Тема: химический состав клеток.

 

Одним из характерных свойств живой материи является сходство химического состава всех живых организмов. В состав клеток животных и растений входят более 80 химических элементов, которые образуют неорганические и органические соединения. Все элементы можно разделить на три группы: 1 - органогены: - О₂ - 65-75%; С - 15-18%; Н – 8-10%; N - 1,5–3%; 2 – макроэлементы: Р, К, S, Cl, Са, Mg, Na, Fe и 3 группа – микроэлементы – Zn, Cu, J, F и прочие. Содержание микроэлементов составляет тысячные и десятитысячные доли процента. Таким образом, живые организмы не содержат каких-либо химических элементов, характерных только для органической природы.

Качественные особенности живых тел выявляются на более высоком уровне – молекулярном и обусловлены наличием в их составе не только неорганических, но и разнообразных по химическому составу органических молекул.

Из неорганических веществ 70–80% в составе живых тел приходится на долю воды и только 1-1,5% на прочие неорганические молекулы.

Наиболее важными органическими молекулами являются белки
(10-20%), нуклеиновые кислоты (1,0–2,0%), жиры (1,0–5,0%), углеводы (0,2–2,0%). Именно органические вещества определяют морфологические и функциональные особенности клеток, их биологическую активность. Тот факт, что клетки животных, растений, микроорганизмов сходны по химическому составу, свидетельствует о единстве органического мира.

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1. Изучить особенности химического состава живых организмов.

2. Изучить функции органических и неорганических веществ в клетке.

3. Овладеть качественными методами определения органических веществ в клетках.

I. ИСХОДНЫЕ ЗНАНИЯ:

1. Знать особенности физико-химических свойств воды.

2. Знать принципы полимеризации аминокислот, моносахаридов.

II. ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ:

1. Основные группы химических элементов, входящих в состав клеток.

2. Роль химических элементов в жизнедеятельности клеток.

3. Соотношение органических и неорганических веществ в клетке.

4. Вода и её физико-химические свойства.

5. Функции воды в клетке.

6. Соли и их роль в клетке..

7. Белки, их физико–химические особенности.

8. Строение белков.

9. Уровни структурной организации белков.

10. Функции белков в клетке.

11. Углеводы. Структура, функции в клетке.

12. Липиды. Структура и функции в клетке.

13. АТФ. Её химический состав, строение, функции в клетке.

14. Нуклеиновые кислоты, их виды.

15. Химический состав ДНК.

16. Функции ДНК в клетке.

17. Химический состав РНК.

18. Виды РНК и их функции.

IV. ЛИТЕРАТУРА:

1. Лекции по биологии клетки.

2. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д.. Биология. – Мир, 1990-2005. - Т. 1, глава 5. - С. 151-195.

3. Иванов В.П., Солодилова М.А., Гребеник Л.А., Кириленко А.И. Трубникова Е.В., Васильева О.В., Рыжаева В.Н. Биология: Учебно-методическое пособие для студентов медицинских вузов. - Курск, 2010.

V. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Биогенные элементы, входящие в состав клеток.

2. Макро- и микроэлементы. Их биологическая роль.

3. Соотношение органических и неорганических веществ в клетке..

4. Строение молекулы воды и физико–химические свойства воды.

5. Функции воды в клетке.

6. Соли, их роль в клетке.

7. Белки, их химический состав.

8. Строение белков. Простые и сложные белки.

9. Химический состав белков.

10. Уровни структурной организации белков.

11. Функции белков в клетке.

12. Углеводы, их строение. Моно-, ди- и полисахариды.

13. Функции углеводов в клетке.

14. Липиды, их строение.

15. ДНК. Её химический состав.

16. РНК, её химический состав.

17. Функции ДНК в клетке.

18. Виды РНК и их функции в клетке.

19. Химический состав и функции АТФ в клетке.

 

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА В ЛАБОРАТОРИИ

Вид деятельности	Система действий
I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРАХМАЛА В КЛЕТКАХ КЛУБНЯ КАРТОФЕЛЯ.	1. Возьмите чистое предметное стекло и нанесите на него пипеткой раствор Люголя. 2. Сделайте лезвием бритвы очень тонкий срез клубня картофеля. 3. Ополосните срез в воде и поместите его на предметное стекло в раствор Люголя. 4. Покройте препарат покровным стеклом и поместите под микроскоп. 5. При малом увеличении найдите наиболее тонкое место среза. Рассмотрите форму, размеры клеток клубня. Обратите внимание на форму и размеры зерен крахмала, окрашенных в фиолетовый цвет. 6. Зарисуйте в альбом 3–4 клетки. На рисунке обозначьте: 1 – оболочка клетки; 2 – зёрна крахмала.
II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ В КЛЕТКАХ ПЛЕНКИ ЛУКА.	1. Возьмите чистое предметное стекло и нанесите на него пипеткой раствор нингидрина. 2. Поместите в каплю кусочек пленки лука. 3. Подогрейте препарат на пламени спиртовки до получения синего окрашивания. 4. Смойте краситель водой, покройте препарат покровным стеклом. 5. Поместите препарат на предметный столик микроскопа. Найдите клетки пленки лука при малом увеличении. Изучите клетки при большом увеличении. Наличие синей окраски свидетельствует о наличии аминокислот. 6. Зарисуйте 3-4 клетки. Обозначьте: 1 – оболочка; 2 – ядро; 3 - цитоплазма.
III. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ В КЛЕТКАХ ПЛЕНКИ ЛУКА.	1. На чистое предметное стекло нанесите каплю раствора метиленового синего. 2. Поместите в каплю красителя на 15 минут кусочек пленки лука. 3. Через 15 минут смойте краситель водой и накройте препарат покровным стеклом. 4. Поместите препарат на предметный столик микроскопа. Найдите клетки пленки лука при малом увеличении. Изучите клетки при большом увеличении. Найдите неокрашенные клетки, что свидетельствует о присутствии в них фермента дегидрогеназы. 5. Зарисуйте 3-4 клетки. Обозначьте: 1 – оболочка; 2 – ядро; 3 - цитоплазма.
IV. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛЕТЧАТКИ В КЛЕТКАХ ПЛЕНКИ ЛУКА.   1 2 3	1. На чистое предметное стекло поместите кусочек пленки лука. 2. Нанесите на пленку 2–3 капли цинк–хлор–йода, и покройте препарат покровным стеклом. 3. Поместите препарат под микроскоп. При малом увеличении найдите пленку лука. Перейдите на большое увеличение и следите за окрашиванием оболочек в оранжево–желтый цвет. Это свидетельствует о присутствии в оболочке клетчатки. 5. Зарисуйте 3-4 клетки. Обозначьте: 1 – оболочка из клетчатки; 2 – ядро; 3 - цитоплазма.
V. ИЗУЧЕНИЕ ЖИРОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ. .	1. Положите препарат на предметный столик. 2. Найдите в препарате при малом увеличении клетки с жировыми включениями. Установить в поле зрения участок, где видны отдельные клетки. 3. Изучите строение клеток при большом увеличении, обратив внимание на их форму, количество и расположение включений. Найдите в клетках ядро. 4. Зарисуйте 3-4 клетки с жировыми включениями, на рисунке обозначьте: 1 – оболочка клетки; 2 – ядро; 3 - жировые включения; 4 – цитоплазма.