Live sont des systèmes ouverts comme ils. Les systèmes en direct sont considérés comme ouverts parce qu'ils
"Mener une leçon ouverte" - une discussion générale. Nous sommes nécessaires pour ajouter une analyse faite par l'enseignant. Réponses de l'enseignant à la classe de leçon. Analyse de la leçon de l'enseignant. Représentation de l'enseignant du projet de cours. Pourquoi avoir besoin de telle travail préparatoire? Mener une leçon ouverte. Généralisation finale de l'enseignant. Réponses de l'enseignant aux questions présentes.
"Leçon ouverte pour la lecture" - déjà en 1037 dans Russie antique Yaroslav a judicieusement été fondée par la bibliothèque. Maintenant - 65 place. Actuellement, les travaux de fiction ne lit que 40% des citoyens de 14 ans de Russie. Lecture agréable! Jusqu'au milieu du XXe siècle, notre pays était le plus de lecture au monde. Jim Corbett - Cuman Cannibals Ivan Efremov - sur le bord de Okumen Mikhail Bulgakov - Cœur de chien Konstantin Poisson - Meshchersky Side.
"Une leçon ouverte en anglais" - Cochons se vante, qui sait tout sur les animaux. Tom 7 je peux courir, sauter. Déchiffrer des images. Le sujet de la leçon: "Dans la forêt magique" "dans la forêt magique". Aider Peter à présenter des artistes.
"Occupation Open" est un test d'organisation de la dernière réflexive finale. Suivez le tempo et l'heure des cours. Entrez dans le cas, mettez le début de quelque chose. Déterminer la didactique nécessaire, la démonstration, matériel de distribution et l'équipement. Considérez les activités des étudiants à différentes étapes des classes.
"Lesson ouvert" est le but de la leçon ouverte. Évaluation de l'efficacité de la leçon ouverte. "Raisin" dans la leçon. Cours publique - ... préparation d'une leçon ouverte. Critères pour évaluer une leçon ouverte. Un bon marqueur a loué le sourire de l'enseignant la joie de résoudre une tâche difficile. "Le moment de la joie" dans la leçon. Pour qui?
"Cours de lecture de la leçon ouverte 2" - Habitable - Dédigez un acte (document). Lire correctement. Hhheeight Green Beshechka Blind Tooth Les chutes tombent. Orthophoniste. Un drôle de bonne curieuse. Vérifie toi-même! Trouvez des erreurs dans les mots. Lecture ouverte de la leçon en 2e année. Viktor Yuzfovich Dragunsky (1913-1972). Lequel des chiffres reflète mieux l'ambiance de l'histoire?
Le cours "La théorie pédagogique est un enseignant moderne"
Curriculum de cours
N ° de journal |
Matériel pédagogique |
Lecture # 1.Dactics comme un outil universel de créativité pédagogique |
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Numéro de cours 2. Contenu éducation biologique Dans les conditions modernes et sa composition |
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Lecture # 3. Méthodes de formation, leur spécificité. |
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Conférence Numéro 4. Problème apprentissage en leçons de biologie |
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Conférence n ° 5. Activités du projet. |
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Numéro de cours 6. Structure et types de leçons |
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Numéro de cours 7. Développement intellectuel et moral en leçons de biologie |
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Réception Numéro 8. Aspects méthodologiques de la science dans les cours de biologie |
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Travail final - Développement de la leçon. |
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Numéro de cours 6. Structure et types de leçons
Structure de cours; Types et types de cours; La planification des leçons
Cette conférence est consacrée à ce qu'il semblerait que chaque enseignant sache des premiers jours de dévouement à la science pédagogique. Même plus tôt, l'apprentissage à l'école, chacun de nous pourrait apprécier intuitivement la leçon menée par l'enseignant: elle est intéressante, non intéressante, bien mauvaise, sans signification, non indifférente émotionnelle, efficacement en vain. Estimations similaires de la leçon, ces écoliers peuvent en fait être traduits en catégories didactiques. Chaque enseignant ressent intuitivement ce qu'une bonne leçon devrait être. Cependant, pour construire un véritable bonne leçon L'intuition ne suffit pas. Pour que les activités de l'enseignant réussissent, il devrait utiliser des idées théoriques modernes et des technologies pédagogiques.
Qu'est-ce qu'une leçon? Je donnerai l'une des classifications les plus courantes des types de leçons.
1. Leçon à étudier de nouveaux matériaux.
2. Leçon pour la formation de connaissances, de compétences, de compétences.
3. Consultation de la leçon et développement des connaissances, des compétences, des compétences.
4. Leçon de répétition.
5. Leçon de test des connaissances.
6. La leçon d'application des connaissances, des compétences et des compétences.
7. généraliser à plusieurs reprises la leçon.
8. Leçon combinée.
De nombreux enseignants innovants offrent leurs classifications des leçons. Alors, L.V. Malakhova classe les leçons comme suit.
1. L'histoire du type de révision à travers le sujet.
2. Questions de cours d'étudiants et de clarifications supplémentaires.
3. Leçon - travail pratique.
4. Résumer la leçon de type avec des cartes d'affectation, orientation et maîtrise des principaux éléments du matériel éducatif.
5. Enquête finale sur le matériel théorique.
6. Résoudre des tâches sur le sujet.
Système développé par n.p. Le Gozik comprend les types de cours suivants.
1. Leçons d'analyse théorique du matériau par l'enseignant.
2. Leçons d'analyse indépendante des étudiants (divisée en groupes) pour des plans spécifiés, des algorithmes.
3. Les leçons-séminaires.
4. Les leçons-ateliers.
5. Leçons de contrôle et d'évaluation des connaissances.
Il existe de nombreuses classifications de types et de types de leçons, et chaque enseignant peut donner la préférence à l'une d'elles ou en prendre l'un de chacun. Il est seulement important de comprendre à quel point vous passez un certain type de leçon et comment vous organisez l'apprentissage du matériel éducatif. Il est également important de relier les caractéristiques du contenu qui doit être assimilé dans cette leçon, avec les possibilités d'élèves et des méthodes et des formes d'organisation de la leçon.
Je vous suggère d'analyser et de classer deux options pour la leçon sur le sujet "Introduction à la biologie générale" de la 10e année selon le manuel D.K. Belyaeva, a.o. Ruvinsky et autres.
Option de leçon 1. Type de leçon - Leçon Etudier de nouveaux matériaux
Plan de cours et structure
1. moment de l'organisation.
2. Administration du matériau primaire.
3. Concentrez-vous sur les points principaux du sujet.
4. Créer une motivation pour mémoriser le matériau.
5. Affichage de la technologie de mémorisation.
6. Matériau de fixation primaire par répétition.
Selon ce plan, l'enseignant définira le concept de "biologie générale", répertorie les propriétés de base de la vie, expliquant les éléments terminologiques et conceptuels les plus difficiles du sujet, puis va à l'organisation des niveaux de vie et leur donnera une brève description. En conclusion, il parlera des méthodes de recherche en biologie et à sa signification. Dans le processus de présentation du matériau, l'enseignant montrera les principales réceptions de mémoire, faisant attention à ce qui devrait être rappelé et donnera des travaux de vérification, par exemple, comme tâches de test.
Tâche (option 1)
1. L'objet de l'étude de la biologie générale est la suivante:
a) la structure et la fonction du corps;
b) phénomènes naturels;
c) des modèles de développement et de fonctionnement des systèmes de vie;
d) la structure et les fonctions des plantes et des animaux.
2. Sélectionnez l'assertion la plus correcte:
a) Seuls les systèmes vivants sont construits à partir de molécules complexes;
b) tous les systèmes vivants possèdent haut degré organisations;
c) Les systèmes en direct diffèrent de la composition inanimée Éléments chimiques;
d) B. nature inanimée La complexité élevée de l'organisation du système n'est pas trouvée.
3. la plupart niveau faible Systèmes vivants montrant la capacité d'échanger des substances, de l'énergie, des informations sont les suivantes:
a) biosphère;
b) moléculaire;
c) organisme;
d) cellulaire.
4. Le plus haut niveau d'organisation de la vie est:
a) biosphère;
b) biogéocétique;
c) espèces de population;
D) Organisme.
5. Main méthode scientifique dans la même période au début Le développement de la biologie était:
a) expérimental;
b) microscopie;
c) historique comparatif;
d) Méthode d'observation et de description des objets.
Tâche (option 2)
Choisissez les bonnes déclarations.
1. Tous les organismes vivants:
a) posséder le même niveau complexe de l'organisation;
b) posséder un haut niveau de métabolisme;
c) réagir de manière égale à l'environnement;
d) posséder le même mécanisme pour le transfert d'informations héréditaires.
2. Les systèmes en direct sont considérés comme ouverts car ils sont:
a) sont formés des mêmes éléments chimiques que des systèmes non résidentiels;
b) substance échangeuse, énergie et information avec un environnement externe;
c) posséder la capacité de s'adapter;
d) capable de multiplier.
3. Le niveau sur lequel les relations interspécifiques commencent à apparaître:
a) biogéocétique;
b) espèces de population;
c) organisé;
d) biosphère.
4. La caractéristique la plus courante de tous les systèmes biologiques:
a) la complexité de la structure du système;
b) les modèles fonctionnant à chaque niveau de développement du système;
c) les éléments qui composent le système;
d) les qualités que ce système a.
5. Le premier niveau de dépassement fait référence:
a) colonie cellulaire;
b) la biocénose forestière;
c) la population du lièvre;
d) Suskslik.
Ce formulaire est tout à fait juste pour ce type de leçons. Les élèves comprennent partiellement les idées générales du sujet, rappelez-vous des termes principaux, pourront (même pas tout le monde) répondra aux questions de la tâche, et donc l'objectif est de garantir l'apprentissage primaire du matériel sur la biologie générale - sera largement atteint. Cependant, il convient de penser à la manière dont la leçon sur ce sujet est efficace. Est-il possible de créer une composition différente et d'obtenir les meilleurs résultats que la compréhension partielle du sujet et de la fixation dans la mémoire de certains termes?
Essayons de donner une leçon sur le même sujet et d'utiliser le même matériau, mais en utilisant une autre logique. Son objectif principal est de créer des étudiants à motiver Étude indépendante nouveau matériel à l'aide de leurs fonds. Dans le cadre du but de la leçon, sa logique change également, de nouvelles réceptions inattendues sont utilisées.
Version de leçon 2. Type de leçon - Une leçon d'apprentissage d'un nouveau matériau
Plan-Résumé leçon
1. Déclaration du problème: Que différer la biologie générale des sciences étudiées avant?
2. Suggérez des élèves de lire attentivement deux options pour des tâches de test.
3. Essayez de formuler brièvement la réponse à la question: que allons-nous parler de la leçon? (Cette tâche ne sera pas exécutée à ce stade de la leçon.)
4. Si les élèves trouvent des difficultés, expliquez-leur qu'ils ne devraient pas rechercher les bonnes réponses dans la tâche. Leur objectif est de découvrir le sujet de la discussion, essayez d'identifier les idées principales et les problèmes du sujet. Discutez des résultats de la recherche.
5. Après 10-15 minutes de collaboration, donnez aux gars les réponses correctes aux questions des questions et demandez-leur de partir par écrit (ou par voie orale) la réponse à la question précédemment.
6. Après avoir écouté plusieurs options de réponse, faites attention à sa logique. Les questions dans les tâches de test ne sont pas construites conformément à la logique de la présentation du matériau dans le manuel et des élèves, bien entendu, indiquent les réponses de la tâche correctes.
7. Demandez à construire une réponse conformément à la logique du contenu du matériel éducatif, qui est détectée dans le processus de conversation de cette tâche.
8. Les élèves ajustent la réponse, puis écrivez des essais sur le sujet: "Qu'est-ce que l'étude de biologie générale?"
9. Une fois la tâche terminée, le transfert avec le manuel commence: le texte écrit par les étudiants est comparé au texte du manuel. Repose la similitude de ces textes, les écoliers connaissent un véritable état de réussite.
