Основным запасным углеводом у растений является. Углеводы в растениях

Большой интерес представляют так называемые «запасные углеводы». Называются они так потому, что могут откладываться про запас и использоваться при неблагоприятных условиях. «Запасные углеводы» есть и животных. Чаще всего в их роли выступают полисахариды. У растений основным таким веществом является крахмал, а у животных - гликоген. Гликоген присутствует также у человека и грибов.

У растений подобные биологически активные соединения образуются и депонируются в основном в корневище, клубнях, корнях, луковицах и в нижних частях надземных побегов.

Крахмал - это углевод с большой молекулярной массой. Вначале он образуется в листьях в ходе растений. Там из него синтезируется глюкоза, а из нее фруктоза, которая и поступает в другие части растения и питает их. Вторичный крахмал образуется в основном в корнях.

Второй «запасной углевод» растений - это инулин. Он циркулирует в в растворенной форме. Инулином богаты такие растения, как георгин, девясил.

В зернах и злаковых присутствует еще один запасной питательный элемент - гемицеллюлоза. У животных же наибольшее значение имеет гликоген. Он может откладываться в печени и мышцах и расходоваться по мере необходимости.

Функции «запасных углеводов»

Углеводы - это основные источники энергии для растений и животных. Человек с углеводами должен получать 50-60% калорий от суточного рациона. Основными функциями углеводов являются: энергетическая, защитная и структурная.

Крахмал не растворяется в воде, поэтому он не изменяет осмотическое давление в клетке, не оказывает влияние на . При помощи простого гидролиза он может быть превращен в глюкозу.

Большое значение данный вопрос имеет для сельского хозяйства и . При выращивании сельскохозяйственных растений и цветов важно учитывать колебания содержания запасных питательных веществ, в том числе и углеводов.

В зимний период запасы углеводов снижаются, а перед зимовкой наоборот увеличиваются. Недостаток углеводов наблюдается и ранней весной. То же самое характерно и во время появления бутонов, развития стеблей растений. Поэтому очень важно в данный отрезок времени уделять сельскохозяйственным культурам особое внимание: бороться с сорняками, поливать, удобрять.

В силу этого можно с уверенностью сказать, что «запасные углеводы» являются незаменимыми веществами как для растений, так и для животных.

Видео по теме

Гликоген для организма – это источник питательной энергии на экстренный случай. Когда физическая нагрузка высока, из «гликогеновых депо», специальных структур в мышечных клетках, появляется гликоген и распадается на простейшую глюкозу, а она уже дает питание организму.

По-научному, гликоген - полисахарид, основанный на глюкозе. Это сложный углевод, который есть только у живых организмов, и нужен им, как энергетический резерв. Гликоген можно сравнить с батарейкой, которую организм использует в стрессовой ситуации для того, чтобы двигаться. А еще гликоген может быть заменой для жирных кислот, что очень важно для спортсменов.

Отличие жирной кислоты от гликогена в том, что последний - это чистый сахар, но пока организм не затребует его, он нейтрализован и не попадает в кровь. А жирная кислота сложнее, - она состоит из углеводов и транспортирующих белков, которые связывают глюкозу и уплотняют до состояния, в котором трудно будет ее расщепить. Жирная кислота нужна организму, чтобы увеличить энергетическую ценность жиров и снизить вероятность их случайного распада. Организм запасает жирную кислоту для острой нехватки калорий, а гликоген дает энергию даже при маленьком стрессе.

Количество гликогена в организме зависит от размера «гликогеновых депо». Если человек специально не занимается, этот размер у него будет маленьким. Спортсмены же умеют увеличивать «гликогеновые депо» с помощью тренировок, получая при этом:

• высокую выносливость;
• возросший объем мышечной ткани;
• заметные изменения веса в ходе тренировки.

Однако на силовые показатели спортсменов гликоген почти не влияет.

Зачем нужен гликоген?

Роль гликогена для организма зависит от того, откуда он синтезирован: из печени или из мышц.

Гликоген из печени нужен, чтобы поставлять глюкозу по всему телу - это не дает уровню сахара в крови колебаться. Если между завтраком и обедом человек активно занимается спортом, уровень глюкозы у него падает, появляется риск гипогликемии. Тогда гликоген в печени расщепляется, проникает в кровь и выравнивает глюкозный показатель. С помощью гликогена печень поддерживает уровень сахара в норме.

Гликоген из мышц нужен, чтобы поддерживать работу опорно-двигательной системы.

У людей, которые мало двигаются, глюкоза не накапливается в виде гликогена. Их «гликогеновые депо» полны, а запасы животного крахмала не успевают потратиться, и глюкоза копится в виде жиров под кожей. Поэтому пища, богатая углеводами, для человека малоподвижного - прямой путь к росту жировой прослойки.

У спортсменов ситуация другая:

• из-за нагрузок гликоген истощается быстро, до 80% за тренировку;
• из-за этого возникает «углеводное окно», когда организму срочно нужны быстрые углеводы, чтобы восстановиться;
• в «углеводное окно» спортсмен может есть сладкое или жирное - это ни на что не повлияет, потому что организм возьмет всю энергию из пищи, чтобы восстановить «гликогеновое депо»;
• мышцы спортсменов активно наполняются кровью, и их «гликогеновое депо» растягивается, а клетки, которые хранят гликоген, становятся больше.

Однако гликоген перестанет поступать в кровь, если пульс увеличиться до 80% от максимального ЧСС. Это приведет к недостатку кислорода, и тогда организм начнет стремительно окислять жирные кислоты. Такой процесс в спорте называют «сушкой».

Но похудеть, накапливая гликоген, нельзя. Наоборот, когда увеличиваются запасы гликогена, на 7-12% возрастет вес. Однако тело становится тяжелее только потому, что увеличиваются мышцы, а не жировая прослойка. И когда «гликогеновые депо» у человека большие, избыток калорий не превращается в жировую ткань. А это значит, что вероятность поправиться за счет жира минимальна.

Однако, именно гликоген объясняет скорый результат экспресс-диет для похудения. Эти диеты - безуглеводны, что вынуждает организм сильнее расходовать гликоген. Его в теле взрослого человека накапливается до 400 граммов, причем каждый грамм связывает 4 грамма воды. И когда организм теряет гликоген, то вместе с ним он избавляется и от воды, причем ее уйдет в 4 раза больше. А один литр воды - это 1 кг веса.

Но результат экспресс-диет длится недолго. Стоит человеку вернуться к привычной еде, которая содержит углеводы, запасы животного крахмала восполнятся. А с ними вернется и потерянная во время диеты вода.

Как превратить углеводы в гликоген?

Синтезом гликогена руководят гормоны и нервная система, не только тренировки. В мышцах процесс запускает адреналин, в печени - глюкогаон, гормон поджелудочной железы, который вырабатывается, когда человек голодает. За создание «запасных» углеводов отвечает инсулин.

Действие инсулина и глюкогаона зависит от пищи. Если организм насыщен, быстрые углеводы превратятся в жировую ткань, а медленные же станут энергией, не попадая в гликогеновые цепочки.

Чтобы узнать, как распределится пища, надо:

1. Учесть гликемический индекс. При высоком показателе сахар в крови растет, и организм превращает его в жиры. При низком постепенно повышается уровень глюкозы, она расщепляется. И только при среднем показателе, от 30 до 60, сахар становится гликогеном.
2. Учесть гликемическую нагрузку: чем она ниже, тем больше шанс, что углевод превратится в гликоген.
3. Знать тип углеводов. Есть углеводы с высоким гликемическим индексом, но они легко расщепляются на простые моносахариды. Например, мальтодекстрин: он не участвует в пищеварительном процессе и сразу попадает в печень, где организму проще расщепить его на гликоген, чем превращать в глюкозу.

Станет ли еда гликогеном или жировой кислотой зависит и от того, сколько глюкозы получится при расщеплении. Очень медленный углевод, например, не превратится ни в гликоген, ни в жировую кислоту.

Гликоген и болезни

Болезни возникают в двух случаях: когда гликоген не расщепляется, и когда он не синтезируется.

Когда гликоген не расщепляется, он начинает накапливаться в клетках всех тканей и органов. Последствия серьезные: нарушения работы тонкого кишечника, проблемы с дыханием, судороги, увеличение сердца, почек, печени, гликемическая кома - и это далеко не все. Болезнь называется гликогенез, она врожденная, и появляется из-за неправильной работы ферментов, которые нужны для расщепления гликогена.

Когда гликоген не синтезируется, врачи диагностируют агликогенез - заболевание, которое возникает, потому что в организме вообще нет фермента, расщепляющего гликоген. При этом у человека очень низкое содержание глюкозы, судороги и резкая гипогликемия. Болезнь наследственная, определяют ее с помощью биопсии печени.

Излишек или дефицит: как узнать?

Если гликогена в организме слишком много, у людей увеличивается вес, сгущается кровь, появляются проблемы с тонким кишечником, нарушается работа печени. Группа риска - люди с дисфункцией печени, с недостатком ферментов и те, кто сидит на диете с высоким содержанием глюкозы. Им нужно больше физических нагрузок и стоит снизить количество пищи, богатой гликогеном.

Если гликогена недостаточно, это сказывается на психике: возникают апатии, более или менее сильные депрессивные состояния, ухудшается память. У такого человека ослабнет иммунитет, пострадают кожа и волосы.

В сутки людям нужно получать от 100 граммов гликогена или больше. А если человек занимается спортом, практикует «голодные» диеты и его умственная нагрузка часто высока, дозу необходимо повышать.

Чтобы эффективно функционировать в самых разных условиях, человеческому организму требуется энергетический резерв. Эту функцию выполняет в том числе и гликоген. Это соединение относится к сложным углеводам. Гликоген встречается только в организмах человека и животных.

Что такое гликоген

Гликоген представляет собой комплексный углевод. Он образуется из поступающей в организм с пищей глюкозы в процессе гликогенеза. С точки зрения химии это - коллоидальный полисахарид с разветвленной цепью, состоящей из остатков глюкозы.

С точки зрения структуры гликоген - это сотни связанных между собой особым образом молекул глюкозы. Иногда гликоген именуют «животным крахмалом», ведь он встречается исключительно в организмах живых существ.

Функция гликогена состоит в том, чтобы быть резервом глюкозы для организма.

Как происходит синтез этого углевода? В момент приема пищи углеводы (например, лактоза, сахароза, мальтоза, крахмал) расщепляются под воздействием особого фермента на небольшие молекулы. После этого в пределах тонкого кишечника сахароза и панкреатическая амилаза участвуют в гидролизе остатков углеводов до моносахаридов. Одна часть освобожденной глюкозы поступает в кровоток и направляется в печень. Другая часть переходит в клетки иных органов.

В мышечных клетках идет распад моносахарида глюкозы (гликолиз). В этом процессе обычно участвует кислород. Происходит синтез молекул АТФ, которые представляют собой источник универсальной энергии для любых живых организмов. Однако далеко не вся глюкоза, что вводится в организм с пищей, идет на синтез АТФ. Некоторая ее часть запасается в виде гликогена. В процессе гликогенеза происходит полимеризация - последовательное подсоединение мономеров глюкозы друг к другу. Под воздействием особых ферментов формируется разветвленная полисахаридная цепь.

Полученный гликоген хранится в цитоплазме некоторых клеток организма в виде гранул. Больше всего гликогена запасается в мышечной ткани и печени. При этом мышечный гликоген становится ценным источником глюкозы для самих мышц. А гликоген, который содержится в печени, позволяет поддерживать правильную концентрацию глюкозы в крови.

Печень представляет собой второй по размеру орган тела после кожи. Эта железа очень тяжелая - вес печени доходит у взрослого человека до полутора килограммов. Одна из важных функций этого органа - поддержание углеводного обмена. Будучи своего рода фильтром, печень участвует в поддержании нужного уровня глюкозы в крови. Она - своего рода буфер глюкозы. Печень с ее регуляторной функцией крайне необходима организму.

Некоторый запас гликогена содержится:

• в клетках сердца;
• в нервных клетках;
• в соединительной ткани;
• в эпителии;
• в слизистой оболочке матки;
• в тканях эмбрионального типа.

Для чего организму нужен гликоген

Гликоген - это энергетический резерв организма. Когда возникает острая необходимость, организм быстро может получить из гликогена глюкозу. Происходит это следующим образом. Гликоген распадается в промежутках между отдельными приемами пищи. Его распад также сильно ускоряется при серьезной физической нагрузке. Такой процесс идет посредством отщепления глюкозных остатков при воздействии на них специальных ферментов. В результате гликоген распадается на глюкозо-6-фосфат и свободную глюкозу. При этом затрат АТФ не происходит.

Одним из наиболее важных внутренних органов тела человека является печень: она выполняет ряд крайне важных функций, обеспечивающих жизнедеятельность. Одна из таких функций - поддержание нормального уровня сахара в крови. Правильный уровень нужен для работы головного мозга.

Запасы гликогена в печени нужны для покрытия потребностей в глюкозе по всему организму. А вот запасы гликогена в мышечной ткани могут быть использованы лишь локально. Иначе говоря: при выполнении приседаний тело потребляет гликоген только из мышц ног. Запасы гликогена в других мышцах при этом не расходуются.

Гликоген запасается не в мышечных волокнах непосредственно, а в окружающей эти волокна питательной жидкости. На размер гликогеновых депо влияют регулярные силовые нагрузки. При этом мышцы становятся более крупными и объемными.

Основной источник пополнения запасов гликогена - углеводы из продуктов питания. Чем ниже гликемический индекс того или иного углевода, тем медленнее от отдает энергию в кровь.

Если уровень сахара в крови понижается, в крови активизируется фосфорилаза. Тогда гликоген расщепляется. Глюкоза подается в кровь, обеспечивая организм энергией. В случае повышения уровня сахара (к примеру, после еды) клетки печени приступают к активному синтезу гликогена.

Значительные отклонения уровня глюкозы от нормальных значений опасны для здоровья.

Нарушения при синтезе гликогена

Нарушения в обмене гликогена считаются наследственными заболеваниями. Причинами сбоев становятся разные дефекты ферментов, которые непосредственным образом участвуют в настройке процессов образования гликогена и его расщепления.

В числе гликогеновых заболеваний выделяют гликогенозы и агликогенозы. Первый вид нарушений - очень редкая наследственная патология. Она обусловлена накоплением полисахаридов в клетках организма. Избыточное нахождение гликогена в печени, почках, легких, мышцах вызывается дефектами в структуре ферментов, участвующих в процессах распада гликогена.

При гликогенозе нередко наблюдаются характерные нарушения в развитии отдельных органов, задержка в формировании психомоторики, тяжелые состояния (вплоть до комы). Чтобы подтвердить диагноз и определить конкретный тип гликогеноза, осуществляют биопсию мышц и печени. Затем отобранный материал направляется на гистохимическое исследование. Таким способом можно определить содержание гликогена в тканях, узнать, какова активность ферментов, ответственных за его синтез и распад.

Не менее тяжким наследственным заболеванием является агликогеноз. Он вызывается отсутствием фермента, который может влиять на синтез гликогена. При такой патологии в тканях практически полностью отсутствует гликоген. Диагноз ставится на основании биопсии печени. Проявления агликогеноза:

• очень низкое содержание глюкозы в крови;
• гипогликемические судороги;
• крайне тяжелое состояние больного.

Влияние синтеза гликогена на здоровье

Гликоген - это энергетический резерв, который может быть очень быстро введен в действие. После приема пищи организм вбирает столько глюкозы, сколько ему требуется для того, чтобы обеспечить умственную деятельность и физическую активность. Остальной гликоген хранится в печени и мышечной ткани: он понадобится позже.

При занятиях спортом или при серьезной физической работе организм начинает потреблять накопленные запасы гликогена. Через несколько часов без приема пищи запасы гликогена подходят к концу. Но нервная система продолжает его требовать. Тогда возникает вялость, физические реакции становятся слабее. Человек теряет способность сосредоточиться.

Организм запускает синтез нужного ему гликогена. В кровоток попадает инсулин, который обеспечивает доставку в клетки глюкозы и способствует синтезу гликогена. После физической активности организм восстанавливает запасы гликогена - для этого нужно всего лишь что-нибудь съесть. Если человек ограничивает себя в потреблении продуктов питания, содержащих глюкозу, в первую очередь страдает сердце. А если в организме глюкозы много, она начинает превращаться в жир. И организму требуется много времени, чтобы его сжечь. Об этом в первую очередь нужно помнить тем, кто страдает от избыточного веса.

Одним из защитных механизмов растений и животных от неблагоприятных условий стало накопление резервных питательных веществ. Весьма эффективный механизм в моменты недостаточного поступления извне питательных веществ.

Органическая жизнь на нашей планете имеет углеродную основу, что и предопределило «химию» органического мира.

«Химия» растений

Процесс эволюции данных организмов выделил ряд жизненно важных типов веществ, таких как белки, углеводы и жиры. Каждому из них отведена своя роль.

Белки (пептиды, полипептиды) в образуют достаточно сложные комплексы, один из них - фотосинтетический.

Наряду с этим именно белок является носителем информации при делении клетки.

Жиры, или триглицериды - природные соединения глицерина и одноосновных жирных кислот. Роль жиров в клетках растений определена структурной и энергетической функцией.

сахариды) содержат карбонильную и гидроксильную группы. Основная роль веществ - энергетическая. Выделяют большое количество различных углеводов, как растворимых, так и нерастворимых в воде. В свою очередь химические особенности каждого углевода определяют его основную роль.

Крахмал - основной запасной углевод растений

Нерастворимые углеводы играют роль энергетического резерва растения. Основным запасным веществом - углеводом растений - является крахмал. По причине своей нерастворимости в воде он может сохраняться в клетке, не нарушая осмотический и химический баланс.

При необходимости запасной углевод растений - крахмал - подвергается гидролизу с образованием растворимых сахаров (глюкозы) и воды. Полученное соединение легкодоступно и расщепляется под действием ферментов на углекислый газ и воду, высвобождая необходимую энергию.

Запасной углевод в клетках растений

Существует ряд других углеводов, выступающих в роли энергетического хранилища. Неосновным запасным веществом - углеводом растений - является инулин. Он перемещается по клеткам растения в растворимом виде.

Наибольшее количество этого соединения обнаружено в таких растениях, как георгин, топинамбур, чеснок и девясил. Как правило, максимальное количество содержится в клубнях и корнях растений.

В процессе гидролиза или ферментации вспомогательный запасной углевод растений полностью распадается на фруктозу. Входит в состав сахарозы, представляет собой простой сахарид.

Основной запасной углевод у растений - это крахмал. Однако существуют другие углеводы, кроме инулина, исполняющего роль хранилища энергии. К ним можно отнести большую часть сахароподобных веществ. К примеру, в корнеплодах свёклы откладывается дисахарид - сахароза (нам известен как сахар). В большинстве фруктов и овощей откладывается запасной углевод растений в виде сахарозы и фруктозы. Сладкий вкус - это признак наличия данных моно- или дисахарида.

Другие энергетические хранилища растений

В качестве запасного питательного вещества может выступать гемицеллюлоза. Обладает высокой схожестью с клетчаткой. Она нерастворима в воде. Под действием слабых кислот расщепляется на простые моносахара. Откладывается в оболочках зёрен многих злаковых. Твёрдость гемицеллюлозы очень высока, иногда её называют «растительная слоновая кость». Используется для изготовления пуговиц и в фармацевтике. В процессе прорастания семян гидролизуется с помощью ферментов в растворимые сахара и расходуется на питание зародыша.

Наличие запасных углеводов - условие выживания

Процесс образования и взаимопревращения углеводов в клетках растений является неотъемлемой частью сложного процесса обмена веществ внутри растительной клетки. Углеводы, способные играть роль энергетического хранилища, обеспечивают защиту от неблагоприятных условий.

В процессе прорастания семян и клубней обеспечивают необходимыми питательными веществами в период начальной фазы развития растений.

Клетка растительного организма - уникальная система. Количество работающих «механизмов» в ней сравнимо с одним миллионом легковых автомобилей. Это поистине сложная система, подобная целому заводу в миниатюре. Гениальность и точность природы во всех её проявлениях заслуживает великого восхищения.

структурированность и упаковку ДНК?

А)ферменты,Б)антигена,В)гормоны,Г)гистоны,Д)липиды

2)Клетки
животных покрыты?

А)хитином,Б)целлюлозой,В)муреином,Г)гликокаликсом

3)Гомологичные
хромосомы характеризуются?

А)Одинаковым
размером,Б)разным размером,В)одинаковой формой,Г)разной формой,Д)несут разные
гены, Е)несут одинаковые гены

4)Ядро
представляет собой структуру?

А)двухмембранную,Б)одномембранную,В)немембранную

5)Формирование
лизосом клетки происходит в?

А)рибосомах,Б)аппарате
гольджи,В)митохондриях,Г)клеточном центре

6)Кристы
митохондрий образованы?

А)внутренней
мембраной,Б)матриксом,В)наружной мембраной,Г)ферментами

7)Основной
запасной углевод в растительной клетке?

А)целлюлоза,Б)холестерин,В)крахмал,Г)гликоген

8)Легко
пройдёт через липидный слой мембраны?

А)вода,Б)эфир,В)глюкоза

9)Хромосомы
всех эукариот?

А)всегда
состоят из двух хроматид,Б)во всех клетках имеют парную хромосому,В)состоят из
ДНК и белков

10)Синтез
углеводов происходит?

А)в
митохондриях,Б)в хлоропластах,В)в лизосомах,Г)на гладкой ЭПС,Д)на гранулярной
ЭПС

11)Синтез
АТФ- это основная функция?

А)ядра,Б)пластид,В)вакуолей,Г)митохондрий,Д)комплекса
гольджи

12)Клеточный
центр имеется в клетках?

А)высших
растений,Б)животных,В)низших растений,Г)грибов

13)Какой
набор хромосом содержат соматические клетки?

А)диплоидный,
Б)гаплоидный

14)…7…-
совокупность всех признаков хромосомного набора, характерного для каждого вида?

15)Мембранный
пузырёк, заполненный клеточным соком?

А)лизосома,Б)ядро,В)вакуоль,Г)цитоплазма

16)Жёлтые,
оранжевые и красные пигменты содержатся в?

А)хлоропластов,Б)лейкопластов,В)хромопластов,Г)аппарата
гольджи

Ботанэ по-гречески означает

Грибы являются

Кислород в процессе жизнедеятельности выделяют

К зернобобовым растениям относят

Больше всего плодов от носится к

К низшим растениям от носятся

К репродуктивным органам растения относят

Почка - это

Жизненной формой растения называют

Кустарники отличаются от деревьев тем, что у них

Банан относят к

К однолетним растениям относится

К двулетним растениям относится

К многолетним травам относится

Белков особенно много в семенах

Основной запасной углевод у растений - это

Число слоев клеток в листе элодеи составляет

Крахмал в клубнях картофеля запасается в виде

Белок в семенах гороха запасается в виде

Живое содержимое час то отсутствует в клетках тканей:

Клетки образовательной ткани могут быть расположены

Наиболее крупной систематической единицей растений является

Основной единицей систематики растений является

Разнообразные многоклеточные водоросли появились на Земле

Выход растений на сушу произошел около

Здравствуйте! Помогите пожалуйста!!!

Контрольная по биологии...
1) Укажите группу химических элементов,содержание которых в клетке составляет в сумме 98%
а) H,O,S,P; б)H,C,O,N; в) N,P,H,O; г) C,H,K,Fe
2) Какие связи стабилизируют вторичную структуру белков?
а) ковалентные, б) ионные, в) водородные, г) такие связи отсутствуют
3) Назовите химическое соединение,которое имеется в ДНК,но отсутствует в РНК
а) тимин, б) дизоксирибоза, в) рибоза, г) гуанин
4)Из жирных кислот и глицерина состоят молекулы
а) углеводов, б) белков, в) нуклеиновых кислот, г) липидов
5) В каком ответе все названные углеводы относят к полисахаридам?
а) глюкоза, галактоза,рибоза, в) лактоза,галактоза,фруктоза
6) Назовите белок,выполняющий в основном двигательную функцию
а) актин, б) кератин, в) липаза, г) фибрин
7) Назовите вещество, относящееся к липидам
а) клетчатка, б) АТФ, в) холестерин, г) коллаген
8) Клеточной теории не соответствует положение:
а) "клетка- элементарная единица жизни"
б) " клетки многоклеточных организмов объединены в ткани по сходству строения и функций"
в) " клетки образуются путём слияния яйцеклетки и сперматозоида"
г)" клетки всех живых существ сходны по строению и функциям"
9) Из каких веществ состоит биологическая мембрана:
а) из липидов и белков, б) из белков и углеводов, в) из углеводов и воды
10) Какой из компонентов мембраны обусловляет свойство избирательной проницаемости:
а) липиды, б) белки
11) Где образуются субъединицы рибосом:
а) в ядре, б) в цитоплазме, в) в вакуолях, г) в ЭПС
12) Какую функцию выполняют рибосомы:
а) синтез белков, б) фотосинтез, в) синтез жиров, г) транспортная функция
13) Какое строение имеют митохондрии:
а) одномембранное, б) двухмембранное, в) немембранное
14) Какие органеллы являются общими для растительной и животной клетки:
а) рибосомы, б) ЭПС, в) пластиды, г) митохондрии
15) Какие пластиды содержат пигмент хлорофилл:
а) хлоропласты, б) лейкопласты, в) хромопласты
16) Какие органеллы цитоплазмы имеют немембранное строение:
а) ЭПС, б) митохондрии, в) пластиды, г) рибосомы, д) лизосомы
17) В какой части ядра находятся молекулы ДНК:
а) в ядерном соке, б) в ядерной оболочке, в) в хромосомах
18) Какая из ядерных структур принимает участие в сборке субъединиц рибосом:
а) ядерная оболочка, б) ядрышко, в) ядерный сок
19) Назовите формулу молекулы ДНК прокариот,по которой она отличается от ядерной ДНК эукариот
а) кольцо, б) линейная структура, в) разветвлённая структура
20) Представители какой систематической группы организмов проявляют характерные для живой природы признаки,только находясь в другом живом организме?
а) вирусы, б) прокариоты, в) эукариоты

Задание 2. Дайте ответ на вопрос.

У каких организмов генетической аппарат образован кольцевой ДНК?
" Сердце" какого организма состоит из фрагмента нуклеиновой кислоты?
Второе название доядерных организмов? Какое вещество образует клеточную стенку грибов?
Органоид клетки, в котором синтезируется АТФ?
Название опорной системы цитоплазмы?
Органоид клетки являющийся её пищеварительным центром?Название процесса при котором происходит удаление веществ из клетки? Название зелёных пластид? Чем состав нуклеотидов ДНК отличен от нуклеотидов РНК?

Задание 3.

Укажите порядок нуклеотидов в цепочке ДНК,образующейся путём самокопирования цепочки,определите число водородный связей:
Т-А-Г-Ц-Т-Т-А-Г-Г-Ц-Ц-А.....

Кто что знает пишите в ответы

9. Эндоплазматическая сеть-это
а) внутренний скелет клетки
б) система мембран и канальцев где происходит синтез и транспортировка веществ
в) система мембран и канальцев аналогична выделительной системе организмов
10. Большинству живых клеток характерно:
а) способность к образованию половых клеток
б) способность проводить нервный импульс
в) способность сокращаться
г) способность к обмену веществ
11. Вода-основа жизни, потому что:
а) может находиться в трёх агрегатных состояниях
б) в клетках зародыша её больше 90%
в) она является растворителем обеспечивающим как приток веществ в клетку, так и удаление из неё продуктов обмена
г) охлаждает поверхность при испарении
12.Фермент цепи имеет последовательность нуклеотидов ТТАГГЦЦГЦАТГ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК.
13. Сущность клеточной теории точнее отражается:
а) все растительные организмы состоят из клеток
б) все живые организмы состоят из клеток
в) все, как прокариоты так и эукариоты состоят из клеток
г) клетки всех организмов одинаковы по строению
14. Транскрипция осуществляется в процессе:
а) перевода информации с ДНК на иРНК
б) репликация ДНК
в) перевода информации РНК в последовательность аминокислот в белке
г) репарации ДНК
15. В клетках животных запасным углеводом являются:
а) целлюлоза
б) крахмал
в) муреин
г) гликоген

Пластическая. Углеводы образуются в растениях в процессе фотосинтеза и служат исходным сырьем для синтеза всех других органических веществ;

Структурная. Эту роль выполняют целлюлоза или клетчатка, пектиновые вещества, гемицеллюлоза;

Запасающая. Запасные питательные вещества: крахмал, инулин, сахароза…

Защитная. Сахароза у зимующих растений – основное защитное питательное вещество.

Энергетическая. Углеводы – основной субстрат дыхания. При окислении 1 г. углеводов выделяется 17 кДж энергии.

2.2. Белки (Б).

Белки, или протеины – высокомолекулярные соединения, построенные из аминокислот.

Среди органических веществ по количеству в растениях на первом месте стоят не белки, а углеводы и жиры. Но именно Б. играют решающую роль в обмене веществ.

Функции белков в растениях.

Структурная. В цитоплазме клеток доля белков составляет 2/3 от всей массы. Белки являются составной частью мембран;

Запасающая. В растениях белков меньше, чем в животных организмах, но достаточно много. Так, в семенах злаков – 10-20 % сухой массы, в семенах бобовых и масличных культур – 20-40 %;

Энергетическая. Окисление 1 г белка дает 17 кДж;

Каталитическая. Ферменты клеток, выполняющие каталитическую функцию являются белковыми веществами;

Транспортная. Осуществляют транспорт веществ через мембраны;

Защитная. Белки как антитела.

Белки выполняют ряд других специфических функций.

2.2.1. Аминокислоты (А),

А – основные структурные единицы, из которых построены молекулы всех белковых веществ. Аминокислоты – производные кислот жирного или ароматического рядов, содержащие одновременно аминогруппу (-NH 2) и и карбоксильную группу (-СООН). Большинство природных А. имеет общую формулу

В природе присутствует около 200 А., а в построении Б. участвуют лишь 20, а также два амида- аспарагин и глутамин. Остальные А. называются свободными.

В Б. присутствуют только левые аминокислоты.

Из химических свойств А. отметим их амфотерность . В связи с амфотерным характером А. в водных растворах в зависимости от рН раствора диссоциация групп –СООН или –NH 2 подавляется и А. обнаруживают свойства кислоты или щелочи.

(-) щелочная среда кислая среда заряд «+»

Н 2 О +R-СН-СОО - ← ОН- +R-СН-СОО- + Н+ →R-СН-СООН

H 2 NH 3 N + H 3 N +

Реакция раствора А., при которой наблюдается равенство «+» и «-» зарядов, называется изоэлектрической точкой (ИЭТ). В ИЭТ молекула А. электронейтральна и не передвигается в электрическом поле.

В состав Б. входят 20 А. и два амида-аспарагин и глутамин. Из 20 А. 8 являются незаменимыми, так как они не могут синтезироваться в организме человека и животных, а синтезируются растениями и микроорганизмами. К незаменимым аминокислотам относятся: валин; лизин; метионин; треонин; лейцин; изолейцин; триптофан; фенилаланин.

Представители А.

Аланин СН 3 -СН-СООН (6.02)

Цистеин СН 2 -СН-СООН (5.02)

Аспарагиновая СООН-СН 2 -СН-СООН (2.97)

кислота |

Глутаминовая СООН-СН 2 -СН 2 -СН-СООН (3.22)

кислота |

Лизин СН 2 -СН 2 -СН 2 -СН 2 -СН-СООН (9.74)

2.2.2. Состав и общие свойства белков.

Элементарный состав Б. довольно постоянен и почти все они содержат 50-60 % С, 20-24 % О, 6-7 % Н, 15-19 % N, а количество серы – от 0 до 3 %. В сложных Б. в небольшом количестве присутствуют фосфор, железо, цинк, медь…..

Свойства белков.

Амфотерность. Б. содержат свободные NH 2 и СООН группы и могут диссоциировать как кислоты и как основания (см. на примере А.). Они имеют ИЭТ. При реакции раствора равной или близкой ИЭТ белки характеризуются крайней неустойчивостью и легко выпадают из растворов в осадок при самых слабых внешних воздействиях. Это используется для выделения белков.

Денатурация. Это потеря белком своих биологических свойств под влиянием различных внешних воздействий – высокая температура, действие кислот, солей тяжелых металлов, спирт, ацетон и др. (см. факторы коагуляции коллоидов). В результате воздействия в белковой молекуле происходит изменение строения полипептидных цепей, нарушается пространственная структура, но распад на аминокислоты не происходит. Например, при нагревании куриного яйца белок свертывается. Это необратимая денатурация; или абсолютно высушенные семена.

Биологическая питательная ценность белков (БПЦ). Она определяется содержанием в Б. незаменимых А. Для этого исследуемый Б. сравнивают со стандартным Б., утвержденным ФАО (Международная продовольственная и с.-х. организация). Рассчитывают аминокислотный скор каждой незаменимой аминокислоты и выражают его в % содержание незаменимой А. в исследуемом белке (мг) х 100 %

Те А., у которых аминокислотный скор меньше 100 %, называются лимитирующими . Во многих Б. вообще нет отдельных незаменимых А.. Например, триптофан отсутствует в белках яблок; во многих растительных Б. лимитирующими чаще всего бывают четыре незаменимых А. – лизин, триптофан, метионин и треонин. Б., не содержащие некоторых незаменимых А., называютсянеполноценными . Растительные Б.считаются неполноценными,а Б. животных –полноценными . На создание 1 кг животного Б. расходуется 8-12 кг растительного. По БПЦ белка можно оценить: 100 % - белки молока, яиц; другие животные Б – 90-95 %; Б. бобовых культур – 75-85 %; Б. зерновых культур - 60-70 %.

2.2.3. Строение белков.

Согласно полипептидной теории строения Б. (Данилевский, Фишер) аминокислоты взаимодействуют между собой с образованием пептидной связи – СО-NH-. Образуются ди-, три-, пенто- и полипептиды.

Молекула Б. построена из одной или нескольких связанных между собой полипептидных цепей, состоящих из аминокислотных остатков.

СН 3 СН 2 SН СН 3 СН 2 SН

H 2 N-СН-СООН +H 2 N-СН-СООН →H 2 N-СН-СО-NН-СН-СООН + Н 2 О

Аланин цистеин аланилцистеин

(дипептид)

Структура Б .

Существуют различные уровни организации белковой молекулы и каждая молекула имеет свою пространственную структуру. Потеря или нарушение этой структуры вызывает нарушение выполняемой функции (денатурация).

Существуют различные уровни организации белковой молекулы.

Первичная структура. Определяется количеством и последовательностью расположения аминокислот в молекуле Б. Первичная структура закреплена генетически. Молекула Б. имеет при этой структуре нитевидную форму. …….

Первичная структура гомологичных белков используется, в частности, в качестве критерия для установления родства между отдельными видами растений, животных и человека.

Вторичная структура. Она представляет собой спиралевидную конфигурацию полипептидных цепей. Решающая роль в ее образовании принадлежит водородным связям …… Однако между отдельными точками спирали могут возникать и дисульфидные связи (-S-S-), которые нарушают типичную спиральную структуру.

Третичная структура. Это еще более высокий уровень организации Б. Она характеризует пространственную конфигурацию молекулы. Она обусловлена тем, что свободные карбоксильные, аминные, гидроксильные и др. группы боковых радикалов молекул аминокислот в полипептидных цепях взаимодействуют между собой с образованием амидных, сложноэфирных и солеобразных связей. Благодаря этому полипептидная цепь, имеющая определенную вторичную структуру, еще более складывается и упаковывается и приобретает специфическую пространственную конфигурацию. Существенную роль в ее образовании играют также водородные и дисульфидные связи. Формируется глобулярная (шаровидная) форма белков.

Четвертичная структура. Она образуется при объединении нескольких белков с третичной структурой. Следует отметить, что функциональная активность того или иного белка определяется всеми четырьмя уровнями его организации.

2.2.4. Классификация белков .

По строению белки подразделяются на протеины, или простые Б., построенные только из остатков аминокислот, и протеиды, или сложные Б., состоящие из простого Б. и прочно связанного с ним какого-либо другого соединения небелковой природы. В зависимости от природы небелковой части протеиды делятся на подгруппы.

Фосфопротеиды – белок соединен с фосфорной кислотой.

Липопротеиды – белок соединен с фосфолипидами и др. липидами, например, в мембранах.

Гликопротеиды – белок соединен с углеводами и их производными. Например, в составе растительных слизей.

Металлопротеиды – содержат металлы, г.о. микроэлементы: Fe,Cu,Zn….. Это в основном металлосодержащие ферменты: каталаза, цитохромы и др.

Нуклеопротеиды – одна из самых важных подгрупп. Здесь белок соединяется с нуклеиновыми кислотами.

Большое практическое значение имеет классификация протеинов по растворимости в различных растворителях. Различают следующие фракции Б. по растворимости:

Альбумины – растворимые в воде. Типичный представитель – альбумин куриного яйца, многие белки – ферменты.

Глобулины – белки, растворимые в слабых растворах нейтральных солей (4 или 10 % NaClили КCl).

Проламины – растворяются в 70 % этиловом спирте. Например, глиадины пшеницы и ржи.

Глютелины – растворяются в слабых растворах щелочей (0,2-2 %).

Гистоны – низкомолекулярные Б. щелочного характера, содержащиеся в ядрах клеток.

Фракции Б. различаются по аминокислтному составу и биологической питательной ценности (БПЦ). По БПЦ фракции располагаются в последовательности: альбумины › глобулины ≈ глютелины › проламины. Содержание фракций зависит от вида растений, оно неодинаково в различных частях зерна. (см. частную биохимию с.-х. культур).

Липиды (Л).

Липиды – жиры (Ж) и жироподобные вещества (липоиды) близкие по своим физико-химическим свойствам, но различающиеся по биологической роли в организме.

Липиды обычно разделяются на две группы: жиры и липоиды. Обычно к липидам относят и жирорастворимые витамины.

Можно описать двумя глаголами: «запасать» и «расходовать». Чем моложе организм, тем больше процессы синтеза и запасания органических веществ будут преобладать над их расщеплением и расходованием. Объясняется это просто: чтобы расти и «строить» свой организм, нужно много пластического материала и, конечно же, энергии. Главным строительным веществом клетки является белок, а доминирующим соединением, дающим энергию - гликоген.

Он считается запасным углеводом, резервирующимся в клетках печени и скелетных мышц всех млекопитающих: как животных, так и человека. Изучению его свойств и будет посвящена эта работа.

Что и где мы запасаем

На уровне животной синтезируются и накапливаются в её структурных единицах - органеллах. Белки синтезируются в рибосомах, липиды и углеводы - в каналах гладкой эндоплазматической сети. В организме млекопитающих запасы органических веществ накапливаются в скелетных мышцах, печени, подкожной жировой клетчатке и сальнике. Запасным углеводом животных является гликоген, который синтезируется из глюкозы, содержащейся в крови.

Она образуется как продукт диссимиляции пищевых продуктов, в состав которых входит, прежде всего, растительный крахмал: хлеба, картофеля, риса. Эти вещества расщепляются в ротовой полости, желудке, а также в двенадцатиперстной кишке. Именно в ней происходит их основной распад. Образовавшаяся глюкоза всасывается в кровеносные капилляры ворсинок тонкого кишечника и затем разносится кровью в мышцы и печень, где и синтезируется запасной углевод животных и человека.

Что такое гликоген

Хотя в названии вещества присутствует часть слова «гликос», что в переводе с греческого означает «сладкий», оно почти не имеет вкуса. Скорее всего, такое название указывает на его принадлежность к классу сложных углеводов, содержащих остатки глюкозы, действительно сладкой на вкус. Гликоген имеет вид бесструктурного порошка белого цвета. Он гидрофильный и образует коллоидный раствор, похожий на молоко. Являясь запасным углеводом в животной клетке, полисахарид подвергается гидролизу в кислой среде в несколько этапов. Продуктами его взаимодействия с водой являются декстрины, далее - мальтоза и, наконец, глюкоза. Будучи полимером, гликоген имеет вид смеси разветвленных цепочечных молекул различной массы.

Биохимические свойства

Мы установили тот факт, что гликоген является запасным углеводом животной клетки. Резервные вещества такого типа претерпевают в цитоплазме гепатоцитов, лейкоцитов и миоцитов два взаимно противоположных процесса. Первый: диссимиляцию, приводящую к высвобождению молекул глюкозы и второй - ассимиляцию, которая переводит избыток глюкозы в запасной полимер - гликоген. Он аккумулируется в организме и является запасом энергии, используемой в процессе жизнедеятельности животного и человека.

Как синтезируется животный крахмал

Напомним, что, с химической точки зрения, он представляет собой высокомолекулярное соединение - полимер, мономерами которого являются остатки α-d глюкозы. Чтобы они связались между собой гликозидными связями, необходима активация, то есть «раскачивание» сигма-связей углеродного скелета гексозы. Это достигается в так называемой гексокиназной реакции. Запасной углевод животных синтезируется из глюкозо-6-фосфата. Это вещество - продукт гексокиназной реакции. Фермент, катализирующий вышеназванный механизм содержится в цитоплазме клеток почек, слизистого слоя тонкого кишечника и печени животных и человека.

Расщепление гликогена

Как мы уже выяснили ранее, запасным углеводом в животной клетке является крахмал - гликоген. Биохимическими исследованиями установлено, что его расщепление не может происходить без участия специфического фермента - фосфорилазы. Она работает в кислой среде в присутствии молекул неорганического фосфата. Сам фермент становится активным под воздействием гормона поджелудочной железы - глюкагона. Его присутствие в крови свидетельствует о том, что уровень глюкозы в ней низкий. Поэтому животный организм мобилизует ресурсы запасного углевода - гликогена и начинает его расщеплять, чтобы получить дополнительную порцию глюкозы.

Этот процесс называется гликогенолизом. Нейрофизиологами установлено, что гормоны стресса - адреналин и норадреналин, вырабатываемые надпочечниками, также провоцируют гликогенолиз.

Печень и её роль в обмене углеводов

В биологии эту самую крупную пищеварительную железу млекопитающих называют биохимической фабрикой. Действительно, в ней происходит очень много ферментативных реакций, обеспечивающих то есть метаболизм. Как уже известно, запасным углеводом в животной клетке является гликоген. Его распад быстро приводит к насыщению крови глюкозой - главным источником энергии для всех млекопитающих и человека.

Утраченный животный крахмал восполняется в их организмах путем приема крахмалистой пищи: картофеля, хлеба, риса. Все эти продукты подвергаются расщеплению в пищеварительном тракте, и полученная глюкоза поступает в кровь, а из нее - в клетки, особенно скелетных мышц и печени. В них происходит синтез животного крахмала под действием фермента - глюкопирофосфорилазы.

Какие процессы протекают в скелетных мышцах

Как и в печени, в миоцитах - мышечных клетках, накапливается животный крахмал. Так как масса мышц намного больше чем вес печени, то и содержание гликогена в них значительно выше. Во время физических нагрузок животный крахмал начинает расщепляться. Молочная кислота, образованная вследствие гликолиза, попадает в кровь и переносится в клетки печени и почек. В них из каждых двух молекул молочной кислоты синтезируется один моль глюкозы, которая затем переводится в резервный полисахарид. Реакция происходит с использованием энергии АТФ. Таким образом, запасным углеводом животной клетки является гликоген, аккумулируемый миоцитами, гепатоцитами, клетками коркового слоя почек, миокардом и клетками легких.

Роль ферментов в обмене животного крахмала

Как было установлено ранее, запасной углевод животных клеток называется гликогеном. В результате двух взаимно противоположных направлений в метаболизме: расщепления и синтеза, он также участвует в этих реакциях. Взаимное превращение глюкозы в гликоген и обратно возможно только при участии в этих реакциях сложной ферментативной системы. В неё входят катализаторы гликогеногенеза, такие как: фосфоглюкомутаза (превращает глюкозо-6-фосфат в глюкозо-1-фосфат) и УДФ- глюкопирофосфорилаза (обеспечивает необратимость синтеза гликогена). Реакции расщепления происходят в присутствии гликогенфосфорилазы и еще двух ферментов, последовательно отщепляющих боковые разветвления в цепях гликогена. Система всех вышеназванных ферментов действует только на обмен гликогена в гетеротрофной животной клетке, поэтому правильным ответом на тестовый вопрос: запасным углеводом в животной клетке является: 1.Крахмал, 2 Гликоген? - будет утверждение под номером 2.

Нарушения углеводного обмена и его последствия

Исходя из вышеприведённых фактов, нами было установлено, что запасным углеводом в животной клетке является гликоген. Нарушения его обмена могут быть вызваны двумя видами причин. Первый - погрешности в питании и образе жизни, второй - врождённые пороки в работе ферментативной системы организма. Совокупность ферментов, относящихся к ней, отвечает как за расщепление животного крахмала, так и за его образование из глюкозы, находящейся в крови. Поэтому патологии возникают как в реакциях так и энергетического. Они называются гликогенозами. Как было определено выше, запасным углеводом в животной клетке является гликоген, накапливающийся, прежде всего, в печени и скелетных мышцах. Отсюда и два вида синдромов: мышечной и печеночной этиологии. К первой группе относится болезнь Мак-Ардля. У больного не вырабатывается фермент фосфорилаза. Это приводит к появлению в моче хромопротеида - миоглобина, выделяющегося при тяжелой физической работе. Вследствие этого происходит разрушение мышечной ткани и появление судорожных состояний.

К печеночным синдромам относится Она встречается наиболее часто, начиная с младенческого возраста. У больных в клетках печени отсутствует фермент, переводящий продукт первичного расщепления гликогена в глюкозу, поэтому в крови больного наблюдается очень низкий уровень сахара (гипогликимия), а в моче появляется ацетон, вызывающий интоксикацию организма.

В данной статье нами были рассмотрены механизмы обмена животного крахмала - гликогена, протекающего в клетках млекопитающих и человека.