Презентация на тему "Обменные процессы клетки"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Обменные процессы клетки

  • Учитель биологии МОБУ СОШ ЛГО с. Пантелеймоновка
  • Г. П. Яценко
• 
  Слайд 2

  Введение

  • Условием жизни организма является непрерывный обмен веществ и энергии с окружающей его внешней средой. Вне обмена веществ жизнь как одноклеточного, так и многоклеточного организмов просто невозможна.
  • В процессе обмена веществ происходит самообновление организма.
  • вещества, поступающие в клетку.
  • вещества, выделяемые клеткой.
  • I поступление веществ
  • III выделение веществ
  • II переработка веществ
  • клетка
  • окружающая среда
  • окружающая среда
• 
  Слайд 3

  Интересные факты

  • 1. У человека в течение 80 дней распадается и создается заново около половины всех тканевых белков. Одни белки замещаются быстрее, другие – медленнее.
  • 2. Белки плазмы крови обновляются наполовину каждые 10 дней.
  • 3. Белки мышц ( актин, миозин) обновляются
  • через каждые 180 дней.
  • 4. Наиболее интенсивно обмен веществ происходит в растущей клетке.
  • 5. Самообновление сохраняет постоянный химический состав клетки.
• 
  Слайд 4
  

  • Для осуществления обмена веществ и энергии (метаболизм клетки) необходимо поступление в клетку (организм) разнообразных химических веществ.
  • Вещества должны из чужеродных веществ для организма, стать «родными» для клетки.
• 
  Слайд 5

  Особенности клеточного метаболизма:

  1. Сложнейшие химические превращения веществ в живой клетке происходят под влиянием особых веществ – ферментов ( катализаторы).

  2. Катализаторы – клеточные вещества, которые регулируют скорость химических реакций, но сами при этом не изменяются.

  3. Ферменты – « возбудители жизни» (И. П. Павлов). В настоящее время открыто около тысячи различных ферментов. Ферменты не приносятся из окружающей среды, они образуются в организме в процессе жизнедеятельности. Содержатся в клетках, межклеточной тканевой жидкости, в крови.

• 
  Слайд 6
  

  • Обмен веществ состоит из двух противоположных, но взаимосвязанных процессов:
  • Ассимиляция (пластический обмен) – совокупность процессов синтеза, определяющих образование веществ, нужных для замещения старых и построения новых клеток.
  • В клетке постоянно синтезируются: белки; сложные углеводы; жиры; нуклеиновые кислоты.
  • Обеспечивается : рост; развитие; создание новых организмов.
  • Сопровождается поглощением энергии.
• 
  Слайд 7
  

  • Диссимиляция (энергетический обмен) - процесс расщепления сложных веществ на более простые с выделением свободной энергии.
  • Основные продукты распада: диоксид углерода; вода; мочевина; аммиак; углекислота.
  • Свободная энергия расходуется: Синтез веществ ( клеточный уровень).
  • Деятельность организма в работе и покое.
  • Проведение нервных импульсов.
  • Поддержание постоянной температуры тела.
• 
  Слайд 8
  

  • Схема взаимосвязи процессов метаболизма. белки, жиры, углеводы пищи.
• 
  Слайд 9
  

  • Процессы ассимиляции не всегда находятся в равновесии с процессами диссимиляции.
  • В растущем организме ассимиляция преобладают над диссимиляцией.
  • При длительном преобладании диссимиляции над ассимиляцией, организм истощается и может погибнуть.
  • = Особенности клеточного метаболизма:
• 
  Слайд 10
  

  • Этапы энергетического обмена:(катаболизм)
  • ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ.
  • Характеристика :Осуществляется в цитоплазме.
  • Превращение высокомолекулярных органических веществ посредством ферментов в более простые.
  • Образование ничтожного количества энергии.
  • Рассеивание энергии в виде тепла.
  • Смысл процессов этапа:
  • Белки аминокислоты
  • Углеводы моносахариды
  • Жиры глицерин + жирные кислоты переход во II этап.
• 
  Слайд 11
  