10. Discussion des principaux éléments de contenu du sujet: le concept de "système biologique", propriétés et niveaux d'organisation de la vie, méthodes de recherche.
11. Résoudre le problème de la leçon: Biologie générale Études Les modèles de fonctionnement et de développement des systèmes de vie à différents niveaux. Botanique, zoologie, anatomie - plus de sciences privées, qui sont principalement étudiées par les niveaux organisés et partiellement inappropriés.
Quel est l'avantage d'un tel bâtiment de cours? À la lumière des conférences ci-dessus, la réponse est claire: dans l'organisation de l'assimilation du matériel d'apprentissage, c'est-à-dire Dans les méthodes d'apprentissage. Après tout, si la première version de la leçon n'ait supposé que deux types d'activités d'élèves - cognitivité (cognition primaire) et reproductive (exercices), la deuxième option active des activités plus créatives et immédiatement, dans la première leçon au taux, et avec motivation active. Ne nécessite pas la manifestation des capacités créatives une analyse ciblée d'un texte inconnu, en sélectionnant l'appareil conceptuel nécessaire, une combinaison de concepts et de phrases sélectionnés dans un texte cohérent? De plus, chaque effet académique de l'étudiant est accompagné de réflexes internes: «Bien ou mal je l'ai fait? Est-ce que ce que j'ai choisi, attitude envers la réponse à la question? Coïncide ma réponse avec le texte du manuel ou non? " Par conséquent, une telle forme de présentation du matériel éducatif crée une motivation à travailler avec elle.
Le résultat de la leçon devient le produit de la recherche propre - écrit ou prononcé du texte, bien compris et appris matériel, acquis par la capacité de fonctionnement primaire avec de nouveaux concepts.
Les exemples ci-dessus de leçons sur un sujet sont polaires. Il existe d'autres options pour classer le matériel et l'organisation de l'assimilation. Vous pouvez modifier le contenu et la structure de la leçon. Vous pouvez commencer un sujet de la divulgation du concept «Système», donnez une image systémique du monde, comparez les systèmes en direct et non résidentiel, etc. Le point n'est pas seulement et pas tant dans le contenu, bien qu'il soit important de savoir combien les activités de l'enseignant et des étudiants sont organisées: et ce que les élèves feront faire une partie du contenu proposé de devenir la propriété de leur personnalité. De plus, chacun des lycéens peut être «assigné» à leur propre partie, qui fera partie de son éducation. Mais même presque tous les élèves de la classe unissent à peu près une partie du contenu, et tous les étudiants travailleront à tous les niveaux d'assimilation - cognitif, reproducteur, créatif.
Revenons à la classification des leçons. Dans le livre A.V. Kuleva "Biologie générale. Planification des achats »4 types de leçons et plusieurs de leurs espèces sont données. Les types de cours proposés par l'auteur sont inclus dans la liste donnée au début de la conférence. Mais les types de leçons, ou plutôt la forme d'activités de formation, il est logique de diriger, bien que beaucoup d'entre eux soient inclus dans le circuit intégré du processus d'apprentissage dans la conférence n ° 1. Cette liste.
1. Pensée de la leçon.
2. Leçon - «Voyage».
3. Cour de cours.
4. Jeu de cours.
5. Table de leçon-ronde.
6. Leçon intégrée.
7. Leçon de district.
8. Conférence de cours.
9. Étude de cours.
10. Excursion de la leçon.
Lors de la planification de cette forme ou de cette forme de la leçon, il est nécessaire de poser la même question: comment les activités des étudiants seront-elles organisées? Par exemple, vous pouvez apporter une leçon de cour sous la forme d'une performance. C'est une forme intéressante d'une leçon, produisant une grande impression sur les enfants. Mais si vous avez un peu de temps après une telle leçon, demandez aux écoliers des questions sur le sujet étudié, puis surpris, remarquez que les réponses de certaines d'entre elles, même des participants à la performance, laissent désirer le meilleur. Dans ce cas, cela vaut la peine d'être pensé, mais avez-vous fait cela qu'ils ont eux-mêmes écrit une pièce de théâtre et l'ont mis? Peut-être qu'il était nécessaire de poser un gars avec cette idée? Et ensuite, laissez la qualité du texte (bien que ce ne soit pas du tout nécessaire), il serait possible d'atteindre plusieurs effets - fascination, éducatif créatif et non seulement la performance des enfants. Et le public pourrait être non seulement le public, mais également des concepteurs, des musiciens, et dans le même temps les étudiants intéressés. Il y a beaucoup d'espace pour divers types d'idées et trouva. Il est seulement important que la forme fascinante n'endommage pas les connaissances et que la conception externe ne cache pas la passivité des participants au processus.
DANS dernières années Une variété de technologies d'apprentissage développent (lecture, par exemple, le livre G.K. Seleevko "Moderne technologies éducatives")). Une connaissance des fondements conceptuels des technologies, avec leurs caractéristiques méthodiques, un enseignant peut assurer l'assimilation du même matériau avec les méthodes et techniques les plus variables. Ainsi, par exemple, le sujet «respiration» dans le cours «homme» peut être administré de manière traditionnelle, expliquer et consolider le matériau. Et dans le contexte de la coopération de pédagogie, ce sujet peut être lancé à déployer à partir de la construction commune de divers modèles respiratoires, après avoir étudié la littérature et discuté des modèles possibles. Utilisation de la technologie v.f. Shatalova, vous pouvez appliquer des résumés de support, etc. Vous pouvez appliquer des formes de travail individuelles et de groupe, de jeu de rôle et de jeux d'affaires, d'utiliser différents types de clarté - tables, films, démonstrations. Tout cela aura un certain effet que lorsque l'enseignant prédit les activités des étudiants pratiquement à chaque instant de la leçon. Par conséquent, planifier une leçon, les points suivants doivent être pris en compte.
1. Quelle est la signification cognitive de la leçon?
2. Quels types d'activités peuvent être prévus et planifier dans cette leçon? Que fera l'élève à chaque moment de la leçon?
3. Quel est le lieu de cette leçon dans le système de cours?
4. Comment puis-je actionner les connaissances et les compétences des étudiants pour assimiler ces thèmes?
5. Quelles sources supplémentaires d'informations permettent d'utiliser ce sujet de la leçon et de savoir s'il est nécessaire de le faire dans la leçon.
6. Comment les moyens d'apprentissage techniques seront-ils utilisés? Pas besoin de les appliquer.
7. Quels sont les types et les niveaux de la complexité des tâches que vous proposez de consolider, de recherche et de contrôle indépendants)?
Dans les personnes données dans cette initiative et dans d'autres conférences, les fragments de leçons peuvent être trouvés ces dispositions mentionnées dans la présente partie de la conférence. Donc, planifier une leçon de "croisement mono-libide", il est nécessaire de réaliser son importance théorique, indicative et évaluative. Il est important de prévoir la connexion de cette leçon avec les précédentes (section "reproduction") et suivie de thèmes ("Evolution", "Sélection"). Il est clair que le sujet de cette leçon implique la possibilité d'organiser l'assimilation du matériau en tant que méthode de reproduction, ainsi que des méthodes d'études problématiques - une présentation problématique, une conversation heuristique. L'actualisation des connaissances existantes peut être écrite ou orale sous la forme d'un système de questions, de tâches de test, de résoudre des problèmes sur des thèmes "Mitoz" et "Meiosis". En tant que sources d'informations supplémentaires, une exercice d'un film ou du même texte biblique peut être utilisée. Pour la première leçon à ce sujet suffit. D'autres outils d'apprentissage dans cette leçon sont des modèles dynamiques, une table, un modèle informatique. Les tâches offertes par les étudiants de cette leçon peuvent être à la fois simples, qui nécessitent une lecture et assez compliquées. Par exemple, vous pouvez proposer une tâche nécessitant une erreur de calcul de différentes options pour l'héritage possible d'un signe. Tout dépend de la manière dont le matériau didactique est l'enseignant. Bien sûr, il est important de calculer combien de temps nécessitera de telles activités. Il peut arriver qu'une leçon ne soit pas suffisante pour étudier pleinement le matériau. Vous devez donc donner deux leçons et ne devriez pas avoir peur des déviations du curriculum. Il y a des connaissances et des compétences, sur la formation et le développement dont il est nécessaire de passer plus de temps qu'il n'est fourni curriculum. Il n'est pas nécessaire d'avoir peur de cela, car le temps passé va payer à l'avenir.
Questions et tâches pour un travail indépendant
1. Quelles sont les principales différences entre les conférences des leçons sur le sujet "Introduction à la biologie générale"?
2. Pourquoi est-il important de déterminer les liens de cette leçon avec des thèmes antérieurs et ultérieurs?
3. proposez plusieurs tâches à plusieurs niveaux pour l'un des processus.
L'organisme vivant est un système complexeconsistant en organes et tissus interdépendants. Mais pourquoi ils disent que le corps est un système ouvert.? Pour les systèmes ouverts, l'échange de personnes avec l'environnement externe est caractérisé. Cela peut être le métabolisme, l'énergie, les informations. Et tous ces organismes vivants échangent avec le monde extérieur pour eux. Bien que le mot "échange" soit plus approprié pour remplacer le mot "flux", car l'organisme inclut certaines substances et de l'énergie, et d'autres sortent.
L'énergie est absorbée par des organismes vivants sous une forme (plantes - sous forme de rayonnement solaire, d'animaux - dans des liaisons chimiques de composés organiques) et se distingue de l'environnement dans un autre (thermique). Puisque le corps gagne de l'extérieur et la met en évidence, c'est un système ouvert.
Dans les organismes hétérotrophes, l'énergie est absorbée par des substances (dans lesquelles il est conclu) à la suite de la nutrition. Ensuite, dans le processus de métabolisme (métabolisme à l'intérieur de l'organisme), certaines substances sont divisées et d'autres sont synthétisées. Dans les réactions chimiques, l'énergie est relâchée (fonctionnant sur divers processus de vie) et l'énergie est absorbée (fonctionnant sur la synthèse de nécessaire substances biologiques). L'organisme inutile de la substance et de l'énergie thermique résultante (qui ne peut être utilisé) est attribué à l'environnement.
Autotrophe (principalement des plantes) sont absorbés sous forme de rayons lumineux qu'une énergie dans une certaine gamme et de l'eau, du dioxyde de carbone, de divers sels minéraux, de l'oxygène sont absorbés par eux. À l'aide de l'énergie et de ces substances minérales, les plantes à la suite du processus de photosynthèse effectuent la synthèse principale de substances organiques. Dans ce cas, l'énergie radiante est maintenue dans des liaisons chimiques. Les plantes n'ont pas de système excréteur. Cependant, ils identifient des substances avec leur surface (gaz), lancer le feuillage (substances biologiques nocives et minérales sont éliminées), etc. Ainsi, les plantes comme les organismes vivants sont également des systèmes ouverts. Ils allouent et absorbent des substances.
Les organismes vivants vivent dans l'habitat caractéristique. Dans le même temps, pour survivre, ils doivent s'adapter à l'environnement, ne répondant pas à ses changements, recherchent de la nourriture et éviter une menace. En conséquence, dans le processus d'évolution, les animaux ont mis au point des récepteurs spéciaux, des organes de sens, un système nerveux, qui permettent d'obtenir des informations provenant de l'environnement extérieur, de le traiter et de réagir, c'est-à-dire d'affecter l'environnement. Ainsi, on peut dire que les organismes ont un échange d'informations d'un habitat externe. C'est-à-dire que le corps est un système d'information ouvert.
Les plantes réagissent également aux effets de l'environnement extérieur (par exemple, fermé la poussière au soleil, tournez les feuilles sur la lumière et les autres). Dans les plantes, les animaux primitifs et les champignons, la régulation est effectuée uniquement avec une manière chimique (humorale). Chez les animaux ayant système nerveux, il existe à la fois des méthodes d'autorégulation (nerveuse et avec des hormones).
