch die Vielfalt der Formen und Zusammensetzung der Proteine ​​selbst.

Eine der wichtigsten Funktionen von Proteinmolekülen ist Konstruktion (Plastik). Proteine ​​sind Bestandteil aller Zellmembranen und Zellorganellen. Protein besteht hauptsächlich aus den Wänden von Blutgefäßen, Knorpel, Sehnen, Haaren und Nägeln.

Von großer Wichtigkeit katalytisch, oder enzymatisch, Proteinfunktion. Spezielle Proteine ​​- Enzyme sind in der Lage, biochemische Reaktionen in der Zelle um das Zehn- und Hundertmillionenfache zu beschleunigen. Etwa tausend Enzyme sind bekannt. Jede Reaktion wird durch ein spezifisches Enzym katalysiert. Im Folgenden erfahren Sie mehr darüber.

Motor Funktion spezielle kontraktile Proteine ​​ausführen. Dank ihnen bewegen sich Zilien und Flagellen in Protozoen, Chromosomen bewegen sich während der Zellteilung, Muskeln ziehen sich in vielzelligen Organismen zusammen und andere Bewegungsarten in lebenden Organismen werden verbessert.

Es ist wichtig Transportfunktion Proteine. Hämoglobin transportiert also Sauerstoff von der Lunge zu den Zellen anderer Gewebe und Organe. In den Muskeln gibt es neben Hämoglobin ein weiteres Gastransportprotein - Myoglobin. Serumproteine ​​fördern den Transfer von Lipiden und Fettsäuren, verschiedenen biologisch aktiven Substanzen. Transportproteine ​​in der äußeren Membran von Zellen transportieren verschiedene Substanzen aus der Umwelt in das Zytoplasma.

Bestimmte Proteine ​​tun dies Schutzfunktion. Sie schützen den Körper vor dem Eindringen fremder Proteine ​​und Mikroorganismen und vor Schäden. So blockieren von Lymphozyten produzierte Antikörper fremde Proteine; Fibrin und Thrombin schützen den Körper vor Blutverlust.

Regulatorische Funktion in Proteinen enthalten Hormone. Sie halten konstante Konzentrationen von Substanzen im Blut und in den Zellen aufrecht, nehmen am Wachstum, der Fortpflanzung und anderen lebenswichtigen Prozessen teil. Beispielsweise reguliert Insulin den Blutzuckerspiegel.

Proteine ​​haben auch Signalfunktion. In die Zellmembran sind Proteine ​​eingebettet, die ihre Tertiärstruktur als Reaktion auf die Einwirkung von Umweltfaktoren verändern können. Auf diese Weise werden Signale aus der äußeren Umgebung empfangen und Informationen an die Zelle übermittelt.

Proteine ​​können Leistung erbringen Energiefunktion, eine der Energiequellen in der Zelle. Bei vollständigem Abbau von 1 g Protein zu Endprodukten werden 17,6 kJ Energie freigesetzt. Proteine ​​werden jedoch selten als Energiequelle verwendet. Aminosäuren, die beim Abbau von Proteinmolekülen freigesetzt werden, werden zum Aufbau neuer Proteine ​​verwendet.

Funktionen von Proteinen: Aufbau, Motor, Transport, Schutz, Regulierung, Signalisierung, Energie, Katalyse. Hormon. Enzym

Fragen

1. Was erklärt die Vielfalt der Proteinfunktionen?

2. Welche Funktionen von Proteinen kennen Sie?

3. Welche Rolle spielen Hormonproteine?

4. Welche Funktion haben Enzymproteine?

5. Warum werden Proteine ​​selten als Energiequelle verwendet?

§ 9. Nucleinsäuren

1. Welche Rolle spielt der Zellkern in der Zelle?

2. Mit welchen Organellen der Zelle ist die Übertragung von Erbanlagen verbunden?

3. Welche Stoffe nennt man Säuren?

Nukleinsäuren(von lat. Kern– Nucleus) wurden zuerst in den Kernen von Leukozyten gefunden. Anschließend wurde festgestellt, dass Nukleinsäuren in allen Zellen enthalten sind, nicht nur im Zellkern, sondern auch im Zytoplasma und verschiedenen Organellen.

Es gibt zwei Arten von Nukleinsäuren - Desoxyribonukleinsäure(abgekürzt DNS) und Ribonukleinsäure(abgekürzt RNS). Der Unterschied in den Namen ist darauf zurückzuführen, dass das DNA-Molekül ein Kohlenhydrat enthält. Desoxyribose, und das RNA-Molekül Ribose.

Nukleinsäuren sind Biopolymere, die aus Monomeren bestehen. Nukleotide. Monomere-Nukleotide von DNA und RNA haben eine ähnliche Struktur.

Jedes Nukleotid besteht aus drei Komponenten, die durch starke chemische Bindungen verbunden sind. Das Stickstoffbase, Kohlenhydrat(Ribose oder Desoxyribose) und Phosphorsäurereste(Abb. 12).

Teil DNA-Moleküle Es gibt vier Arten von stickstoffhaltigen Basen: Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin. Sie bestimmen die Namen der entsprechenden Nukleotide: Adenyl (A), Guanyl (G), Cytidyl (C) und Thymidyl (T) (Abb. 13).

