Обмен веществ и энергии (МЕТАБОЛИЗМ) Совокупность реакций обмена, протекающих в организме Соснихина Н.Н., учитель биологии и экологии МОУ СОШ 6 г.Павлово

2 процесса метаболизма АНАБОЛИЗМ (ассимиляция, пластический обмен)– совокупность эндотермических реакций биосинтеза КАТАБОЛИЗМ (диссимиляция, энергетический обмен – совокупность экзотермических реакций расщепления

Реакции ассимиляции и диссимиляции Пластический обмен Энергетический обмен Определение Совокупность реакций синтеза Совокупность реакций распада и окисления Молекулы сложных органических веществ Образуются Разрушаются Энергия ЗатрачиваетсяВыделяется

По типу питания Автотрофные Фотоавтотрофы (зелёные растения, фотосинтезирующие бактерии) Хемоавтотофы (бактерии) Гетеротрофные (грибы, животные, не зелёные растения, большинство бактерий) Сапрофиты Паразиты Миксотрофные (эвглена зелёная, насекомоядные растения)

По способу поступления веществ Голозойные Захватывают пищевые частицы Голофитные Всасывают растворённые вещества

По отношению к кислороду Аэробные Дышат кислородом, необходимым для о-в реакций при тканевом уровне Анаэробные Используют вместо кислорода другие окислители Несрогие (дифтерийная палочка) Строгие (почвенные бактерии)

Пластический обмен Биосинтез органических веществ (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот) Фотосинтез

Биосинтез белка Транскрипция Трансляция Где протекает?В ядреВ цитоплазме Что происходит? Образование иРНК Синтез полипетидной цепи Что является матрицей? Фрагмент ДНКиРНК Что необходимо? ДНК, фермент РНК-полимераза, материал и энергия иРНК, рибосомы, тРНК, аминокислоты, ферменты, энергия

Транскрипция Инициация – связывание РНК- полимеразы с промотором и образование первой связи между двумя нуклеотидами Элонгация –удлинение полинуклеотидной цепи РНК Терминация – окончание синтеза РНК

Трансляция Инициация – сборка рибосомы Элонгация – удлинение полипетидной цепи Терминация – окончание синтеза

Генетический код Последовательность триплетов нуклеотидов в нуклеиновых кислотах, задающая соответствующий порядок аминокислот в полипетидной цепи

Свойства генетического кода Код триплетен – 20 аминокислот кодируется 4 нуклеотидами (если каждую аминокислоту записывать сочетанием из 3 нуклеотидов (триплет), то число различных вариантов 4³ =64 Код универсален – един для всех организмов Код специфичен (однозначен) – каждый триплет кодирует только одну аминокислоту Код вырожден (избыточен)– каждая аминокислота кодируется несколькими триплетами Наличие стартового и стоп-кодонов («знаки препинания» между генами)

Задача 1 На участке правой цепи фрагмента ДНК нуклеотиды расположены в такой последовательности: ААААТААЦААГА Какую первичную структуру будет иметь белок, синтезируемы при участии этой цепи ДНК? Достройте вторую цепь ДНК

Решение ДНК (прав) ААА АТА АЦА АГА иРНК УУУ УАУ УГУ УЦУ полипе. фен - тир – цис – сер ДНК (лев) ТТТ ТАТ ТГТ ТЦТ

Задача 2 Участок правой цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГГААЦАЦТАГТТААААТАЦГ… Какова первичная структура фрагмента белка, соответствующего такой генетической информации? Какой станет структура, синтезируемого белка, если в этой цепи ДНК выпадает 12-й нуклеотид?

Решение ДНК (прав) ГГА АЦА ЦТА ГТТ ААА АТА ЦГ иРНК ЦЦУ УГУ ГАУ ЦАА УУУ УАУ ГЦ Белок про-цис-асп-глен-фен-тир ДНК (прав) ГГА АЦА ЦТА ГТА ААА ТАЦ Г иРНК ЦЦУ УГУ ГАУ ЦАУ УУУ АУГ Ц Белок про-цис-асп-гис-фен-мет

Задача 3 Начальная часть молекулы имеет следующую структуру: Цис-фен-тир Какие тРНК (с какими антикодонами) участвуют в синтезе этого белка?

Решение Белок цис-фен-тир иРНК (например) УГУ УУУ УАУ, тогда тРНК АЦА ААА АУА

Задача 4 Дан белок, состоящий из 500 мономеров. Определите, что больше и во сколько раз: молекулярная масса белка или гена, в котором запрограммирован этот белок? Определите длину данного гена

Решение Молекулярная масса одной аминокислоты 100, одного нуклеотида 345 Масса белка m=M*n, отсюда 100*500=50000 Масса гена m=M*3n, отсюда 345*3*500= :50000=10,35 раз Длина гена l=3n*0,34, отсюда 3*500*0,34=510 нм Ответ молекулярная масса гена больше в 10,35 раз, длина данного гена 510 нм

Задача 5 Молекулярная масса белка Определите длину соответствующего гена

Решение 1) Белок состоит из 50000:100=500 аминокислот 2) Одна из цепей гена, несущая программу белка, должна состоять из 500 триплетов, 500*3=1500 нуклеотидов 3) Длина этой цепи ДНК = 1500*0,34 нм=510 нм, такова же длина гена (участка ДНК)

Дайте определения терминам Кодон Антикодон Комплементарность Ген Полисома Метаболизм Анаболизм Катаболизм Аэробы Анаэробы

Дайте определения терминам Автотрофы Фототрофы Хемотрофы Гетеротрофы Сапрофиты Паразиты Миксотрофы Транскрипция Трансляция Генетический код