Les organismes unicellulaires sont également des systèmes ouverts. Ils nourrissent et identifient des substances, réagissent aux influences externes. Cependant, dans leur corps, la fonction des organes des organes de l'essence effectue des organites cellulaires.
Chapitre 1. Propriétés et origine de la vie1.1. Article, tâches et méthodes de biologie
Biologie (Grecque. Bio-Life et Logos - Connaissance, enseignement, sciences) - Science de l'organisme vivant. La variété de la faune est si importante que la biologie moderne est un complexe de sciences (sciences biologiques), de manière significative différente des uns des autres. Dans le même temps, chacun a son propre sujet d'étude, de méthodes, d'objectifs et d'objectifs. Par exemple, virologie - science des virus, microbiologie - science des micro-organismes, mycologie - science des champignons, botanique (phytologie) - science des plantes, zoologie - science des animaux, anthropologie - Science sur l'homme, cytologie - Science sur les cellules, histologie - Science sur les tissus, anatomie - science sur structure intérieure, morphologie - science sur structure externe, Physiologie - La science de l'activité vitale de l'organisme holistique et de ses parties, génétique - la science des lois de l'hérédité et de la variabilité des organismes et des méthodes de gestion d'entre eux, écologie - la science de la relation des organismes vivants entre eux et L'environnement qui les entoure, la théorie de l'évolution - la science du développement historique de la faune sauvage, la paléontologie - la science sur le développement de la vie des temps géologiques antérieurs, la biochimie - la science des produits chimiques et des procédés dans les organismes vivants; Biophysique - Science des phénomènes physiques et physicochimiques dans les organismes vivants, la biotechnologie - un ensemble de méthodes industrielles permettant l'utilisation d'organismes vivants et de leurs parties individuelles pour la production de produits précieux (acides aminés, protéines, vitamines, enzymes, antibiodiotes, hormones, etc.) etc.)
La biologie appartient à un complexe de sciences naturelles, c'est-à-dire des sciences de la nature. Il est étroitement lié aux sciences fondamentales (mathématiques, physique, chimie), naturelle (géologie, géographie, sciences du sol), publique (psychologie, sociologie), appliquée (biotechnologie, production agricole, protection de la nature).
Les connaissances biologiques sont utilisées dans industrie alimentaire, Pharmacologie, Agriculture. La biologie est base théorique de telles sciences telles que la médecine, la psychologie, la sociologie.
Les réalisations de biologie doivent être utilisées dans la résolution problèmes mondiaux Modernité: la relation entre la société avec l'environnement, la gestion de l'environnement rationnel et la protection de la nature, l'approvisionnement alimentaire.
Méthodes de recherche biologique:
La méthode d'observation et des descriptions (réside dans la collecte et la description des faits);
Une méthode comparative (réside dans l'analyse des similitudes et des différences des objets à l'étude);
La méthode historique (étudie le cours du développement de l'objet à l'étude);
la méthode de l'expérience (permet d'étudier les phénomènes de la nature dans des conditions spécifiées);
La méthode de modélisation (permet aux phénomènes naturels complexes de décrire des modèles relativement simples).
1.2. Propriétés de la matière vivante
Scientifique domestique m.v. Wolkenstein a proposé la définition suivante: "Les corps vivants qui existent sur Terre sont des systèmes ouverts, auto-régulés et auto-reproduits construits à partir de biopolymères - protéines et acides nucléiques."
Cependant, la définition généralement acceptée du concept de «vie» n'existe pas, mais il est possible de distinguer les signes (propriétés) des matières vivantes qui le distinguent de inanimées.
1. Composition chimique définie. Les organismes vivants sont constitués des mêmes éléments chimiques que des objets de nature inanimée, mais le rapport de ces éléments est différent. Les principaux éléments des êtres vivants sont C, O, N et N.
2. Structure du conseil d'administration. Tous les organismes vivants, à l'exception des virus, ont une structure cellulaire.
3. Cas de substances et de dépendance énergétique. Les organismes vivants sont des systèmes ouverts, ils dépendent de la réception de substances et d'énergie de l'environnement externe.
4. Réglage du nom. Les organismes vivants ont la capacité de maintenir la constance de leur composition chimique et de l'intensité des processus métaboliques.
5. Fonctions de paiement et mental. Les organismes vivants montrent irritables, c'est-à-dire la capacité de répondre à certaines influences extérieures avec des réactions spécifiques.
6. Nossy. Les organismes vivants sont capables de transmettre des panneaux et des propriétés de la génération à la génération à l'aide de molécules de média - ADN et d'ARN.
7. Changement de change. Les organismes vivants peuvent acquérir de nouvelles fonctionnalités et propriétés.
8.Se reproduction (reproduction). Les organismes vivants sont capables de se multiplier - se reproduire comme.
9. Développement individuel. Ontogenèse - le développement du corps à partir du moment de la naissance à la mort. Le développement est accompagné de la croissance.
10. Développement évolutif. Philogenèse - Le développement de la vie sur Terre depuis le moment de son émergence jusqu'à présent.
11. Herdity. Les organismes vivants montrent le rythme de l'activité vitale (quotidiennement, saisonnier, etc.), associé aux caractéristiques de l'habitat.
12. Hypothèse et discrétion. D'une part, toutes les matières vivantes sont liées d'une certaine manière organisée et obéissent des lois générales; D'autre part, tout système biologique est constitué d'éléments séparés et interdépendants.
13.Réry. À partir de biopolymères (acides nucléiques, protéines) à la biosphère dans son ensemble, tout est vivant dans une certaine transformation. Le fonctionnement des systèmes biologiques à un niveau moins complexe permet d'exister un niveau plus complexe (voir le paragraphe suivant).
1.3. Niveaux de la nature vivant
La hiérarchie de l'organisation de la matière vivante permet de la diviser classiquement en plusieurs niveaux. Le niveau d'organisation de la matière live est le lieu fonctionnel de la structure biologique d'un certain degré de complexité dans la hiérarchie générale de la vie. Allouer les niveaux suivants:
1. Moléculaire (génétique moléculaire). À ce niveau, de tels processus d'activité vitale sont manifestés comme le métabolisme et la transformation de l'énergie, le transfert d'informations héréditaires.
2. cellule. La cellule est une unité élémentaire structurelle et fonctionnelle de la vie.
3. Cyneva. Le tissu est un ensemble de cellules similaires structurellement, ainsi que des substances intercellulaires associées, associées à certaines fonctions.
4. Organisé. L'organe fait partie d'un corps multicellulaire qui effectue une fonction ou une fonction spécifique.
5. Organisé. Le corps est un véritable porteur de la vie caractérisé par tous ses signes. Actuellement, un seul niveau "ontogénétique" est souvent distingué, y compris cellulaire, tissu, organe et niveaux organisés Organisations.
6.Population-espèce. La population est un ensemble d'individus d'une espèce formant un système génétique séparé et un espace habitable avec un habitat relativement homogène. La forme est un ensemble de populations, dont les individus sont capables de traverser avec la formation de progéniture de fruits et occuper une certaine zone d'espace géographique (portée).
7.Biocénotique. La biocénose est un ensemble d'organismes de différents types de complexité diverses de l'organisation vivant dans un certain territoire. Si les facteurs d'habitat abomotique sont également pris en compte, ils parlent de biogéocénose.
8.Biosphère. La biosphère est la coquille terrestre, la structure et les propriétés dont une degré ou une autre sont déterminées par le présent ou le dernier fonctionnement des organismes vivants. Il convient de noter que le niveau de biosphère de l'organisation de matières vivantes n'est souvent pas isolé, car la biosphère est un système biocosal, qui comprend non seulement un agent vivant, mais également inanimé.
1.4. L'origine de la vie
Sur la question de l'origine de la vie, tout comme sur la question de l'essence de la vie entre scientifiques, il n'y a pas de consensus. Il existe plusieurs approches pour résoudre le problème de l'origine de la vie, qui sont étroitement liées à l'autre. Il est possible de les classer comme suit.
1. Seul le principe selon lequel l'idée, l'esprit est primordiale, et la question est la primaire secondaire (hypothèses idéalistes), et l'idée, l'esprit est secondaire (hypothèse matérialiste).
2. Seul le principe selon lequel la vie existait toujours et existera pour toujours (des hypothèses d'un état stationnaire) ou une vie survient à un certain stade du développement du monde.
3. Seul le principe - vivant uniquement sur la vie (hypothèse de la biogenèse) ou éventuellement la sensible à la vie de la vie de la non-vie (hypothèse de l'abiogenèse).
4. Dans le principe de la vie sur Terre ou a été répertorié dans l'espace (hypothèse de Parisermia).
Considérez le plus important des hypothèses.
Créationnisme. La vie a été créée par le Créateur. Le Créateur est Dieu, l'idée, l'esprit le plus élevé ou les autres.
Hypothèse d'état stationnaire. La vie, comme l'univers lui-même, il existait toujours et existera pour toujours, car pas le début n'a pas la fin. Dans le même temps, l'existence de corps individuels et de formations (étoiles, planètes, organismes) est limitée dans le temps, ils se présentent, sont nés et mourant. Actuellement, cette hypothèse a principalement une importance historique, car la théorie généralement acceptée de l'éducation de l'univers est «théorie Big Bang«Selon lequel l'univers est une durée limitée, elle s'est formée d'un point il y a environ 15 milliards d'années.
Hypothèse PANXERMIA. La vie sur le terrain a été répertoriée dans l'espace et passa ici, une fois que la condition était favorable pour cela. Résoudre la question de la vie de la vie dans l'espace, en raison des difficultés objectives de sa décision, s'est émue indéfiniment. Elle pourrait être créée par le Créateur, pour exister toujours ou découler de la matière inanimée. Récemment, parmi les scientifiques, de plus en plus de partisans de cette hypothèse apparaissent.
Hypothèse d'abogenèse (synchronisation de soi d'une évolution biochimique non vivante et subséquente). La vie est originaire de la Terre de la matière inanimée.
En 1924 A.I. L'oparin a suggéré que la vie s'est produite sur la Terre de la matière inanimée à la suite d'évolution chimique - des transformations chimiques complexes des molécules. Cet événement a favorisé les conditions au moment des conditions de la Terre.
En 1953, S. Miller dans des conditions de laboratoire a reçu un certain nombre de substances organiques provenant de composés inorganiques. La possibilité principale de la voie inorganique de la formation de composés biogéniques biogènes (mais pas d'organismes vivants) a été prouvé.
A.I. L'oparin a estimé que des substances organiques pouvaient être créées dans l'océan primaire à partir de simples connexions inorganiques. À la suite de l'accumulation dans l'océan des substances organiques, le soi-disant «bouillon primaire» a été formé. Ensuite, des protéines et d'autres molécules organiques ont ensuite été formées par une goutte de coactervats, qui servait de prototype de cellules. Les gouttes de commoines ont été soumises sélection naturelle et évolué. Les premiers organismes étaient hétérotrophes. Comme les stocks du «bouillon primaire» ont épuisé l'authotrophe.
Il convient de noter que, en termes de tensioabilité de la probabilité, la probabilité de la synthèse de biomolécules ultra-doublées sous l'état des composés aléatoires de leurs composants est extrêmement faible.
DANS ET. Vernadsky sur l'origine et l'essence de la vie et de la biosphère. DANS ET. Vernadsky a souligné ses points de vue sur l'origine de la vie dans les thèses suivantes:
1. Incidemment, dans cet espace, que nous observons, n'était pas, car il n'y avait pas de début de cet espace. La vie est éternelle, car c'est l'espace éternel et a toujours été transmis par la biogenèse.
2. Job, écrire une éternellement inhérente à l'univers, était nouveau sur terre, ses embryons ont été amenés de l'extérieur, mais ils ont été renforcés sur Terre uniquement avec des opportunités favorables.
3. était toujours sur terre. L'existence de la planète n'est que le moment de l'existence de la vie. La vie de géologiquement (planétaire) est éternelle. L'âge de la planète est indéfunny.
4. La journée n'a jamais été aléatoire dans certaines oasis séparées. Il a été distribué partout et toujours une chose vivante existait à l'image de la biosphère.