Reis. 12. Schema der Nukleotidstruktur - Monomere von DNA (A) und RNA (B)

Jeder DNA-Strang ist ein Polynukleotid, das aus mehreren zehntausend Nukleotiden besteht.

Das DNA-Molekül hat eine komplexe Struktur. Es besteht aus zwei schraubenförmig verdrillten Ketten, die auf ganzer Länge durch Wasserstoffbrückenbindungen miteinander verbunden sind. Diese für DNA-Moleküle einzigartige Struktur wird als Doppelhelix.

Reis. 13. DNA-Nukleotide

Reis. 14. Komplementäre Verbindung von Nukleotiden

Bei der Bildung der DNA-Doppelhelix werden die stickstoffhaltigen Basen des einen Strangs in einer genau definierten Reihenfolge gegen die stickstoffhaltigen Basen des anderen Strangs angeordnet. Dabei zeigt sich eine wichtige Regelmäßigkeit: Das Thymin der anderen Kette liegt immer gegen das Adenin der einen Kette, Cytosin immer gegen das Guanin und umgekehrt. Dies liegt daran, dass die Nukleotidpaare Adenin und Thymin sowie Guanin und Cytosin strikt einander entsprechen und additiv sind, bzw komplementär(von lat. Komplement zusätzlich) zueinander. Die Regel selbst wird aufgerufen Prinzip der Komplementarität. Zwischen Adenin und Thymin treten dabei immer zwei Wasserstoffbrückenbindungen auf, zwischen Guanin und Cytosin drei (Abb. 14).

Daher ist in jedem Organismus die Zahl der Adenylnukleotide gleich der Zahl der Thymidyle und die Zahl der Guanylnukleotide gleich der Zahl der Cytidyle. Wenn die Nukleotidsequenz in einem DNA-Strang bekannt ist, kann das Komplementaritätsprinzip verwendet werden, um die Reihenfolge der Nukleotide in einem anderen Strang festzulegen.

Mit Hilfe von vier Arten von Nukleotiden in der DNA werden alle Informationen über den Körper aufgezeichnet, die an die nächsten Generationen vererbt werden. Mit anderen Worten, die DNA ist der Träger der Erbinformation.

DNA-Moleküle werden hauptsächlich in den Kernen von Zellen gefunden, aber eine kleine Menge findet sich in Mitochondrien und Plastiden.

Das RNA-Molekül ist im Gegensatz zum DNA-Molekül ein Polymer, das aus einer einzigen Kette von viel kleineren Größen besteht.

RNA-Monomere sind Nukleotide, die aus einer Ribose, einem Phosphorsäurerest und einer der vier stickstoffhaltigen Basen bestehen. Die drei stickstoffhaltigen Basen – Adenin, Guanin und Cytosin – sind die gleichen wie die der DNA, und die vierte ist es Uracil.

Die Bildung des RNA-Polymers erfolgt durch kovalente Bindungen zwischen der Ribose und dem Phosphorsäurerest benachbarter Nukleotide.

Es gibt drei Arten von RNA, die sich in Struktur, Größe der Moleküle, Lage in der Zelle und ausgeübten Funktionen unterscheiden.

Ribosomale RNA (rRNA) sind Teil von Ribosomen und an der Bildung ihrer aktiven Zentren beteiligt, in denen der Prozess der Proteinbiosynthese stattfindet.

RNA übertragen (tRNA) - die kleinsten - transportieren Aminosäuren zum Ort der Proteinsynthese.

Informativ, oder Matrix, RNA (mRNA) werden in einem Abschnitt einer der Ketten des DNA-Moleküls synthetisiert und übermitteln Informationen über die Proteinstruktur vom Zellkern an die Ribosomen, wo diese Informationen umgesetzt werden.

Somit stellen verschiedene Arten von RNA ein einziges funktionelles System dar, das auf die Umsetzung von Erbinformationen durch Proteinsynthese abzielt.

RNA-Moleküle befinden sich im Zellkern, Zytoplasma, Ribosomen, Mitochondrien und Plastiden der Zelle.

Nukleinsäure. Desoxyribonukleinsäure oder DNA. Ribonukleinsäure oder RNA. Stickstoffbasen: Adenin, Guanin, Cytosin, Thymin, Uracil, Nukleotid. Doppelhelix. Komplementarität. Transfer-RNA (tRNA). Ribosomale RNA (rRNA). Boten-RNA (mRNA)

Fragen

1. Welche Struktur hat ein Nukleotid?

2. Welche Struktur hat ein DNA-Molekül?

3. Was ist das Prinzip der Komplementarität?

4. Was ist gemeinsam und was sind die Unterschiede in der Struktur von DNA- und RNA-Molekülen?

5. Welche Arten von RNA-Molekülen kennen Sie? Was sind ihre Funktionen?

Aufgaben

1. Planen Sie Ihren Absatz.

2. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass ein Fragment einer DNA-Kette die folgende Zusammensetzung hat: C-G G A A T T C C. Unter Verwendung des Komplementaritätsprinzips vervollständigen Sie die zweite Kette.

3. Im Laufe der Studie wurde festgestellt, dass Adenine in dem untersuchten DNA-Molekül 26 % der Gesamtzahl der stickstoffhaltigen Basen ausmachen. Zählen Sie die Anzahl anderer stickstoffhaltiger Basen in diesem Molekül.