Лекция №1. Химические основы жизнедеятельности

Химические основы жизнедеятельности

Примеры использования команды SELECT

Рассмотрим примеры применения оператора SELECT, используя таблицу СЛУЖАЩИЕ (рис. 3.19).

Пример 1. Выбор записей с вычислениями и переименованием поля. Для таблицы СЛУЖАЩИЕ требуется вывести имена сотрудников и размер их зарплаты, увеличенный на 500 единиц. Оператор выбора можно записать следующим образом:

Рис. 3.19. Таблица СЛУЖАЩИЕ

SELECT СЛУЖАЩИЕ.ФИО, [Зарплата]+500 AS Зарплата_Новая

FROM СЛУЖАЩИЕ;

Запрос на SQL создаем открыв объект Запросы, выбрать в меню Создать запрос в режиме конструктора. В этом режиме закрываем Добавление таблицы и на панели инструментов выбираем Вид | Режим SQL.

Результат выполнения рассмотренного запроса показан на рис. 3.20.

Рис. 3.20. Результат выполнения запроса из примера 1

Пример 2. Выбор с условием. Вывести названия таких отделов таблицы СЛУЖАЩИЕ, в которых в данный момент отсутствуют руководители. Оператор SELECT для этого запроса можно записать так:

SELECT Служащие.Отдел, Служащие.Руководитель

FROM Служащие

WHERE (((Служащие.Руководитель) Is Null));

Результат выполнения рассмотренного запроса показан на рис. 3.21.

Рис. 3.21. Результат выполнения запроса из примера 2

Пример 3. Выбор с группированием. Пусть требуется найти минимальную и максимальную зарплаты для каждого из отделов (по таблице СЛУЖАЩИЕ). Оператор SELECT для этого запроса имеет вид:

SELECT Min(Служащие.Зарплата) AS [Min-Зарплата],

Max(Служащие.Зарплата) AS [Max-Зарплата], Служащие.Отдел

FROM Служащие

GROUP BY Служащие.Отдел;

Результат выполнения рассмотренного запроса показан на рис. 3.22.

Рис. 3.22. Результат выполнения запроса из примера 3

Пример 4. Выбор с условием в виде неравенства. Необходимо выбрать сотрудников из таблицы СЛУЖАЩИЕ, у которых зарплата находится в диапазоне от 16000 руб. до 20000 руб. включительно. Оператор SELECT для этого запроса имеет вид:

SELECT Служащие.ФИО, Служащие.Зарплата

FROM Служащие

WHERE (((Служащие.Зарплата)>=16000 And (Служащие.Зарплата)<=20000));

Результат выполнения рассмотренного запроса показан на рис. 3.23.

Рис. 3.23. Результат выполнения запроса из примера 4

Орлова Людмила Даниловна

42 часа – лекции;

34 часа – лабораторные работы;

12 часов – семинары.

Литература:

1. Кнорре, Мызина, «Биологическая химия», Москва: «Высшая школа», 1998 г.

2. Овчинников, «Биоорганическая школа», Москва: «Просвещение», 1987 г.

3. Лениндже, «Основы биохимии», 3т.

4. Страйер, «Биохимия», 3т.

5. Уайт, Хэндлер под редакцией Овчинникова, Скулачева, «Основы биохимии».

Биохимия – химия живых организмов. Как наука сложилась в конце XIX века.

Возникают 2 задачи:

1. Изучение химического состава живых организмов.

2. Изучение процессов, протекающих в живых организмах, процессов на основе которых осуществляется сама жизнь.

Органогены – элементы, которые составляют основу живого.

Развитие биохимии:

1. До второй мировой войны – изучение состава живых организмов – структурная биохимия.

2. Послевоенный этап – развитие динамической биохимии, биохимия, занимающаяся изучением метаболических процессов.

На службу биохимии приходят новые инструментальные методы:

1. Метод меченых атомов, он позволяет проследить за превращением (цикл трикарбоновых кислот, синтез пуриновых оснований).

2. Скоростное дифференциальное центрифугирование, с помощью этого метода можно разделить клетку на составные части, изучать их отдельно.

3. Оптические методы. Метод РСА, был использован при изучении структуры ДНК.

4. Метод электронной микроскопии, на электронном микроскопе с разрешением 2 A можно видеть отдельные молекулы.

5. Хроматография.

6. Метод молекулярных сит.

7. Электрофорез.

Все эти современные методы можно сделать плоский анализ малого количества вещества (белковой молекулы).

Все живые организмы состоят из неживых молекул, все эти молекулы сами по себе подчиняются физическим и химическим законам, определяющим поведение неживого вещества.