Cinq ans de formes de vie - fusils de chasse - peuvent effectuer toutes les fonctions de la biosphère. Donc, une biosphère est possible, composée de certaines procaryotes. Il est probable qu'elle était dans le passé.
6. Il ne pouvait arriver de l'oblique. Il n'y a pas de pas intermédiaires entre ces deux états. Au contraire, à la suite de l'impact de la vie, l'évolution de la croûte terrestre s'est produite.
Ainsi, il est nécessaire de reconnaître le fait qu'aujourd'hui, aucune des hypothèses existantes sur l'origine de la vie directe n'a, et science moderne Il n'y a pas de réponse sans ambiguïté à cette question.
Chapitre 2. Composition chimique des organismes vivants
2.1. Composition élémentaire
La composition chimique des organismes vivants peut être exprimée en deux types: atomique et moléculaire. La composition atomique (élémentaire) caractérise le ratio d'atomes d'éléments inclus dans les organismes vivants. La composition moléculaire (réelle) reflète le rapport des molécules de substances.
Pour le contenu relatif, des éléments inclus dans les organismes vivants, il est de coutume de se diviser en trois groupes:
1. Éléments de machine - H, O, C, N (En quantité d'environ 98%, ils sont également appelés principaux), CA, CL, K, S, P, MG, NA, FE (en quantité d'environ environ 2%). Les macroéléments constituent la majeure partie du pourcentage d'organismes vivants.
2.Microelements - MN, CO, Zn, Cu, B, I, etc. Leur contenu total dans la cellule est d'environ 0,1%.
3. Tertramicroelements - Au, HG, SE, etc. Leur contenu dans la cellule est très légèrement et le rôle physiologique de la plupart d'entre eux n'est pas divulgué.
Les éléments chimiques qui font partie d'organismes vivants et effectuent en même temps des fonctions biologiques appelées biogénes. Même ceux qui sont contenus dans les cellules de quantités négligeables, ne peuvent plus être remplacés et absolument nécessaires à la vie.
2.2. Composition moléculaire
Les éléments chimiques sont inclus dans les cellules sous forme d'ions et de molécules de substances inorganiques et organiques. Les substances inorganiques les plus importantes dans les sels de l'eau cellulaire et des minéraux, les substances organiques les plus importantes - les glucides, les lipides, les protéines et les acides nucléiques.
2.2.1. Substances inorganiques
2.2.1.1. L'eau
L'eau est la composante prédominante de tous les organismes vivants. Il a des propriétés uniques dues aux caractéristiques de la structure: les molécules d'eau ont la forme d'une dipode et d'une liaison hydrogène sont formées entre elles. La teneur en eau moyenne dans les cellules de la plupart des organismes vivants est d'environ 70%. L'eau dans la cage est présente sous deux formes: libre (95% de toutes les eaux de la cellule) et les 4 à 5% sont associées à des protéines).
Fonctions de l'eau:
1. Soutenir en tant que solvant. De nombreuses réactions chimiques dans la cellule sont ioniques, donc seulement dans environnement aquatique. Les substances dissolvant dans l'eau sont appelées hydrophiles (alcools, sucre, aldéhydes, acides aminés), non soluble - hydrophobe (acides gras, cellulose).
2. Soutenir comme réactif. L'eau participe à de nombreuses réactions chimiques: réactions de polymérisation, hydrolyse, dans le processus de photosynthèse.
3. Fonction de transport. Mouvement dans le corps ensemble avec de l'eau dissous dans des parties différentes de ses parties et l'élimination des produits inutiles du corps.
4. Soutien en tant que thermostabilisateur et thermostat. Cette fonction est due à de telles propriétés de l'eau à mesure que la capacité thermique élevée - atténue l'effet sur le corps des différences de température importantes dans l'environnement; Conductivité thermique élevée - permet au corps de maintenir la même température dans tout son volume; Head Evaporation Heat - Utilisé pour refroidir l'organisme pendant la transpiration chez les mammifères et la transpiration chez les plantes.
5. Caractéristique structurelle. Le cytoplasme cellulaire contient de 60 à 95% d'eau, ce qui donne aux cellules des cellules. Dans les plantes, l'eau soutient la tournée (élasticité de la membrane endoplasmique), chez certains animaux sert de squelette hydrostatique (méduses).
2.2.1.2. Des sels minéraux
Les sels minéraux dans une solution cellulaire aqueuse se dissocient en cations et anions. Les cations les plus importants - K +, CA2 +, MG2 +, NA +, NH4 +, Anions sont CL-, SO42-, HPO42-, H2PO4-, HCO3-, NO3-. L'essentiel n'est pas seulement une concentration, mais également du rapport d'ions individuels dans la cellule.
Fonctions minérales:
1. Projet d'équilibre acide-alcalin. Les systèmes de mammifères tampon les plus importants sont phosphatés et bicarbonate. Le système tampon de phosphate (HPO42- H2PO4-) prend en charge le pH du fluide intracellulaire dans la plage de 6,9-7,4. Le système de bicarbonate (HCO3-, H2CO3) conserve le pH du milieu extracellulaire (plasma sanguin) à 7,4.
2. Equipement dans la création de potentiels de cellules membranaires. À l'intérieur des cellules, les ions K + et les grands ions organiques sont dominés et dans les fluides presque cellulaires supérieurs à Na + et en clignotions. En conséquence, la différence de charges (potentiels) des surfaces extérieures et internes de la membrane cellulaire est formée. La différence potentielle permet de transmettre des excitations par nerf ou muscle.
3. Activation des enzymes. CA2 +, MG2 + IONS, etc. sont des activateurs et des composants de nombreuses enzymes, hormones et vitamines.
4. Création de la pression osmotique dans la cellule. La concentration plus élevée d'ions sel à l'intérieur de la cellule fournit un flux d'eau et la création de la pression de la tournée.
5.Construction (structurel). L'azote, le phosphore, les composés de calcium et d'autres substances inorganiques servent de source de matériaux de construction pour la synthèse de molécules organiques (acides aminés, protéines, acides nucléiques, etc.) et font partie d'un certain nombre de cellules de support de la cellule et du corps . Les sels de calcium et de phosphore font partie du tissu osseux des animaux.
2.2.2. Substances biologiques
Le concept de biopolymères. Le polymère est une chaîne multiples dans laquelle la liaison est une substance relativement simple - un monomère. Les polymères biologiques sont des polymères inclus dans les cellules des organismes vivants et de leurs moyens de subsistance. Les biopolymères sont des protéines, des acides nucléiques, des polysaccharides.
2.2.2.1. Les glucides
Les glucides sont des composés organiques constitués d'une ou de plusieurs molécules de sucres simples. La teneur en glucides chez les cellules animales est de 1 à 5%, et dans certaines plantes, 70% atteint. Trois groupes de glucides sont isolés: monosaccharides (ou sucre simple), oligosaccharides (composés de 2 à 10 molécules de sucres simples), de polysaccharides (consistent en plus de 10 molécules de sucres).
Les monosaccharides sont des dérivés de la cétone ou de l'aldéhyde d'alcools polyhydriques. En fonction du nombre d'atomes de carbone, de triose, de tétroza, de pentoses (ribose, de désoxyribose), des hexoses (glucose, fructose) et hepptose sont distinguées. Selon le groupe de sucre fonctionnel, ils sont divisés en: Aldose, ayant un groupe aldéhyde (glucose, ribose, désoxyribose) et cétose avec un groupe de céton (fructose).
Les oligosaccharides de nature sont principalement représentés par des disaccharides constitués de deux monosaccharides associés à un glycoside. Maltose ou sucre de malt, composé de deux molécules de glucose; le lactose, qui fait partie du lait et constitué de galactose et de glucose; Sakharoza ou le sucre de betterave, y compris le glucose et le fructose.
Polysaccharides. Dans les polysaccharides, le sucre simple (glucose, mannose, galactose, etc.) sont interconnectés par des connexions glycosidiques. Si seulement 1 à 4 liaisons glycosida sont présentes, un polymère linéaire et non ramifié (cellulose) est formé si 1-4 et 1 à 6 communications sont présents, le polymère sera ramifié (glycogène).
Cellulose - Polysaccharide linéaire composé de molécules-Glocose. La cellulose est le composant principal de la paroi cellulaire des plantes. Les polymères d'amidon et de glycogène des résidus de glucose sont les principales formes de casseroles de glucose chez les plantes et les animaux, respectivement. La chitine forme un squelette externe dans des crustacés et des insectes (coquille), le champignon a la force de la paroi cellulaire.
Fonctions des glucides:
1. Énergie. Lors de l'oxydation des sucres simples (principalement du glucose), le corps reçoit la partie principale de l'énergie dont vous avez besoin. Avec une fraction complète 1 g de glucose, 17,6 kJ d'énergie est libérée.
2. En surpoids. L'amidon et le glycogène jouent le rôle d'une source de glucose, le déposant selon les besoins.
3.Construction (structurel). La cellulose et la chitine donnent la force des parois cellulaires des plantes et des champignons, respectivement. Le ribose et la désoxyribose sont inclus dans les acides nucléiques.
4. Récepteur. La fonction de reconnaissance par les cellules les unes des autres est fournie par des glycoprotéines qui font partie de membranes cellulaires. La perte de la capacité de se reconnaître est caractéristique des cellules des tumeurs malignes.
2.2.2.2. Lipides
LIPIDES - Les graisses et les composés organiques ressemblant à des feuilles, pratiquement insolubles dans l'eau. Leur contenu dans différentes cellules varie considérablement: de 2-3 à 50-90% dans les cellules de semences de plantes et le tissu adipeux animal. Dans le ratio chimique des lipides, en règle générale, des esters d'acides gras et d'un certain nombre d'alcools. Ils sont divisés en plusieurs classes: graisses neutres, cire, phospholipides, stéroïdes, etc.
Fonctions lipidiques:
1. Construction (structurelle). Les phospholipides ainsi que les protéines sont la base de membranes biologiques. Le cholestérol est un composant important des membranes cellulaires chez les animaux.
2.Gormonal (réglementaire). Beaucoup d'hormones dans nature chimique sont des stéroïdes (testostérone, progestérone, cortisone).
3. Énergie. Dans l'oxydation de 1 g d'acides gras, 38 kJ d'énergie sont libérés et synthétisés deux fois la quantité d'ATP, que lorsqu'elle sévit la même quantité de glucose.
4.faspay. Sous forme de graisses, il y a une partie importante des réserves d'énergie du corps. De plus, les graisses servent de source d'eau (lorsque la combustion 1 g de graisse est formée à 1,1 g d'eau). Ceci est particulièrement utile pour les animaux désertiques et arctiques rencontrant une pénurie d'eau libre.
5. Protection. Dans les mammifères, la graisse sous-cutanée agit comme une isolant thermique. La cire couvre l'épiderme des plantes, des plumes, de la laine, des cheveux des animaux, empêchant le mouillage.
6. Expiration dans le métabolisme. La vitamine D joue un rôle clé dans l'échange de calcium et de phosphore.
2.2.2.3. Protéines
Les protéines sont des hétéropolymères biologiques dont les monomères sont des acides aminés.
Selon la composition chimique des acides aminés - ces composés contenant un groupe carboxyle (-Son) et une amine (-NH2) associé à un atome de carbone, à laquelle la chaîne latérale est attachée - un radical r (il donne une acide aminé de ses propriétés uniques).
Seuls 20 acides aminés participent à la formation de protéines. Ils s'appellent fondamental ou basique: alanine, méthionine, valine, proline, leucine, isoleucine, tryptophane, phénylalanine, asparagine, glutamine, sérine, glycine, tyrosine, thréonine, cystéine, arginine, histidine, lysine, acide aspartique et glutamique. Certains des acides aminés ne sont pas synthétisés dans les organismes animaux et humains et devraient agir avec des aliments végétales (ils sont appelés indispensables).