  • Этапы энергетического обмена.
  • II БЕСКИСЛОРОДНЫЙ (гликолиз)
  • Характеристика: Осуществляется в цитоплазме.
  • Участвуют ферменты
  • Расщеплению подвергается глюкоза.
  • Образуются молекулы АТФ.
  • Смысл процессов этапа:60% теплота
  • Глюкоза 2 пировиноградная + Q
  • кислота 40% на синтез 2 АТФ
  • в III этап
  • 1 молекула глюкозы 2 молекулы АТФ
• 
  Слайд 12
  

  • Этапы энергетического обмена.
  • III КИСЛОРОДНЫЙ (аэробный)
  • Осуществляется в митохондриях.
  • Характеристика:
  • В присутствии кислорода и ферментов продукты 2-го этапа окисляются до неорганических веществ.
  • Образовавшиеся молекулы АТФ выходят за пределы митохондрий и тратятся на нужды клетки.
  • Смысл процессов этапа:
  • ПВК* + окисление + Ф = диоксид + вода + 36 АТФ
  • углерода
  • * Пировиноградная кислота
  • 2 молекулы ПВК36 молекул АТФ
• 
  Слайд 13
  

  • Итоги энергетического обмена.
  • Количество биологической энергии:
  • I этап – небольшое количество (от разрыва химических связей
  • в полимерах).
  • II этап – 2 молекулы АТФ ( из 1 молекулы глюкозы).
  • III этап – 36 молекул АТФ (из 2 молекул пировиноградной
  • кислоты).
  • Итого:38 молекул АТФ.
• 
  Слайд 14
  

  • Биосинтез белка.
  • Биосинтез белка – важнейший процесс в живой природе, создание молекул белка на основе информации о последовательности аминокислот в его первичной структуре, заключённой в структуре ДНК, содержащейся в ядре.
  • Способность к синтезу только строго определённых белков является наследственным свойством организма и закодирована в виде последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК ( генетический код).
• 
  Слайд 15
  

  • Генетический код.
  • Аминокислота (АК)
• 
  Слайд 16
  

  • Свойства генетического кода.
  • Триплетность– одной аминокислоте в полипептиде соответствуют три расположенных рядом нуклеотида молекулы ДНК (и-РНК), называемые триплетом (кодоном).
  • Георгий Гамов
• 
  Слайд 17
  

  • Свойства генетического кода.
  • 2. Универсальность – одинаковые кодоны кодируют одну и ту же аминокислоту у всех живых организмов. (одинаков для всех).
• 
  Слайд 18
  

  • Свойства генетического кода.
  • Неперекрываемость – один нуклеотид не может входить одновременно в состав нескольких кодонов.
  • (жилбылкот тихбылсермилмне тот кот)
  • Рамка считывания по 3 нуклеотида.
  • Избыточность – одну аминокислоту могут кодировать несколько различных триплетов.
  • Вырожденность – одна аминокислота – до 6 кодонов.
  • Однозначность – 1 кодон – 1 аминокислота.
• 
  Слайд 19
  

  • Биосинтез белка.
• 
  Слайд 20
  

  • Биосинтез белка.
  • В начале 1953 года Ф. Крик и Д. Уотсон прочитали молекулу ДНК. Сформулировали центральную догму молекулярной биологии:
  • ДНКРНКбелок
  • Фрэнсис Крик
  • Джеймс Дьюи Уотсон
• 
  Слайд 21
  

  • Биосинтез белка.
  • Биосинтез белка
  • аминокислоты
  • энергия
  • информация
  • Для биосинтеза белка необходим:
  • Строительный материал (аминокислоты цитоплазмы)
  • Энергия (поставляют митохондрии/ переносчик - АТФ)
  • Информация о строении белка ( закодированная в гене – участке ДНК)
• 
  Слайд 22
  

  Этапы биосинтеза белка.

  Формула биосинтеза белка:

  ДНК(транскрипция) РНК (трансляция) белок

• 
  Слайд 23
  

  • Транскрипция.
  • Биосинтез молекул РНК проходит в ядре на ДНК молекулах.
  • Затем и-РНК и т-РНК выходят в цитоплазму.
• 
  Слайд 24
  

  • Трансляция.
  • Синтез полипептидных цепей идет на рибосомах.
  • Транспортировка аминокислот с помощью т-РНК из цитоплазмы к функциональному центру рибосомы.
  • Полипептидная цепочка перемещается в канал ЭПС и там приобретает вторичную, третичную и четвертичную структуру.
  • Функциональный центр рибосомы.
• 
  Слайд 25
  

  • Передача наследственной информации.
  • (от ДНК к и-РНК и к белку).
  • ДНК
  • и-РНК
  • Антикодоны
  • т –РНК
  • Полипептид
  • ГТГ - ГГА - ТТТ - ЦГТ- (I цепь)
  • ЦАЦ - ЦЦТ -ААА – ГЦА – (II цепь)
  • ГУГ - ГГА – УУУ – ЦГУ -
  • ЦАЦ - ЦЦУ – ААА – ГЦА -
  • вал - гли - фен - арг -
  • Комплементарность:
  • ДНК/и-РНК: А - У;
  • Т - А;
  • Ц - Г;
  • Г - Ц.
  • Комплементарность:ДНК: А – Т;
  • Т – А;
  • Г – Ц;
  • Ц – Г
• 
  Слайд 26
  

  • Интересные факты.
  • 1. Аминокислот 20, их кодируют 61 кодон, теоретически может быть 61 т-РНК, сейчас известно более 30 т-РНК.
  • 2. Имеются 3 бессмысленных, терминирующих кодона
  • ( УАА, УАГ, УГА). Это знаки препинания между генами.
  • 3. Есть кодон – инициатор (метиониновый), с которого начинается синтез любого полипептида.
  • 4. Процесс сборки молекул белка идет очень быстро. Для построения белка, состоящего из 146 аминокислот, требуется четверть секунды.
• 
  Слайд 27
  

  • Фотосинтез.
  • 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 – суммарное уравнение.
  • СВЕТ
  • хлорофилл
  • Н2О
  • Световая фаза
  • ½ О2
  • АТФ
  • НАДФ х Н2
  • Темновая
  • фаза
  • СО2
  • С6Н12О6
  • глюкоза
  • Всю совокупность фотосинтетических реакций подразделяем на 2 стадии: световая и темновая.
• 
  Слайд 28
  

  • Стадии фотосинтеза.
• 
  Слайд 29
  

  • Стадии фотосинтеза.
  • Световая фаза:
  • Осуществляется на мембранах хлоропластов.
  • Энергия света вводит хлорофилл в возбуждённое состояние. Электрон в составе хлорофилла перемещается на более высокий энергетический уровень и теряет энергию, которая служит для образования АТФ и восстановления НАДФ до НАДФ Н.
  • Под действием энергии света в хлоропластах происходит расщепление молекулы воды – фотолиз, при котором образуются электроны и выделяется свободный кислород.
  • 2Н2О 4Н + 4е + О2
  • Продукты реакции: АТФ; НАДФ Н; О2
• 
  Слайд 30
  

  • Темновая фаза.
  • Происходит в строме хлоропласта.
  • Происходит преобразование СО2 в глюкозу с использованием энергии АТФ и НАДФ Н.
  • Фиксация СО2 носит циклический характер и представляет собой последовательность ферментативных реакций (цикл Кальвина).
  • Помимо глюкозы во время 2 фазы происходит синтез аминокислот, нуклеотидов и спиртов.
  • Стадии фотосинтеза.
  • Продукты реакций: органические вещества.
• 
  Слайд 31
  

  • Итоговое уравнение фотосинтеза.
• 
  Слайд 32