Наиболее примечательные свойства живых организмов:

1. Сложность и высокий уровень организации. Живые организмы обладают усложненной внутренней структурой и содержат много…. соединения разнообразного состава. Неживые – неупорядоченные смеси относительно простых химических соединений.

2. Каждая составная часть живого организма имеет свою функцию. Это характерно и для индивидуальных химических компонент клетки.

3. Важной особенностью живого является возможность извлекать из окружающей среды и преобразовывать энергию, которая расходуется на построение и поддержание структуры организации. Неживая природа не обладает способностью использовать внешнюю энергию для поддержания собственной структуры.

4. Способность организмов к точному самовоспроизведению.

Задача биохимии заключатся в том, чтобы определить, каким образом неживые молекулы, составляющие живые организмы взаимодействуют друг с другом, обеспечивая жизнь и воспроизведение.

Органические соединения исключительно разнообразны, их бесконечное множество. Большинство из этих соединений крайне сложны. Простейшие организмы, (например, бактерии) содержат ~ 5000 белков и нуклеиновых кислот. В организме человека содержится ~ 5 млн. различных белков, причем ни один белок человека не соответствует белку кишечной палочки.

У каждого вида организмов свой набор белков и нуклеиновых кислот, существует ~ 10¹³, 10¹⁴ белков и 10¹¹ нуклеиновых кислот. Если сравнить эти астрономические числа с известными – большая часть органического мира нам неизвестна. Живая природа этим и отличается от неживой.

Многообразие белков и нуклеиновых кислот сводится к простой картине: макромолекулы, сводятся к большому числу простых молекул, которые являются строительным материалом. Белки состоят из 20-ти структурных элементов – аминокислот, которые связываются пептидными связями с образованием полипептидов. Все многообразие сводится к тому, сколько белков и в какой последовательности связаны между собой.

У нуклеиновых кислот – 8 структурных единиц, последовательность нуклеотидов определяет генетические закономерности.

При всей сложности молекулярной организации клетки, для неё характерна простота. Поскольку макромолекулы образуются одним и тем же способом из нескольких десятков составных частей, было высказано предположение, что все живые организмы произошли от одной первичной линии клеток.

Первые клетки были построены всего из нескольких десятков органических молекул. Каждая молекула в отдельности и все вместе взятые оказались наделенными в таком благоприятном состоянии, что это позволило им функционировать в качестве строительных блоков макромолекул и осуществлять процессы.

Такой набор первичных молекул, вероятно, сохранился в ходе биологической эволюции в течение миллиардов лет, вследствие его уникальной «пригодности».

В 1922 г. А.И. Опарин высказал предположение, что на ранних этапах истории земли в водоемах и на их поверхности содержалось большое количество органических соединений. Примерно 3 млрд. лет назад из этого органического «бульона» возникли первые живые клетки.

Было мало кислорода, большая концентрация аммиака, частые извержения вулканов, землетрясения, грозовые разряды. В экстремальных условиях смесь NH₃, CH₄, H₂O под действием грозовых разрядов образовывались простейшие органические молекулы. Первые клетки, первая жизнь возникла именно в воде.

Сейчас концепция Опарина подтверждена классическим опытом Стенли Миллера. В течение недели он пропускал электрические разряды через газовые смеси NH₃, CH₄, H₂O, H₂. Затем охладил и проанализировал состав: в этой газовой смеси обнаружились CO, CO₂, N₂, в темноокрашенном конденсате оказалось значительное количество органических соединений, α-аминокислоты, уксусная кислота.

Другим доказательством абиотического происхождения биомолекул является обнаружение скопленные органические вещества в межзвездном пространстве.

Превращались органические вещества из неорганических под воздействием энергии и дальнейшее превращение – химическая эволюция. Под термином «химическая эволюция» понимается превращение, происходящее под действием электричества и дальнейших превращений. Биологическая эволюция – образование живых клеток. Примерно 3,8 млрд. лет назад возникли первые живые клетки. Именно биологическая эволюция привела к тому, что атмосфера совершенно изменилась.

Принципы молекулярной логики живого:

1. Структура биомолекул проста в своей основе.

2. Все живые организмы состоят из одних и тех же молекул, используемых как строительные блоки, что указывает на их происхождение от общего предка.

3. Идентичность организмов каждого вида благодаря наличию только ему свойственного набора нуклеиновых кислот и белков.

4. Все биомолекулы выполняют в клетках и органах специфические функции.

Основной химический состав живых организмов:

1. Неорганические соединения (вода + минеральные кислоты);

2. Органические соединения (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, витамины, гормоны и ферменты);

Дата добавления: 2014-01-07