Acides aminés, reliant les autres liaisons peptides covalents, forment différentes longueurs de peptides. Le peptide (amide) s'appelle une liaison covalente formée par un groupe carboxyle d'un acide aminé et d'un groupe d'amine d'un autre. Les protéines sont des polypeptides de poids moléculaire élevé, qui comprennent une centaine à plusieurs mille acides aminés.
4 niveaux de l'organisation des protéines sont mis en évidence:
La structure principale est la séquence d'acides aminés dans la chaîne de polypeptide. Il est formé au détriment des liens de peptides covalents entre les résidus d'acides aminés. La structure principale est déterminée par la séquence nucléotidique de la section de molécule d'ADN codant pour cette protéine. La structure principale de toute protéine est unique et détermine sa forme, ses propriétés et ses fonctions.
La structure secondaire est formée en pondant des chaînes de polypeptide dans -spioral ou -tructure. Il est maintenu par des liaisons d'hydrogène entre atomes d'hydrogène des atomes de NH et d'oxygène du SO-Groupe. -Spiral est formé à la suite d'une torsion de la chaîne polypeptidique dans une spirale avec les mêmes distances entre les tours. Il est caractéristique des protéines globulaires ayant une forme sphérique de globule. -Setrastructure est une pose longitudinale de trois chaînes de polypeptide. Il est caractéristique des protéines fibrillaires ayant une forme de fibrille allongée. Les structures tertiaires et quaternaires n'ont que des protéines globulaires.
La structure tertiaire est formée lors de la pliage des spirales dans la balle (globe ou domaine). DOMAINES - Formations de type global avec un noyau hydrophobe et une couche externe hydrophile. La structure tertiaire est formée par des liaisons générées entre les radicaux R acides aminés dues aux interactions ionique, hydrophobe et de dispersion, ainsi que par la formation de liaisons disulfure (S-S) entre les radicaux de cystéine.
La structure quaternaire est caractéristique des protéines complexes constituées de deux chaînes de polypeptide et plus qui ne sont pas associées à des liaisons covalentes, ainsi que pour les protéines contenant des composants non protéiques (ions métalliques, codifications). La structure quaternaire est supportée par les mêmes liaisons chimiques, ainsi que les tertiaires.
La configuration protéique dépend de la séquence d'acides aminés, mais les conditions spécifiques dans lesquelles la protéine est située peut être influencée.
La perte d'une molécule de protéines de son organisation structurelle est appelée dénaturation. La dénaturation peut être réversible et irréversible. Avec une dénaturation réversible, une structure quaternaire, tertiaire et secondaire est détruite, mais en raison de la préservation de la structure primaire, avec le retour des conditions normales, la protéine est possible - la restauration de la conformation normale (natif).
Par la composition chimique distingue des protéines simples et complexes. Les protéines simples constituent uniquement uniquement des acides aminés (protéines fibrillaires, immunoglobulines). Les protéines sophistiquées contiennent des groupes de protéines et de la non-protéine-prothétique. Les lipoprotéines sont distinguées (contenant des lipides), des glycoprotéines (glucides), la phosphoprotéine (un ou plusieurs groupes phosphate), les métalloprotéines (divers métaux), les nucléoprotéines (acides nucléiques). Les groupes de protection jouent généralement un rôle important lors de l'exécution de sa fonction biologique protégée.
Fonctions protéiques:
1.Catalogique (enzymatique). Toutes les enzymes sont des protéines. Des protéines-enzymes catalyser les fuites dans le corps réactions chimiques.
2.Construction (structurel). Il est effectué par des protéines fibrillaires de kératine (ongles, cheveux), collagène (tendon), élastine (ligaments).
3. Transport. Un certain nombre de protéines sont capables de fixer et de transférer diverses substances (l'oxygène des transferts d'hémoglobine).
4.Gormonal (réglementaire). De nombreuses hormones sont des substances naturelles de protéines (l'insuline régit les échanges de glucose).
5. Protection. Les immunoglobulines de sang sont des anticorps; La fibrine et la thrombine sont impliquées dans la coagulation du sang.
6.Sécutère (moteur). Aktin et Mozin forment des microfulamen et réduisent les muscles, les microtubules de tubuline forment des microtubules.
7.Reeceptor (signal). Certaines protéines intégrées à la membrane "perçoivent des informations" de l'environnement.
8.Neergetic. Lorsqu'il divise 1 g de protéines est libéré de 17,6 kJ d'énergie.
Enzymes. Protéines-Enzymes Catalyze Fuite dans le corps des réactions chimiques. Ces réactions dues à des raisons d'énergie par eux-mêmes ne se couchent pas du tout dans le corps ou ne couillent pas trop lentement.
Dans sa nature biochimique, toutes les enzymes sont des substances protéiques de poids moléculaire élevé, généralement une structure quaternaire. Toutes les enzymes en plus de la protéine contiennent des composants non protéiques. La partie protéique est appelée l'apochempant et la non-raffinerie est un cofacteur (s'il s'agit d'une simple substance inorganique, par exemple Zn2 +) ou d'une coenzyme (coenzyme) (s'il s'agit d'un composé organique).
Dans la molécule d'enzyme, il existe un centre actif constitué de deux sites - la sorption (responsable de la liaison de l'enzyme à la molécule de substrat) et du catalytique (responsable de la circulation de la catalyse elle-même). Pendant la réaction, l'enzyme se lie le substrat, change de manière constante sa configuration, formant un certain nombre de molécules intermédiaires qui donnent finalement aux produits de réaction.
La différence d'enzymes des catalyseurs de la nature inorganique est la suivante:
1. Enzyme 1.Dine catalyse un seul type de réaction.
2. L'activité des enzymes est limitée par un cadre de température plutôt étroit (généralement 35 à 45 0 ° C).
3. Les antimensions sont actives à certaines valeurs de pH (la plupart dans un milieu alcalin faiblement alcalin).
2.2.2.4. Acides nucléiques
Mononucléotides. Le mononucléotide se compose d'un purin (adénine A, de Guanine - D) ou de pyrimidine (cytosine - C, tamin-t, uracil-y) d'une base d'azote, de pentoses de sucre (ribose ou de désoxyribose) et de résidus d'acide phosphorique de 1 à 3.
Polynucléotides. Il existe deux types d'acides nucléiques: ADN et ARN. Acides nucléiques - polymères dont les monomères servent des nucléotides.
Les nucléotides ADN et ARN se composent des composants suivants:
1.zotic base (à l'ADN: adénine, guanine, cytosine et thymine; en ARN: adénine, guanine, cytosine et uracil).
2.Sahar-pentezza (à l'ADN - désoxyribose, à ARN - RBOMA).
3.ostate acide phosphorique.
L'ADN (acides désoxyribonucléiques) est un polymère à longue chaîne non ramifié constitué de quatre types de monomères - nucléotides A, T, G et C - associé à l'autre liaison covalente à travers les résidus d'acide phosphorique.
La molécule d'ADN se compose de deux chaînes tourbillonnantes en spirale (double spirale). Dans le même temps, Adenine forme 2 liaisons d'hydrogène avec thimine et guanine - 3 connexions avec une cytosine. Ces paires de bases d'azote sont appelées complémentaires. Dans la molécule d'ADN, ils sont toujours situés en face de l'autre. Les chaînes de la molécule d'ADN sont dirigées de manière opposée. La structure spatiale de la molécule d'ADN a été installée en 1953 D. Watson et F. Cry.
Toucher les protéines de molécule d'ADN formant le chromosome. Chromosome - Molécule d'ADN complexe complexe avec des protéines. Les molécules d'ADN d'organismes eucaryotes (champignons, plantes et animaux) sont linéaires, déverrouillées, associées à des protéines, formant des chromosomes. ProKaryott (bactéries) est fermé sur une bague, non liée aux protéines, ne forme pas de chromosome linéaire.
Fonction ADN: stockage, transmission et reproduction dans un certain nombre de générations d'informations génétiques. L'ADN détermine quelles protéines et quelles quantités il est nécessaire de synthétiser.
L'ARN (acides ribonucléiques) au lieu de désoxyribose contient des ribosa, et au lieu de timine - Uracil. ARN, en règle générale, n'a qu'une seule chaîne, plus courte que les chaînes d'ADN. L'ARN à deux chaînes répond à certains virus.
Types d'ARN:
Information (matrice) ARN - IRNA (ou ARNm). Il a une chaîne altérée. Il sert de matrices pour la synthèse des protéines, transférant des informations sur leur structure avec une molécule d'ADN aux ribosomams dans le cytoplasme.
ARN de transport - TRNA. Délivre des acides aminés à une molécule de protéines synthétisée. La molécule de TRNA se compose de 70 à 90 nucléotides et grâce aux interactions complémentaires intrahipken, il acquiert une structure secondaire caractéristique sous la forme d'une "feuille de trèfle".
ARN ribosomal - ARNr. Dans le complexe avec des protéines ribosomales, il forme des ribosomes - organites, sur quelle synthèse de protéines se produit.
La cage à la part de l'ARNm représente environ 5%, ARNA - environ 10% et ARNR représente environ 85% de l'ARN de la cellule entière.
Fonctions d'ARN: Participation à la biosynthèse des protéines.
Estime de soi de l'ADN. Les molécules d'ADN ont la capacité de décevoir toute autre molécule - capacité à doubler. Le processus de doublement des molécules d'ADN est appelé réplication. La réplication est basée sur le principe de complémentarité - la formation de liaisons d'hydrogène entre les nucléotides A et T, G et C.
Ce processus est effectué par des enzymes ADN polymérase. Sous leurs effets de la chaîne de molécule d'ADN sont séparés sur un petit segment de la molécule. Les chaînes de fille sont complétées sur la molécule de la chaîne. Ensuite, le nouveau segment est cassé et le cycle de réplication est répété.
En conséquence, les molécules d'ADN fille sont formées, pas différentes les unes des autres et de la molécule mère. Dans le processus de division de la cellule, les molécules d'ADN de fille sont réparties entre les cellules générées. C'est ainsi que comment les informations sont transférées de la génération en génération.
Chapitre 3. Construction cellulaire
Les principales dispositions de la théorie des cellules:
1. La cellule est une unité structurelle de tous vivants. Tous les organismes vivants sont constitués de cellules (l'exception est des virus).
2. La cellule est une unité fonctionnelle de toutes vivantes. La cellule manifeste l'ensemble du complexe de fonctions de vie.
3. La cellule est une unité de développement de tous les êtres vivants. Les nouvelles cellules sont formées uniquement à la suite de la division de la cellule d'origine (maternelle).
4. La cellule est une unité génétique de tous vivants. Dans les chromosomes cellulaires, des informations sur le développement de l'organisme entier sont contenues.
5. Les cellules de tous les organismes sont similaires à la composition chimique, à la structure et aux fonctions.
3.1. Types d'organisation cellulaire
Parmi les organismes vivants, seuls les virus n'ont pas de structure cellulaire. Tous les autres organismes sont représentés par des formes de vie cellulaires. Il existe deux types d'organisation cellulaire: procaryote et eucaryote. PROKARYOTM comprend des bactéries et des bluenelen, des eucaryotes - plantes, champignons et animaux.
Les cellules procaryotes sont disposées relativement simplement. Ils n'ont pas de noyau, la zone de l'emplacement de l'ADN dans le cytoplasme s'appelle un nucléoïde, la seule molécule d'ADN est la bague et non associée à des protéines, les cellules sont inférieures à l'eucaryote, dans la composition de la paroi cellulaire incluse Glycopeptide - Murin, les organites à membrane sont manquantes, leurs fonctions sont remplies de membrane à plasma, les ribosomes sont faibles, les microtubules sont absentes, le cytoplasme est donc fixé, et Cilia et flagellas ont une structure spéciale.
Les cellules eucaryotes ont un noyau dans lequel les chromosomes sont situés - des molécules d'ADN linéaires associées à des protéines, divers organites membranaires sont situés dans le cytoplasme.
Les cellules de légumes se distinguent par la présence d'une paroi cellulose épaisse, d'une plastique, d'une grande vacuole centrale qui a déplacé le noyau à la périphérie. Centre de cellules plantes supérieures Ne contient pas de centrolettes. Un glucides de rechange est l'amidon.
