Нуклеиновые кислоты, и их функции в клетке

Органические вещества клетки

Белки Простые белки - состоят только из аминокислот. Сложные - состоят из белкового и небелкового компонентов (углеводов, металла и т. п.)

Плохо растворимы в воде. Под воздействием высоких температур, концентрированных щелочей, кислот и других агрессивных внешних воздейст­вий наступает денатурация - нарушение природной структуры. Может быть обра­тимая и необратимая. Биополимеры, мономерами являются 20 аминокислот. Первичная структура (цепочка аминокис­лот, связь пептидная), вторичная структура (спираль, связь водородная), третичная структура (пространственная конфигура­ция цепочки - глобула, связи водородные, ионные, ковалентные, гидрофобные), чет­вертичная - объединение нескольких гло­бул в единую структуру (гемоглобин)

Строительная - входят в состав всех мембранных структур. Двигательная - сократительные белки обеспечивают все виды клеточного движения и сокращение мышц Регуляторная - гормоны. Каталитическая - ферменты. Транспортная - присоединение химических элементов и их перенос (гемоглобин). Энергетическая - некоторые белки являются источниками энергии. При распаде 1 г белка выделяется 17, 6 кДж.

Нуклеи́новая кисло́та (от лат. nucleus — ядро) — высокомолекулярное органическое соединение, биополимер(полинуклеотид), образованный остатками нуклеотидов. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации.

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Сахар — дезоксирибоза, азотистые основания: пуриновые — гуанин (G), аденин (A), пиримидиновые — тимин (T) ицитозин (C). ДНК часто состоит из двух полинуклеотидных цепей, направленных антипараллельно.

РНК (рибонуклеиновая кислота). Сахар — рибоза, азотистые основания: пуриновые — гуанин (G), аденин (A), пиримидиновые урацил (U) и цитозин (C). Структура полинуклеотидной цепочки аналогична таковой в ДНК. Из-за особенностей рибозы молекулы РНК часто имеют различные вторичные и третичные структуры, образуя комплементарныеучастки между разными цепями.

11. Прокариоты. Бактерии, строения и жизнедеятельность, размножение, разнообразия. Роль в природе, медицине, с/х и промышленности

Прокариоты (лат. Procaryota, от др.-греч. προ «перед» и κάρυον «ядро»), или доядерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятсябактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды.

Прокариоты разделяют на два таксона в ранге домена (надцарства):Бактерии (Bacteria) и Археи (Archaea).^[1]

Бактерии относятся к прокариотам (предъядерным) клеточным организмам. Это самые простые, наиболее мелкие и широко распространенные организмы, которые существуют на земле более 2 млрд лет, но вместе с тем постоянно развивающиеся. Бактерии настолько
отличаются от других живых организмов, что их выделяют в особое царство Monera. Во всем мире не так уж много мест, лишенных бактерий. Они обитают в воде, почве, воздухе, внутри и на поверхности тел животных и растений. Подавляющее большинство бактерий (за исключением актиномицетов и нитчатыхцианобактерий) одноклеточны. По форме клеток они могут быть округлыми (кокки), палочковидными (бациллы, клостридии, псевдомонады), извитыми (вибрионы,спириллы, спирохеты), реже — звёздчатыми, тетраэдрическими, кубическими, C- или O-образными. Формой определяются такие способности бактерий, как прикрепление к поверхности, подвижность, поглощение питательных веществ. Отмечено, например, что олиготрофы, то есть бактерии, живущие при низком содержании питательных веществ в среде, стремятся увеличить отношение поверхности к объёму, например, с помощью образования выростов (т. н.простек). Некоторые бактерии не имеют полового процесса и размножаются лишьравновеликим бинарным поперечным делением или почкованием. Для одной группы одноклеточных цианобактерий описано множественное деление (ряд быстрых последовательных бинарных делений, приводящий к образованию от 4 до 1024 новых клеток). Для обеспечения необходимой для эволюции и приспособления к изменчивой окружающей среде пластичности генотипа у них существуют иные механизмы.

При делении большинство грамположительных бактерий и нитчатых цианобактерий синтезируют поперечную перегородку от периферии к центру при участии мезосом.Грамотрицательные бактерии делятся путём перетяжки: на месте деления обнаруживается постепенно увеличивающееся искривление ЦПМ и клеточной стенки внутрь. При почковании на одном из полюсов материнской клетки формируется и растёт почка, материнская клетка проявляет признаки старения и обычно не может дать более 4 дочерних. Почкование имеется у разных групп бактерий и, предположительно, возникало несколько раз в процессе эволюции.

У других бактерий кроме размножения наблюдается половой процесс, но в самой примитивной форме. Половой процесс бактерий отличается от полового процесса эукариот тем, что у бактерий не образуются гаметы и не происходит слияния клеток. Однако главнейшее событие полового процесса, а именно обмен генетическим материалом, происходит и в этом случае.

Бактерии играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, не доступные ни растениям, ни животным. Сапрофитные бактерии обеспечивают минерализацию органических веществ, но вместе с тем они выполняют и отрицательную роль, вызывая гниение продуктов. Гниение - это разложение азотсодержащих веществ с выделением аммиака. Он встречается повсеместно, в результате чего земля очищается от трупов животных и растений, обеспечивая плодородие почв, но в то же время происходит порча продуктов питания. Процесс гниения сопровождается выделением СО2, аммиака и энергии, сероводорода, метана и др. При гниении образуются ядовитые вещества, поэтому употребление гниющих продуктов в пищу человеком или животным недопустимо. Молочнокслое брожение - анаэробное окисление сахара, молока или других углеводов в молочную кислоту. Осуществляется большой группой молочнокислых бактерий, которые используются для изготовления простокваши, кефира, кумыса, сметаны, сливочного масла, сыров. Другие - сбраживают сахара растений, третьи - используют в квашении огурцов, капусты, силосовании кормов. Образующаяся молочная кислота препятствует развитию гнилостных бактерий и обеспечивает сохранность сочных продуктов. Силосование кормов позволяет сохранить от порчи сочные корма, убирать растительную массу в любую погоду.

В сельском хозяйстве сапрофитные бактерии обогащают почву солями аммония, азотной и азотистыми кислотами, доступными для высших растений. (Это нитрифицирующие бактерии, азотофиксирующие и клубеньковые бактерии). Благодаря симбиозу с бактериями, бобовые играют важную роль в севооборотах, обеспечивая устойчивые урожаи.

Бактерии можно выращивать на дешевом сырье, отходах производства. Это особенность используется в народном хозяйстве - в микробиологической промышленности. Их используют для производства разнообразных органических веществ: столового уксуса, получают ферменты, лекарства и другие ценные вещества. Их используют в текстильной, кожевенной промышленности (вымачивание льна, кожи), в медицине.

Дата добавления: 2015-05-10