Les cellules de champignons ont une coque de cellules contenant de la chitine, dans le cytoplasme, il y a un vacuol central, il n'y a pas de plasts. Seuls certains champignons dans le centre de cellules se produisent en centril. Le glucides de la réserve principale est le glycogène.
En règle générale, les cellules animales ont une paroi cellulaire mince, ne contiennent pas de plastique et de vacuole centrale, car le centre cellulaire est caractérisé par Centriole. Un glucides de rechange est glycogène.
3.2. La structure de la cellule eucaryote
Toutes les cellules sont composées de trois parties principales:
1. La coque de la cellule limite l'environnement de l'environnement.
2. Le cytoplasme est le contenu interne de la cellule.
3. Le noyau (dans le nucléoïde procaryotique). Contient le matériau génétique de la cellule.
3.2.1. Gaine cellulaire
La structure de la coque de la cellule. La base du boîtier de la cellule est la membrane plasmique - une membrane biologique qui limite le contenu interne de la cellule de l'environnement externe.
Toutes les membranes biologiques sont une double couche de lipides, dont les extrémités hydrophobes sont orientées à l'intérieur et les têtes hydrophiles sont versardes. Les protéines sont immergées sur différentes profondeurs, dont certaines imprégnent la membrane à travers. Les protéines sont capables de se déplacer dans le plan de la membrane. Les protéines membranaires effectuent diverses fonctions: transport de différentes molécules; obtenir et convertir des signaux de l'environnement; Maintenir la structure de la membrane. La propriété la plus importante des membranes est la perméabilité sélective.
Les membranes plasmatiques de cellules animales ont un extérieur d'une couche de glycocalca constituée de glycoprotéines et de glycolipides et de fonction de signal et de récepteur performant. Il joue un rôle important dans la combinaison de cellules dans le tissu. Les membranes plasmatiques de cellules de légumes sont recouvertes de paroi celluleuse de cellulose. Les pores dans le mur vous permettent de passer de l'eau et petites moléculeset la rigidité fournit un support et une protection mécaniques cellulaires.
Fonctions de la coque de la cellule. La coque de la cellule effectue les fonctions suivantes: détermine et maintient la forme de la cellule; protège la cellule des effets mécaniques et la pénétration des agents biologiques endommagés; dégrade le contenu interne de la cellule; réglemente le métabolisme entre la cellule et l'environnement, assurant la constance de la composition intracellulaire; effectue la reconnaissance de nombreux signaux moléculaires (par exemple, hormones); Participe à la formation de contacts intercellulaires et de divers types de protumes spécifiques de cytoplasme (microvasculaire, cilia, flagella).
Les mécanismes de pénétration de substances dans la cellule. Il y a un métabolisme entre la cellule et l'environnement. Les ions et les petites molécules sont transportés à travers une membrane par des transports passives ou actifs, des macromolécules et de grandes particules - par endo et exocytose.
Transport passif - Le mouvement de la substance selon le gradient de concentration est effectué sans coûts d'énergie, par simple diffusion, osmose ou diffusion de lumière à l'aide de protéines porteuses. Transport actif - Le transfert d'une substance avec des protéines-porteurs contre un gradient de concentration est associé à des coûts d'énergie.
L'endocytose est l'absorption des substances par l'environnement d'entre elles avec la membrane plasmique croissante avec la formation des membranes entourées de bulles. L'exocytose est la libération de substances de la cellule par environnement de la croissance de leur membrane plasmatique avec la formation de bulles à membrane entourées. L'absorption et la séparation des particules solides et de grandes particules obtenues, respectivement, les noms de la phagocytose et de la phagocytose inverse, des particules liquides ou dissous - la pinocytose et la pinocytose inverse.
3.2.2. Cytoplasme
Le cytoplasme est un contenu interne de la cellule et consiste en une substance de base (hyaloplasme) et en elle une variété de structures intracellulaires (inclusions et organoïdes).
Hyaloplasma (matrice) est une solution aqueuse de substances inorganiques et organiques capables de changer de viscosité et en mouvement constant.
Les structures cellulaires cytoplasmiques sont représentées par des inclusions et des organoïdes. Inclusion - Structure non permanente du cytoplasme sous forme de granulés (amidon, glycogène, protéines) et gouttes (graisses). Les organes sont les composants permanents et obligatoires de la plupart des cellules ayant une structure spécifique et effectuent des fonctions vitales.
Organes de cellules à graimage à faible température: réticulum endoplasmique, golgji, plaque de lizosoma.
Le réticulum endoplasmique (réseau) est un système de cavités interconnectées, de tubes et de canaux dérivés de cytoplasme avec une couche de membrane et séparant cytoplasme cellulaire sur des espaces isolés. Il est nécessaire de séparer l'ensemble des réactions parallèles. Le réticulum endoplasmique grungy est isolé (les ribosomes sont situés sur sa surface sur lesquels la protéine est synthétisée) et un réticulum endoplasmique lisse (sur sa surface la synthèse des lipides et des glucides est effectuée).
Les machines du golgi (complexe de plaques) constituent une pile de cavités de membrane en forme de disque à disque 5 à 20 et de graines de micropulosité. Sa fonction est une transformation, une accumulation et un transport de substances qui l'entrent sur diverses structures intracellulaires ou au-delà de la cellule. Les membranes de l'appareil Golgi sont capables de former des lysosomes.
Lizosomes - Bulles à membrane contenant des enzymes lithiques. Dans les lysosomes sont digérés à la fois dans la cellule par des produits endocytosis et des parties composites de cellules ou de cellules de l'ensemble (Autolis). Distinguer les lysosomes primaires et secondaires. Les lysosomes primaires sont des microfubbers, entourés d'une seule membrane et contenant un ensemble d'enzymes. Après la fusion des lysosomes primaires avec le substrat à cliver, des lysosomes secondaires sont formés (par exemple, des vacuoles digestifs du plus simples).
Vacuoles - Sacs membranaires remplis de liquide. La membrane s'appelle tonoplast et le contenu du jus cellulaire. Dans le jus cellulaire, il peut y avoir des nutriments de rechange, des solutions de pigments, des déchets de vie, des enzymes hydrolytiques. Les vacuoles sont impliqués dans la régulation du métabolisme de l'eau-sel, la création de la pression de la tournée, l'accumulation de pièces de rechange et l'échange de composés toxiques.
Le réseau endoplasmique, le complexe Golgi, les lysosomes et les vacuoles sont des structures simples et forment une seule cellule membranaire de la cellule.
Cellules à deux pavées de la cellule: mitochondries et plastistes.
Les cellules Eukarot ont également des organites isolés du cytoplasme avec deux membranes. Ce sont des mitochondries et des plastides. Ils ont leur propre ADN de molécule d'anneau, des ribosomes de petite taille et sont capables de partager. Cela a servi de base à l'apparition d'une théorie symbiotique des eucaryotes. Selon cette théorie, dans le passé, les mitochondries et les plastitres étaient de prkarotami indépendants, qui se sont transformés plus tard en endosimsimose avec d'autres organismes cellulaires.
La mitochondria est une forme organique, une forme ovale ou arrondi. Le contenu de la mitochondria (matrice) est limité au cytoplasme avec deux membranes: les plis de formage intérieurs / intérieurs extérieurs (crisys). En Mitochondria, les molécules ATP sont formées.
Plasts - Organisairement, entouré d'une coquille composée de deux membranes, avec une substance homogène à l'intérieur (stroma). Les plasts sont caractéristiques que pour les cellules d'organismes eucaryotes photosynthétiques. Selon la peinture, les chloroplastes sont distingués, chromoplastes et leucoplastes.
Les chloroplastes sont des plastides verts dans lesquels le processus de photosynthèse procède. Membrane extérieure lisse. Interne - forme un système de bulles plates (thylacoïdes), qui sont assemblés dans des piles (mariages). Les membranes tylacoïdes contiennent des pigments de chlorophylle vert, ainsi que des caratinoïdes. Chromoplasts - plasts contenant des pigments de caratinoïdes, leur donnant de couleur rouge, jaune et orange. Ils donnent une couleur vive de fleurs et de fruits. Les télécoplastes sont imprévues, plasts incolores. Il est contenu dans les cellules des parties souterraines ou non peintes de plantes (racines, rhizomes, tubercules). Capable d'accumuler des nutriments de rechange, principalement de l'amidon, des lipides et des protéines. Les leucoplastes peuvent se transformer en chloroplastes (par exemple, dans des tubercules de pomme de terre à fleurs) et des chloroplastes dans des chromoplastes (par exemple, dans la maturation des fruits).
Les organoisides qui n'ont pas de structure membranaire: ribosomes, microfilaments, microtubule, centre cellulaire.
Les ribosomes sont de petites organites, des formes globulaires constituées de protéines et d'ARNr. Les ribosomes sont représentés par deux sous-unités: grandes et petites. Ils peuvent paraître couramment le cytoplasme, soit attaché au réticulum endoplasmique. Sur les ribosomes, la synthèse des protéines se produit.
Les microtubules et les microfilaments sont des structures non formées constituées de protéines contractiles et déterminez les fonctions du moteur de la cellule. Les microtubules ont la forme de longs cylindres creux, dont les murs sont constitués de protéines - tubulines. Les microfilaments sont encore plus minces, longues structures filamenteuses constituées d'actine et seules. Le microtubule et les microfilaments imprègnent tout le cytoplasme de la cellule, formant son cytosquelette, provoquant une cyclose (courant de cytoplasme), un déplacement intracellulaire de l'organite, des divisions de la colonne vertébrale, etc. D'une certaine manière, un microtubule organisé, des centres centraux, des contes basaux, des cils, des flagelles.
Le centre cellulaire (centrosome) est généralement situé près du noyau, se compose de deux centérioles situés perpendiculaires les uns aux autres. Chaque centralol a une sorte de cylindre creux, dont la paroi est formée de 9 triplets de microtubule. Centrioli jouent un rôle important dans la division de la cellule, formant des divisions de la colonne vertébrale.
Les fusées éclairantes et Cilia sont des organes du mouvement, qui sont des augmentations particulières de cellules cytoplasmasmasques. Les Osters de la Flagella ou Cilia présentent la forme d'un cylindre, sur le périmètre dont 9 microtubes appariées sont situés et dans le centre-2 single.
3.2.3. Cœur
La plupart des cellules ont un noyau, mais des cellules multicœurs sont trouvées (dans un certain nombre de vertébrés les plus simples dans les muscles squelettiques). Certaines cellules hautement spécialisées perdent les noyaux (érythrocytes de mammifères et cellules de tubes synthipaux dans des plantes revêtues).
Le noyau, en règle générale, a une forme sphéroïde ou ovale. Le noyau comprend une gaine nucléaire et un karyloplasme contenant de la chromatine (chromosome) et des noyaux.
La coque nucléaire est formée par deux membranes (externe et interne). Les trous dans la coquille nucléaire sont appelés pores nucléaires. Le métabolisme entre le noyau et le cytoplasma est effectué à travers eux.
Le karioplasma est le contenu interne du noyau.
La chromatine est une molécule d'ADN insupportable associée à des protéines. Dans une telle forme, l'ADN est présent dans les cellules sous-jacentes. Il est possible de doubler l'ADN (réplication) et de la mise en œuvre des informations conclues à l'ADN. Chromosome - molécule d'ADN spiralisée associée à des protéines. L'ADN est spiralisé avant de diviser la cellule pour une répartition plus précise du matériau génétique pendant la division. Au stade de la métaphase, chaque chromosome est constitué de deux chromatides résultant d'un doublage d'ADN. Les chromatides sont reliées les uns aux autres dans la zone de transport primaire, ou des centromères. Le centromètre divise les chromosomes en deux épaules. Certains chromosomes ont des sacs secondaires.
SADRYSHKO est une structure sphérique, dont la fonction est la synthèse de l'ARNr.
Les fonctions du noyau: 1. Le stockage des informations génétiques et le transfert de celui-ci aux cellules de la fille pendant la division. 2. Contrôle des cellules vitales de la cellule.
Chapitre 4. Le métabolisme et la conversion de l'énergie
4.1. Types de nourriture d'organismes vivants
Tous les organismes vivants vivant sur la terre sont des systèmes ouverts en fonction de la réception de la substance et de l'énergie de l'extérieur. Le processus de consommation de substance et d'énergie est appelé pouvoir. Les produits chimiques sont nécessaires à la construction du corps, à l'énergie - pour effectuer des processus vitaux.
Par le type de nutrition, les organismes vivants sont divisés en autotrophes et hétérotrophes.
Les organismes automobiles qui utilisent du dioxyde de carbone (plantes et certaines bactéries) comme source de carbone. En d'autres termes, ce sont des organismes capables de créer des substances organiques de dioxyde de carbone inorganique, d'eau, de sels minéraux.
Selon la source d'énergie, les autotrophes sont divisés en phototrofs et chimiotrofs. Phototrophs - Organismes utilisant une énergie légère pour la biosynthèse (plantes, cyanobactéries). Chemotrofa - Organismes utilisant l'énergie des réactions chimiques de l'oxydation des composés inorganiques (bactéries chimotrophes: hydrogène, nitrification, ferruppan, soufre, etc.).
Hétérotrophes - Organismes utilisant des composés organiques comme source de carbone (animaux, champignons et la plupart des bactéries).
Par la méthode d'obtention de la nourriture, les hétérotrophes sont divisés en phagotrophes (Golodov) et examens. Fagotrofy (golody) Tranches solides de nourriture (animaux), les examinateurs absorbent les substances organiques des solutions directement à travers les parois cellulaires (champignons, la plupart des bactéries).
Les mixotrophs sont des organismes qui peuvent, comme synthétiser des substances organiques de l'inorganisme et des aliments pour les composés organiques prêts à l'emploi (plantes insectiveures, des représentants du département des algues Evglen, etc.).
Le tableau 1 montre le type de nutrition de grands groupes systématiques d'organismes vivants.
Tableau 1
Types d'aliments de grands groupes systématiques d'organismes vivants
4.2. Concept de métabolisme
Le métabolisme est un ensemble de toutes les réactions chimiques survenant dans un organisme vivant. La valeur du métabolisme est de créer les organismes de substances nécessaires et de fournir son énergie. Deux composantes du métabolisme - le catabolisme et l'anabolisme sont distingués.
Catabolisme (ou échange d'énergie, ou dissimilation) - Un ensemble de réactions chimiques conduisant à la formation de substances simples de plus complexes (hydrolyse de polymères aux monomères et scinder les composés de faible poids moléculaire de dioxyde de carbone, d'eau, d'ammoniac, etc. substances). Les réactions cataboliques vont généralement avec des énergies.
Anabolisme (ou échange plastique, ou assimilation) - Le concept opposé au catabolisme est un ensemble de réactions chimiques de la synthèse de substances complexes de la plus simple (formation de glucides glucidiques et d'eau dans le processus de photosynthèse, la réaction de la synthèse matricielle). Les coûts énergétiques sont nécessaires pour le flux de réactions anaboliques.
Les processus d'échange de plastique et d'énergie sont inextricablement liés. Tous les processus synthétiques (anaboliques) ont besoin de l'énergie fournie lors des réactions de déménagement. La réaction de la scission (catabolisme) ne se déroule qu'avec la participation des enzymes synthétisées pendant le processus d'assimilation.
4.3. ATP et son rôle dans le métabolisme
L'énergie relâchée pendant la décomposition des substances organiques n'est pas utilisée immédiatement par la cellule et est inhibée sous la forme de composés à haute énergie, en règle générale, sous forme de trifhosphate d'adénosine (ATP).
L'ATP (acide adénosinerophosphorique) est un mononucléotide, constitué d'adénine, de ribose et de trois résidus d'acide phosphorique combinés à des liaisons macro-ergiques. Dans ces connexions, l'énergie libérée lors de leur rupture est stockée:
ATP + H2O -\u003e ADP + H3PO4 + Q1
ADF + H2O -\u003e AMF + H3PO4 + Q2
AMP + H2O -\u003e Adenin + Ribose + H3PO4 + Q3,
Où ATP est l'acide adénosineriophosherique; ADF - Acide hydrochlorophosphorique Adénosine; AMP - Acide monophosphorique Adénosine; Q1 \u003d q2 \u003d 30,6 kJ; Q3 \u003d 13,8 kJ.
Le stock ATP dans la cellule est limité et est reconstitué en raison du processus de phosphorylation. Phosphorylation - Ajout de résidus d'acide phosphorique à ADF (ADF + FTP). L'énergie accumulée dans les molécules ATP est utilisée par le corps dans des réactions anaboliques (réactions de biosynthèse). ATP Molecule est un gardien universel et un support d'énergie pour tous les êtres vivants.
4.4. Échange d'énergie
L'énergie requise pour la vie, la plupart des organismes sont obtenus à la suite de l'oxydation des substances organiques, c'est-à-dire à la suite de réactions cataboliques. Le composé le plus important agissant comme du carburant est le glucose.
En ce qui concerne l'oxygène libre, les organismes sont divisés en trois groupes.
Les Aircomes (aerobes liées) sont des organismes capables de vivre uniquement dans un milieu d'oxygène (animaux, plantes, certaines bactéries et champignons).
Anaeroba (BONDE ANAEROBES) - Les organismes incapables de vivre dans un milieu oxygène (certaines bactéries).
Les formulaires facultatifs (anaérobies facultatifs) sont des organismes capables de vivre à la fois en présence d'oxygène et sans elle (certaines bactéries et champignons).
Pour obliger les aérobs et les anaérobies facultatifs en présence d'oxygène, le catabolisme s'écoule en trois étapes: préparatoire, oxygène et oxygène. En conséquence, les substances organiques se désintègrent à des composés inorganiques. Dans BONDE ANAEROBES et ANAEROBOV en option, avec un manque d'oxygène, le catabolisme flux au cours des deux premières étapes: préparatoire et oxygène. En conséquence, des composés organiques intermédiaires sont formés même d'énergie riche.
Étapes de catabolisme:
1. La première étape est la préparatoire - réside dans la scission enzymatique de composés organiques complexes à plus simple. Les protéines sont divisées en acides aminés, graisses à glycérol et acides gras, polysaccharides à monosaccharides, acides nucléiques aux nucléotides. Dans les organismes multicellulaires, cela se produit dans le tractus gastro-intestinal, dans des lysosomes unicellulaires sous l'action des enzymes hydrolytiques. L'énergie atténue se dissipe sous forme de chaleur. Les composés organiques résultants sont soumis à une oxydation supplémentaire ou utilisée par la cellule pour la synthèse de composés organiques propres.
2. La deuxième étape est une oxydation incomplète (oxydation) - réside dans la division ultérieure des substances organiques, est effectuée dans le cytoplasme de la cellule sans la participation de l'oxygène.
L'oxydation kystique et incomplète de glucose s'appelle glycoliz. À la suite de la glycolyse d'une molécule de glucose, deux molécules d'acide pivoine (PVC, Piruvat) CH3COCOOH, ATP et eau, ainsi que des atomes d'hydrogène, qui sont liés à une molécule de support sur + et sont réservées comme NADN.
La formule totale de la glycolyse a la forme suivante:
C6H12O6 + 2 H3PO4 + 2 ADF + 2 OUM + -\u003e 2 C3N4O3 + 2 H2O + 2 ATP + 2 NADN.
En l'absence d'oxygène dans le milieu oxygène, les produits de glycolyse (PVC et NADN) sont traités soit à l'alcool éthylique - la fermentation de l'alcool (dans les cellules de levure et de plantes avec un manque d'oxygène)
CH3COCOOH -\u003e CO2 + CH3ON
CH3ON + 2 NADN -\u003e C2N5ON + 2 ci-dessus +,
Soit en acide lactique - fermentation de l'acide lactique (dans les cellules animales ayant un manque d'oxygène)
CH3COCOOH + 2 NADHN C3N6O3 + 2 sur +.
S'il y a un oxygène dans le milieu oxygène, les produits de glycolyse subissent une division supplémentaire aux produits finis.
3. La deuxième étape est une oxydation complète (respiration) - consiste à oxyder le PVC au dioxyde de carbone et à l'eau, est réalisée dans des mitochondries, avec la participation obligatoire de l'oxygène.
Il se compose de trois étapes:
A) la formation d'acétylcoenzyme a;
B) oxydation de l'acétylcoenzyme A dans le cycle de Krebs;
C) Phosphorylation oxydante dans la chaîne de transport d'électrons.
A. À la première étape, le PVC est transféré du cytoplasme dans les mitochondries, où interagit avec les enzymes de la matrice et des formes: 1) le dioxyde de carbone, qui est dérivé de la cellule; 2) atomes d'hydrogène qui sont livrés aux porteurs de molécules à la membrane interne de la mitochondrie; 3) acétylcooferment A (acétyl-COA).
B. Dans la deuxième étape, l'oxydation de l'acétylcoenzyme se produit dans le cycle de Krebs. Cycle Krebs (cycle d'acides tricarboxyliques, cycle d'acide citrique) est un circuit de réactions consécutives, auquel une molécule d'acétyl-cola est formée: 1) deux molécules de dioxyde de carbone, 2) molécule ATP et 3) quatre paires d'atomes d'hydrogène transmises aux molécules - du personnel - sur et à la mode.
Ainsi, à la suite de la glycolyse et du cycle de Krebs, la molécule de glucose est divisée en CO2 et l'énergie libérée est consacrée à la synthèse de 4AF et s'accumule dans 10 NATN et 4FADT2.
B. Dans la troisième étape, les atomes d'hydrogène avec NAPN et FADTN2 sont oxydés par oxygène moléculaire O2 avec formation d'eau. Un souffle est capable de former 3 ATPS et un FADN2 - 2 ATP. Ainsi, l'énergie libérée en même temps est sous la forme d'un autre 34 ATP. La formation d'ATP dans la mitochondria avec la participation à l'oxygène est la phosphorylation oxydative.
Ainsi, l'équation totale de division de glucose dans le processus de respiration cellulaire est la suivante:
C6H12O6 + 6 O2 + 38 H3PO4 + 38 ADF -\u003e 6 CO2 + 44 H2O + 38 ATP.
Ainsi, pendant la glycolyse, 2 molécules ATP sont formées pendant la respiration cellulaire - un autre 36 ATP, en général, avec une oxydation totale de glucose - 38 ATP.
4.5. Échange plastique
4.5.1. Photosynthèse
Photosynthèse - Synthèse de composés organiques de Inorganic en raison de l'énergie de la lumière. Équation totale de photosynthèse:
6 C2 + 6 H2O -\u003e C6H12O6 + 6 O2.
La photosynthèse se produit avec la participation de pigments photosynthétiques avec une propriété unique de conversion d'énergie lumière du soleil en énergie liaison chimique sous la forme d'ATP. Le plus important est la chlorophylle pigment.
Le processus de photosynthèse consiste en deux phases: lumière et sombre.
1. La phase lumineuse de la photosynthèse ne procède que sur la lumière dans la membrane tylacoïde du grain. Il comprend: l'absorption de la chlorophylle de lumière Quanta, photoliz de l'eau et la formation de molécule ATP.
Sous l'action de la lumière Quantum (HV), la chlorophylle perd des électrons, se déplaçant à l'état excité:
Hv
CHL -\u003e CHL * + e-.
Ces électrons sont transmis par des porteuses à l'extérieur, c'est-à-dire la surface de la membrane typoïde faisant face à la matrice, où elles s'accumulent.
Dans le même temps à l'intérieur des thylacoïdes, l'eau se produit, c'est-à-dire sa décomposition sous l'action de la lumière
Hv
2 H2O -\u003e O2 +4 H + + 4 E-.
Les électrons résultants sont transmis par des porteuses aux molécules chlorophylle et les restaurer. Les molécules de chlorophylle sont retournées dans un état stable.
Les protons d'hydrogène formés pendant la photolisie d'eau sont accumulés à l'intérieur du thylacoïde, créant ainsi un H + -Rerevoire. En conséquence, la surface interne de la membrane thylacoïde est chargée de manière positive (due à H +) et le négatif extérieur (due à l'e-). Lorsqu'ils s'accumulent des deux côtés de la membrane des particules contractées par opposition à la membrane, la différence potentielle augmente. Lorsque la quantité critique de différence de potentiel est atteinte, la puissance du champ électrique commence à pousser des protons via le canal ATP-Synthetase. L'énergie libérée est utilisée pour la phosphorylation des molécules ADP. La formation d'ATP dans le processus de photosynthèse sous l'action de la lumière de la lumière est appelée phosphorylation photo.
Les ions d'hydrogène, se sont retrouvés sur la surface extérieure de la membrane thylacoïde, y figurent avec des électrons et forment de l'hydrogène atomique, qui se lie à un support de molécule d'hydrogène NADF (Nicotiyldaenindinucléodidphosphate):
2 H + + 4E- + NADF + -\u003e NADFN2.
Ainsi, trois processus se produisent pendant la phase lumineuse de la photosynthèse: la formation d'oxygène due à la décomposition de l'eau, la synthèse de l'ATP et la formation d'atomes d'hydrogène sous forme de NADFN2. L'oxygène diffuse dans l'atmosphère et ATP et NADFTN2 sont impliqués dans les processus de phase sombre. Les réactions de la phase sombre due à l'énergie de l'ATP. Dans le cycle CO2 Calvin, il est lié à l'hydrogène de NADFN2 pour former du glucose.
Dans le processus de photosynthèse, en plus des monosaccharides (glucose, etc.), des monomères d'autres composés organiques - acides aminés, glycérine et acides gras sont synthétisés.
4.5.2. Chimiosynthèse
La chimiosynthèse (chimioavtotrophie) est le processus de synthèse de composés organiques provenant de Inorganic (CO2, etc.) en raison de l'énergie chimique de l'oxydation des substances inorganiques (soufre, sulfure d'hydrogène, fer, ammoniac, nitrite, etc.).
Seules les bactéries chimiosynthétiques sont capables de chimiosynthèse: nitrification, hydrogène, ferruplane, sulfidification et autres. Ils s'oxyent des composés d'azote, du fer, du soufre et d'autres éléments. Tous les chimiosynthétiques sont des aérobs liés, car l'air est utilisé.
L'énergie libérée pendant les réactions d'oxydation est des réserves avec des bactéries sous forme de molécules ATP et est utilisée pour la synthèse de composés organiques, qui procède de la même manière aux réactions de la phase sombre de la photosynthèse.
4.5.3. Protéine de biosynthèse
Les informations génétiques sont pratiquement stockées dans tous les organismes sous la forme d'une certaine séquence de nucléotides d'ADN (ou d'ARN dans des virus contenant de l'ARN). Les procaryotes et de nombreux virus contiennent des informations génétiques sous la forme d'une molécule d'ADN. Toutes ses sections codant des macromolécules. Dans les cellules eucaryotes, le matériau génétique est réparti dans plusieurs molécules d'ADN organisées en chromosome.
Le gène est un site de molécule d'ADN (moins rage d'ARN) codant pour la synthèse d'une macromolécule: ARNm (polypeptide), ARNG ou ARNA. La partie chromosomique, où se trouve le gène locus. La combinaison de gènes du noyau cellulaire est un génotype, un ensemble de gènes de l'ensemble haploïde de chromosome - génome, un ensemble de gènes d'ADN non noyau (mitochondries, plastides, cytoplasme) - plasmon.
La mise en œuvre des informations enregistrées dans des gènes, par la synthèse des protéines, est appelée expression (manifestation) des gènes. Les informations génétiques sont stockées sous forme de séquence de nucléotides d'ADN spécifique et sont implémentées comme une séquence d'acides aminés dans les protéines. Intermédiaires, les transporteurs réseau sont d'ARN. C'est-à-dire que la mise en œuvre des informations génétiques est la suivante:
ADN -\u003e ARN -\u003e Protéine
Ce processus est effectué en deux étapes:
1) la transcription;
2) diffusée.
Transcription - Synthèse d'ARN utilisant l'ADN comme matrice. En conséquence, l'ARNm se produit. Le processus de transcription nécessite des coûts d'énergie élevés sous forme d'ATP et est effectué par l'enzyme d'ARN polymérase.
Dans le même temps, aucune molécule d'ADN n'est transcrite, mais seulement ses segments distincts. Un tel segment (transcripton) commence le promoteur - la région d'ADN où l'ARN polymérase est attachée et où la transcription commence et le terminateur - la partie d'ADN contenant le signal de transcription. Le transcripton est génique du point de vue de la biologie moléculaire.
La transcription, ainsi que la réplication, repose sur la capacité des bases nucléotides nucléaires à une liaison complémentaire. Au moment de la transcription, le double circuit d'ADN est brisé et la synthèse de l'ARN est effectuée sur une chaîne d'ADN.
Dans le processus de diffusion, la séquence nucléotidique ADN est réécrit à la molécule d'ARNm synthétisée, qui agit comme une matrice dans le processus de biosynthèse des protéines.
La transmission est la synthèse de la chaîne de polypeptide utilisant l'ARNm en tant que matrice.
Les trois types d'ARN sont impliqués dans la diffusion: l'ARNm est une matrice d'information; L'ARNA fournit des acides aminés et reconnaît des codons; ARNR, ainsi que les protéines, forment des ribosomes, qui portent l'ARNm, l'ARNt et la protéine et effectuent la synthèse de la chaîne de polypeptide.
L'ARNm est diffusée non pas une, mais plusieurs ribosomes (jusqu'à 80). Ces groupes de ribosomes sont appelés polismes. Sur l'inclusion d'un acide aminé dans la chaîne de polypeptide, l'énergie de 4 ATPS est nécessaire.
Code ADN. Les informations sur la structure des protéines "sont écrites" dans l'ADN sous la forme d'une séquence de nucléotides. Dans le processus de transcription, il correspond à la molécule d'ARNm synthétisée, qui agit comme une matrice dans le processus de biosynthèse des protéines. Une combinaison spécifique de nucléotides d'ADN et, par conséquent, l'ARNm correspond à un certain acide aminé dans la chaîne de polypeptide protéique. Cette conformité s'appelle le code génétique. Un acide aminé est déterminé par 3 nucléotides combinés dans un triplet (codon). Comme il existe 4 types de nucléotides, combinant 3 dans un triplet, ils donnent 43 \u003d 64 de la variante des triplets (tandis que seulement 20 acides aminés sont codés). Parmi ceux-ci, 3 sont des "codons d'arrêt", arrêtez la diffusion, les 61 restants sont codés. Différents acides aminés sont codés nombre différent Triplets: de 1 à 6.
Propriétés du code génétique:
1. KOD Triplet. Un acide aminé est codé par trois nucléotides (triplet) dans une molécule d'acide nucléique.
2. Code universel. Tous les organismes vivants des virus aux humains utilisent un seul code génétique.
3. Le code est sans équivoque (spécifique). Le codon correspond à un seul acide aminé.
4. Le code est excessif. Un acide aminé est codé avec plus d'un triplet.
5. Le code ne se chevauche pas. Un nucléotide ne peut pas faire partie de plusieurs codons dans une chaîne d'acide nucléique.
Étapes de la synthèse des protéines:
1. La variante Sous-partition des ribosomes est connectée à l'initiateur de la MET-ARNA, puis avec l'ARNm, après quoi la formation d'un ribosome entier constituée d'un petit et grand subContitz se produit.
2. Le rybosome se déplace le long de l'ARNm, qui est accompagné d'un cycle répété répété de l'ajout d'un autre acide aminé à la chaîne de polypeptide en croissance.
3. Le robosome atteint l'un des trois codons d'arrêt de l'ARNm, la chaîne polypeptidique est libérée et séparée du ribosome. Les sous-disques ribosomiques sont dissociés, séparés de l'ARNm et peuvent participer à la synthèse de la prochaine chaîne de polypeptide.
Réactions de la synthèse matricielle. Les réactions de la synthèse matricielle comprennent: l'estime de soi de l'ADN, l'ARNm, la formation de l'ARNt et de l'ARNr sur la molécule d'ADN, la biosynthèse de la protéine sur l'ARNm. Toutes ces réactions se combinent que la molécule d'ADN dans un cas ou une molécule de l'ARNm dans l'autre agissent en tant que matrice, sur laquelle se produit la formation des mêmes molécules. Les réactions de la synthèse matricielle sont la base de la capacité des organismes vivants à reproduire leurs goûts.
Http://sfedu.ru/lib1/Chem/2010101/m2_a_020101.htm.
Option I.
La méthode de la science biologique consistant à collecter des faits scientifiques et à leurs recherches:
A) modélisation c) descriptive
B) historique d) expérimental
A) Aristote c) Teofast
B) Hypocrate d) Galena
La science qui étudie les modèles d'hérédité et de variabilité s'appelle:
A) écologie c) génétique
4. La propriété des organismes répondit sélectivement aux effets externes et noutine appelés:
A) auto-jouant c) métabolisme et énergie
B) ouverture d) irritabilité
5. L'idée de l'évolution de la faune pour la première fois formulée:
A) c) ch. Darwin
B) d) k. Linny
6. Il ne s'applique pas au niveau cellulaire de la vie:
A) baguette intestinale c) psyliaphite Polaisezy
B) bactériophage d) bactéries nodule
7. Les processus de clivage des protéines sous l'action du débit de jus de gastrie au niveau de l'organisation de la vie:
A) Cellular c) maculaire
B) Organisman D) Population
8. Le cycle des substances et des flux d'énergie survient au niveau de l'organisation de la faune:
A) écosystème c) espèce de population
B) bisfern d) moléculaire
9. Le niveau cellulaire de la vie comprend:
A) baguette tuberculeuse c) polypeptide
10. Les systèmes en direct sont considérés comme ouverts, car ils sont:
A) construit à partir des mêmes groupes chimiques que des systèmes non résidentiels
B) Substance d'échange, énergie et information avec l'environnement externe
C) Posséder la capacité d'adapter
D) capable de multiplier
Testez à une leçon de généralisation sur le sujet "Introduction" 10 CL.
Option II.
Études générales de biologie:
A) Schémas généraux du développement des systèmes de vie
B) signes généraux de la structure des plantes et des animaux
C) unité de vie et nature inanimée
D) l'origine des espèces
2. Les modèles de transmission des tests d'héritage Études Science:
A) Embryologie c) Théorie évolutive
B) poléolologie d) génétique
3. Le niveau d'organisation de la vie, sur lequel de cette propriété se manifeste comme la capacité d'échanger des substances, de l'énergie, de l'information -
B) organisé d) cellulaire
4. Le plus haut niveau d'organisation de la vie est:
A) Cellular c) espèce de population
B) biosphère d) organisme
5. Au début des stades du développement de la biologie, la méthode principale recherche scientifique A été:
A) microscopie c) expérimentale c)
B) comparatif-historique d) observation et description des objets
6. Le fait de la mue de saison chez les animaux a été installé:
A) expérimentalement c) historique comparatif
B) Méthode d'observation d) Méthode de modélisation
7. Les relations intermédiaires commencent à se manifester au niveau:
A) biogéocénotique c) organis
B) espèce de population d) biosphère
A) louis pasteur c) ch. Darwin
B) K. Linney D)
9. Changement de la théorie des cellules:
A) Mendel c) T. Svann
B) d) M. Shleder
10. Sélectionnez l'approbation appropriée:
A) Seuls les systèmes vivants sont construits de molécules complexes
B) Tous les systèmes vivants ont un degré élevé d'organisation
C) Les systèmes vivants diffèrent des gelés chimiques non vivants
D) dans une nature inanimée ne se trouve pas une grande complexité de l'organisation du système
Option i:
Option II:
