Неорганични съединения в клетъчната биология. Неорганични вещества и тяхната роля в клетката

От неорганични вещества на клетките водасъставлява около 65% от масата му: в младите бързорастящи клетки до 95%, в старите клетки - около 60%. Ролята на водата в клетките е много голяма, тя е среда и разтворител и участва в повечето химична реакция, движение на веществата, терморегулация, образуване на клетъчни структури, определя обема и еластичността на клетката. Повечето вещества влизат и излизат от тялото във воден разтвор.

Органична материя- съставляват 20-30% от клетъчния състав. Те могат да бъдат просто(аминокиселини, глюкоза, мастни киселини) и комплекс(протеини, полизахариди, нуклеинови киселини, липиди). Повечето важноимат протеини, мазнини, въглехидрати, нуклеинови киселини.

Протеините са основните и най-сложни вещества на всяка клетка. Размерът на една протеинова молекула е стотици и хиляди пъти по-голям от молекулите на неорганичните съединения. Протеиновите молекули се образуват от прости съединения - аминокиселини (естествените протеини съдържат 20 аминокиселини). Комбинирайки се в различни последователности и количества, те образуват голямо разнообразие (до 1000) протеини. Тяхната роля в живота на клетката е огромна: строителни материалитялото, катализатори (ензимните протеини ускоряват химичните реакции), транспорт (хемоглобинът в кръвта доставя кислород и хранителни вещества на клетките и отвежда въглеродния диоксид и продуктите на разпадане). Протеините изпълняват защитна функция, енергия. Въглехидратите са органични вещества, състоящи се от въглерод, водород и кислород. Най-простите от тях са монозахариди - хексоза, фруктоза, глюкоза (съдържа се в плодовете, меда), галактоза (в млякото) и полизахариди - състоящи се от няколко прости въглехидрати. Те включват нишесте и гликоген. Въглехидратите са основен източник на енергия за всички форми на клетъчна дейност (движение, биосинтез, секреция и др.) и играят ролята на резервни вещества. Липидите са водонеразтворими мазнини и мастноподобни вещества. Те са основният структурен компонент на биологичните мембрани. Липидите изпълняват енергийна функция и съдържат мастноразтворими витамини. Нуклеиновите киселини - (от латинската дума "nucleus" - ядро) - се образуват в ядрото на клетката. Те се предлагат в два вида: дезоксирибонуклеинови киселини (ДНК) и рибонуклеинови киселини (РНК). Биологична роляима много от тях. Те определят синтеза на белтъци и предаването на наследствената информация.

Химичен състав на клетката.

Клетките на живите организми съдържат същите химикали. ел., както в заобикалящата ни нежива природа. В клетките са открити над 80 клетки. от таблица Д.И. Менделеев. Определени са функциите на 27 от тях.

Макро ел. около 99% от клетъчната маса е O, C, H, N. F, K, S, Fe, Mg, Na, Ca.

Микро ел. от 0,001% до 0,000001% от телесното тегло B, Кобалт, Cu, Молибден, Zn, ванадий, I, Br.

Ултра-микро ел. по-малко от 0,000001% радий, злато, берилий, цезий, силен и др.

Всички тези имейли влизат в състава на органични и неорганични съединения.

Неорганични вещества.

I. Вода (H2O). Една жива клетка съдържа около 70% H2O от теглото.

1) Универсален разтворител.

2) Участва в био-химия. реакции (хидролиза, редокс, фотосинтеза)

3) Участва във явленията на осмозата.

4) Транспорт.

5) Водата практически не се компресира, като по този начин определя тургора.

6) Има силата на повърхностното напрежение.

7) Има висок топлинен капацитет и топлопроводимост.

II. Минерали. Минералите в клетката са под формата на соли.

2) Регулирайте био. – хим. процеси.

Органични вещества.

I. Въглехидрати (захариди). В животинските клетки има 1-5% въглехидрати, в растителните клетки до 90% (фотосинтеза). Мономерът е глюкоза.

Функции: структурна, защитна, складова, строителна, енергийна.

II. Липидите са мазнини, мастноподобни съединения. Мономер – глицерол и високомолекулни мастни киселини.

Функции: структурна (строителна), складова, защитна, регулаторна, енергийна.

III. Протеините са полимерни органични съединения с високо молекулно тегло. Съдържанието на протеин в различни клетки е от 50-80%. Мономерите са аминокиселини.

Функции: структурна, рецепторна, транспортна, защитна, двигателна, регулаторна, енергийна.

IV. ДНК - дезокси рибонуклеинова киселина.

Функции: съхранение на наследствена информация, трансфер на гени. информация, структурен компонент.

V. АТФ – аденозинтрифосфорна киселина.

Функции: универсален съхраняващ и носител на енергия в клетката.

Вода и минерали

Една жива клетка съдържа около 70% H2O от теглото. H2O се предлага в две форми:

1) Свободен (95%) – в междуклетъчното пространство, съдовете, вакуолите, органните кухини.

2) Свързан (5%) – с високомолекулни органични вещества.

Имот:

8) Универсален разтворител. По разтворимостта си във вода веществата се делят на хидрофилни – разтворими и хидрофобни – неразтворими (мазнини, нуклеинови киселини, някои протеини).

9) Участва в био-хим. реакции (хидролиза, редокс, фотосинтеза)

10) Участва в явленията осмоза - преминаването на разтворител през полупропусклива обвивка към разтворимото вещество поради силата на осмотичното налягане. Осмотичното налягане при бозайниците е равно на 0,9% разтвор на NaCl.

11) Транспорт - веществата, разтворими във вода, се транспортират в или извън клетката чрез дифузия.

12) Водата практически не се компресира, като по този начин определя тургора.

13) Има силата на повърхностното напрежение - тази сила осъществява капилярния кръвен поток нагоре и надолу в растенията.

14) Има висок топлинен капацитет и топлопроводимост, което поддържа топлинно равновесие.

При липса на H2O метаболитните процеси се нарушават, загубата на 20% от H2O води до смърт.

Минерали.

Минералите в клетката са под формата на соли. Според реакцията си разтворите могат да бъдат киселинни, основни и неутрални. Тази концентрация се изразява с рН.

pH = 7 реакция на неутрална течност

pH< 7 кислая

pH > 7 основно

Промяната на pH с 1-2 единици е вредна за клетката.

Функция на минералните соли:

1) Поддържане на клетъчния тургор.

2) Регулиране на биохимичните. процеси.

3) Поддържайте постоянен състав на вътрешната среда.

1) Калциевите йони стимулират мускулната контракция. Намаляването на концентрацията в кръвта причинява гърчове.

2) Калиеви, натриеви, калциеви соли. Съотношението на тези йони осигурява нормалното свиване на сърдечната система.

3) Йодът е компонент на щитовидната жлеза.

9) Органични съединения на клетката: въглехидрати, липиди, протеини, аминокиселини, ензими.

I. Въглехидрати

Те са част от клетките на всички живи организми. В животинските клетки има 1-5% въглехидрати, в растителните клетки до 90% (фотосинтеза).

Chem. състав: C, H, O. Мономер – глюкоза.

Въглехидратни групи:

1) Монозахариди – безцветни, сладки, силно разтворими във вода (глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза).

2) Олигозахариди (дизахариди) – сладки, разтворими (захароза, малтоза, лактоза).

3) Полизахариди - неподсладени, слабо разтворими във вода (нишесте, целулоза - в растителните клетки, хитин в гъбите и членестоногите, гликоген в животните и хората). Гликогенът се съхранява в мускулите и черния дроб. Когато се разпадне, се освобождава глюкоза.

Функции на въглехидратите:

1) Структурни - част от мембраните на растителните клетки.

2) Защитни - секретите, отделяни от жлезите, съдържат въглехидрати, които предпазват кухите органи (бронхи, стомах, черва) от козината. Повреди и растения от проникване на патогенни бактерии

3) Съхранение. Хранителните вещества (нишесте, гликоген) се съхраняват в клетките като резерви.

4) Строителство. Монозахаридите служат като изходен материал за изграждането на органични вещества.

5) Енергия. Тялото получава 60% от енергията си от разграждането на въглехидратите. При разграждането на 1 грам въглехидрат се освобождават 17,6 kJ енергия.

II. Липиди (мазнини, мастноподобни съединения).

Chem. съединение

C, O, H. Мономер – глицерол и високомолекулни мастни киселини.

Имоти:неразтворим във вода, разтворим в органични разтворители (бензин, хлороформ, етер, ацетон).

Според химията Според структурата липидите се разделят на следните групи:

1) Неутрален. Делят се на твърди (при 20 градуса остават твърди), меки ( маслои дебели хора тяло), течност (растителни масла).

2) Восък. Покрива: кожа, вълна, животински пера, стъбла, листа, плодове на растения.

Естери, образувани от мастни киселини и поливалентен алкохол.

3) Фосфолипиди. Един или два остатъка от мастна киселина се заменят с остатък от фосфорна киселина. Основен компонент на клетъчната мембрана.

4) Стероидите са липиди, които не съдържат мастни киселини. Стероидите включват хормони (кортизон, полови хормони), витамини (A, D, E).

Стероиден холестерол: важен компонент на клетъчната мембрана. Излишният холестерол може да доведе до сърдечно-съдови заболявания и образуване на камъни в жлъчката.

Функции на липидите:

1) Структурна (изграждане) – част от клетъчните мембрани.

2) Съхранение - съхранява се в растенията в плодове и семена, при животните в подкожна мастна тъкан. Когато 1g мазнина се окислява, се произвежда повече от 1g вода.

3) Защитни – служат за топлоизолация на организмите, т.к има лоша топлопроводимост.

4) Регулаторни - хормоните (кортикостерон, андрогени, естрогени и др.) регулират метаболитните процеси в организма.

5) Енергия: при окисляването на 1 g мазнина се отделят 38,9 kJ.

III. катерици.

Полимерни органични съединения с високо молекулно тегло. Съдържанието на протеин в различни клетки е от 50-80%. Всеки човек на Земята има свой собствен уникален набор от протеини, уникални за него (с изключение на еднояйчните близнаци). Специфичността на протеиновите комплекти осигурява имунния статус на всеки човек.

Chem. съединение: C, O, N, H, S, P, Fe.

Мономери. Те са общо 20, от които 9 са незаменими. Те влизат в тялото с храната в готов вид.

Имоти:

1) Денатурация - разрушаване на протеинови молекули под въздействието на висока температура, киселини, химикали. вещества, дехидратация, облъчване.

2) Ренатурация - възстановяване на предишната структура при възстановяване на нормалните условия на околната среда (с изключение на първичната).

Структура (нива на организация на протеиновата молекула):

1) Първична структура.

Това е полипептидна верига, състояща се от последователност от аминокиселини.

2) Вторична структура.

Спирално усукана полипептидна верига.

3) Третична структура.

Спиралата придобива причудлива конфигурация – глобула.

4) Кватернерна структура.

Няколко глобули са комбинирани в сложен комплекс.

Функции на протеините:

1) Каталитичен (ензимен) - протеините служат като катализатори (ускорители на биохимичните реакции).

2) Структурни – влизат в състава на мембрани, клетъчни органели, кости, косми, сухожилия и др.

3) Рецептор - рецепторните протеини възприемат сигнали от външната среда и ги предават в клетката.

4) Транспорт - протеините носители транспортират вещества през клетъчни мембрани(протеинът хемоглобин пренася кислород от белите дробове до клетките на други тъкани).

5) Защитни - протеините предпазват тялото от увреждане и нахлуване на чужди организми (имуноглобулиновите протеини неутрализират чуждите протеини. Интерферонът потиска развитието на вирусите).

6) Двигателна – протеините актин и лизин участват в съкращаването на мускулните влакна.

7) Регулаторни - хормоналните протеини регулират физиологичните процеси. Например инсулинът и глюкагонът регулират нивата на кръвната захар.

8) Енергия – когато 1 g протеин се разгражда, се освобождават 17,6 kJ енергия.

IV. Аминокиселини.

Това е протеинов мономер.

Формула:

Аминокиселината съдържа аминогрупи H2N и карбоксилна група COOH. Аминокиселините се различават една от друга по своите R радикали.

Аминокиселините са свързани чрез пептидни връзки, за да образуват полипептидни вериги.

NH-CO---NH-CO---NH-CO

Полипептидна връзка.

Карбоксилната група на една аминокиселина се свързва с аминогрупата на съседна аминокиселина.

V. Ензими.

Това са протеинови молекули, способни да катализират (ускоряват биохимичните реакции в клетката милиони пъти).

Функции и свойства:

Ензимите са специфични, т.е. те катализират само определен химикал. реакция или подобно.

Те действат в строго определена последователност.

Активността на ензимите зависи от температурата, реакцията на околната среда, наличието на коензими - непротеинови съединения, това могат да бъдат витамини, йони, различни Me. Оптималната температура за действие на ензима е 37-40 градуса.

Ензимната активност се регулира от:

С повишаване на температурите се засилва, под въздействието на лекарства, отрови и се потиска.

Липсата или дефицитът на ензими води до сериозни заболявания (хемофилията се причинява от дефицит на ензима, отговорен за съсирването на кръвта).

Ензимите се използват в медицината за производството на ваксини. В промишлеността за производство на захар от нишесте, алкохол от захар и други вещества.

Структура:

В активното място субстратът взаимодейства с ензима, който се сглобява като „ключ към ключалка“.

10) Нуклеинови киселини: ДНК, РНК, АТФ.

ДНК и РНК са изолирани за първи път от ядрото на клетките през 1869 г. от швейцарския учен Мишер. Нуклеиновите киселини са полимери, чийто мономер са нуклеотиди, състоящи се от 2 нуклеинови бази аденин и гуанин и 3 пиримидини цитозин, урацил, тимин.

I) ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина).

Дешифриран през 1953 г. от Уотсън и Крик. 2 нишки спираловидно се увиват една около друга. ДНК се намира в ядрото.

Един нуклеотид се състои от 3 остатъка:

1) Въглехидрати – дезоксирибоза.

2) Фосфорна киселина.

3) Азотни основи.

Нуклеотидите се различават един от друг само по своите азотни бази.

C – цитидил, G – гуанин, T – тимидил, A – аденин.

Сглобяване на ДНК молекули.

Свързването на нуклеотидите в една ДНК верига става чрез ковалентни връзки чрез въглехидрата на един нуклеотид и остатъка от фосфорна киселина на съседния.

Свързване на две нишки.

Двете нишки са свързани една с друга чрез водородни връзки между азотни основи. Азотните бази се комбинират на принципа на A-T, G-C комплементарност. Комплементарността (допълването) е строго съответствие на нуклеотидите, разположени в сдвоени ДНК вериги. Азотните бази съдържат генетичния код.

Свойства и функции на ДНК:

I) Репликация (редупликация) – самоудвояване. Възниква по време на синтетичния период на интерфазата.

1) Ензимът разкъсва водородните връзки и спиралата се развива.

2) Една верига се отделя от друга част на ДНК молекулата (всяка верига се използва като шаблон).

3) Молекулите се влияят от ДНК ензима – полимераза.

4) Прикрепване на всяка ДНК верига с комплементарни нуклеотиди.

5) Образуване на две ДНК молекули.

II) Съхранение на наследствената информация под формата на последователност от нуклеотиди.

III) Трансфер към ген. инф.

IV) Структурната ДНК присъства в хромозомата като структурен компонент.

II) РНК (рибонуклеинова киселина).

Полимер, състоящ се от една верига. Те са:в ядрото, цитоплазмата, рибозомите, митохондриите, пластидите.

Мономерът е нуклеотид, състоящ се от 3 остатъка:

1) Въглехидрати – рибоза.

2) Остатък от фосфорна киселина.

3) Азотна основа (несдвоена) (A, G, C, U - вместо тимин).

Функции на РНК:предаване и внедряване на наследствена информация чрез синтез на протеини.

Видове РНК:

1) Информационна (иРНК) или матрична (иРНК) 5% от цялата РНК.

Синтезира се при транскрипция в определен участък от молекулата на ДНК – ген. иРНК носи информация. Относно структурата на протеина (нуклеотидна последователност) от ядрото в цитоплазмата в рибозомите и се превръща в матрицата за протеиновия синтез.

2) Рибозомна (рибозомна рРНК) 85% от всички РНК, синтезирани в ядрото, са част от хромозомите, образуват активния център на рибозомата, където се извършва биосинтезата на протеини.

3) Транспорт (тРНК) 10% от цялата РНК се образува в ядрото и преминава в цитоплазмата и транспортира аминокиселини до мястото на протеиновия синтез, т.е. до рибозомите. Следователно има формата на листо от детелина:

III) АТФ (аденозинтрифосфорна киселина).

Нуклеотид, състоящ се от 3 остатъка:

1) Азотната основа е аденин.

2) Въглехидратният остатък е рибоза.

3) Три остатъка от фосфорна киселина.

Връзките между остатъците от фосфорна киселина са енергийно богати и се наричат ​​макроелементи. Когато една молекула фосфорна киселина се отстрани, ATP се превръща в ADP, а две молекули се превръщат в AMP. Това освобождава енергия от 40 kJ.

ATP (три) > ADP (ди) > AMP (моно).

АТФ се синтезира в митохондриите в резултат на реакцията на фосфорилиране.

Един остатък от фосфорна киселина се добавя към ADP. Те винаги присъстват в клетката, като продукт на нейната жизнена дейност.

ATP функции:универсален пазител и носител на информация.

Тип урок -комбинирани

Методи:частично търсеща, проблемна, обяснителна и илюстративна.

Мишена:

Формиране у учениците на цялостна система от знания за живата природа, нейната системна организация и еволюция;

Способност да дава аргументирана оценка на нова информация по биологични въпроси;

Възпитаване на гражданска отговорност, самостоятелност, инициативност

Задачи:

Образователни: за биологичните системи (клетка, организъм, вид, екосистема); история на развитието на съвременните представи за живата природа; изключителни открития в биологичната наука; ролята на биологичната наука за формирането на съвременната природонаучна картина на света; методи на научно познание;

развитиетворчески способности в процеса на изучаване на изключителните постижения на биологията, които са влезли в универсалната човешка култура; сложни и противоречиви начини за развитие на съвременни научни възгледи, идеи, теории, концепции, различни хипотези (за същността и произхода на живота, човека) в процеса на работа с различни източници на информация;

Възпитаниеубеденост във възможността за познаване на живата природа, необходимостта от внимателно отношение към естествена среда, собствено здраве; уважение към мнението на опонента при обсъждане на биологични проблеми

Лични резултати от изучаване на биология:

1. възпитание на руска гражданска идентичност: патриотизъм, любов и уважение към отечеството, чувство на гордост за родината; осъзнаване на своята етническа принадлежност; усвояване на хуманистични и традиционни ценности на многонационалното руско общество; възпитаване на чувство за отговорност и дълг към Родината;

2. формирането на отговорно отношение към ученето, готовността и способността на учениците за саморазвитие и самообразование въз основа на мотивация за учене и знания, съзнателен избор и изграждане на по-нататъшна индивидуална образователна траектория въз основа на ориентация в света на професии и професионални предпочитания, като се вземат предвид устойчивите познавателни интереси;

Метапредметни резултати от обучението по биология:

1. способността самостоятелно да определя целите на своето обучение, да поставя и формулира нови цели за себе си в обучението и познавателна дейност, развиват мотивите и интересите на своята познавателна дейност;

2. овладяване на компонентите на изследване и дейности по проекта, включително способността да виждате проблем, да задавате въпроси, да излагате хипотези;

3. способност за работа с различни източницибиологична информация: намерете биологична информация в различни източници (текст от учебници, научни популярна литература, биологични речници и справочници), анализират и

оценява информацията;

Когнитивна: идентифициране на съществени характеристики на биологични обекти и процеси; предоставяне на доказателства (аргументация) за връзката между хората и бозайниците; взаимоотношения между хората и околната среда; зависимост на човешкото здраве от състоянието на околната среда; необходимостта от опазване на околната среда; овладяване на методите на биологичната наука: наблюдение и описание на биологични обекти и процеси; поставяне на биологични експерименти и обяснение на резултатите от тях.

Регулаторни:способността самостоятелно да планира начини за постигане на цели, включително алтернативни, съзнателно да избира най-много ефективни начинирешаване на образователни и познавателни проблеми; способност за организиране на образователно сътрудничество и съвместни дейностис учителя и връстниците; работа индивидуално и в група: намерете общо решениеи разрешаване на конфликти въз основа на координация на позициите и отчитане на интересите; формиране и развитие на компетентност в областта на използването на информационни и комуникационни технологии (наричани по-нататък ИКТ компетентности).

Комуникативен:формирането на комуникативна компетентност в комуникацията и сътрудничеството с връстници, разбиране на характеристиките на половата социализация в юношеството, социално полезни, образователни, изследователски, творчески и други видове дейности.

Технологии : Опазване на здравето, проблемно, развиващо обучение, групови дейности

Техники:анализ, синтез, извод, превод на информация от един вид в друг, обобщение.

По време на часовете

Задачи

Запознайте учениците с химичния състав на клетките.

Разкрийте структурните особености на водните молекули, които определят нейната роля в живота на клетките и организмите.

Характеризирайте ролята на минералните соли и техните съставни катиони и аниони в живота на клетката.

Основни положения

Биологичната еволюция представлява естествен етап от развитието на материята като цяло.

Космическите и планетарни предпоставки за възникване на живот са размерът на планетата, разстоянието от Слънцето, кръговата орбита и постоянството на излъчването на звездата.

Възстановителният характер на атмосферата на първобитната Земя се разглежда като химическа предпоставка за появата на живот на нашата планета.

Абиогенно от компонентите на първичната атмосфера на Земята под въздействието на енергията на мълниевите разряди, мощни твърди ултравиолетова радиацияСлънцето и т.н. биха могли да произведат различни прости органични молекули - мономери на биологични полимери.

IN водни разтвори, при по-меки условия са се образували по-сложни съединения в резултат на взаимодействието на прости органични молекули.

Коацерватите са мултимолекулни комплекси, заобиколени от обща водна обвивка.

Капките Coacervate имат способността да абсорбират селективно вещества от околната среда и да извършват прости метаболитни реакции.

По време на образуването на вътрешната среда на коацерватите протичащите в тях процеси на синтез доведоха до появата на мембрани и специфични катализатори от протеинова природа.

Най-важното събитиепредбиологичната еволюция е появата генетичен кодпод формата на последователност от РНК кодони и след това ДНК, която се оказа способна да съхранява информация за най-успешните комбинации от аминокиселини в протеинови молекули.

Появата на първите клетъчни форми бележи началото на биологичната еволюция, начални етапикоето се характеризира с появата на еукариотни организми, полов процес и появата на първите многоклетъчни организми.

Проблемни зони

Как може да се преодолее концентрационната бариера във водите на първичния океан?

Какви са принципите естествен подборкоацервати в условията на ранната Земя?

Какви големи еволюционни трансформации съпътстваха първите стъпки на биологичната еволюция?

Неорганични вещества, които изграждат клетката

В клетките на различни организми са открити около 70 елемента периодичната таблицахимически елементи D.I. Менделеев, но само 24 от тях имат установено значение и се намират постоянно във всички видове клетки.

Най-големият специфично теглоЕлементният състав на клетката се състои от кислород, въглерод, водород и азот. Това са така наречените основни или биогенни елементи. Тези елементи съставляват повече от 95% от масата на клетките, а относителното им съдържание в живата материя е много по-високо, отколкото в земната кора.

Жизненоважните са калций, фосфор, сяра, калий, хлор, натрий, магнезий и желязо. Съдържанието им в клетката се изчислява в десети и стотни от процента. Изброените елементи съставляват група от макроелементи.

други химически елементи: мед, кобалт, манган, молибден, цинк, бор, флуор, хром, селен, алуминий, йод, силиций - съдържат се изключително в малки количества (по-малко от 0,01% от клетъчната маса). Принадлежат към групата на микроелементите.

Процентното съдържание на даден елемент в организма по никакъв начин не характеризира степента на важност и необходимост в организма. Например, много микроелементи влизат в състава на различни биологично активни вещества - ензими, витамини, хормони, те влияят върху растежа и развитието, хемопоезата, процесите на клетъчно дишане и др.

вода. Най-разпространеното неорганично съединение в живите организми е водата. Съдържанието му варира в широки граници: в клетките на зъбния емайл има около 10% вода, а в клетките на развиващия се ембрион - повече от 90%. Средно в многоклетъчен организъмводата съставлява около 80% от телесното тегло.

Ролята на водата в клетката е много важна. Неговите функции се определят до голяма степен от неговата химическа природа. Диполният характер на структурата на молекулите определя способността на водата активно да взаимодейства с различни вещества. Неговите молекули причиняват разграждането на редица водоразтворими вещества до катиони и аниони. В резултат на това йоните бързо влизат в химични реакции. Повечето химични реакции включват взаимодействия между водоразтворими вещества.

вода.Играе важна роля в живота на клетките и живите организми като цяло. Освен, че е част от състава им, за много организми е и местообитание. Ролята на водата в клетката се определя от нейните свойства. Тези свойства са доста уникални и се свързват главно с малкия размер на водните молекули, с полярността на нейните молекули и със способността им да се свързват една с друга чрез водородни връзки.

Молекулите на водата имат нелинейна пространствена структура. Атомите във водната молекула се държат заедно чрез полярни ковалентни връзки, които свързват един кислороден атом с два водородни атома. Полярността на ковалентните връзки се обяснява в този случай със силната електроотрицателност на кислородните атоми спрямо водородния атом; Кислородният атом привлича електрони от техните общи електронни двойки.

В резултат на това на кислородния атом се появява частично отрицателен заряд, а на водородните атоми - частично положителен. Водородните връзки възникват между кислородните и водородните атоми на съседните водни молекули.

Водата е отличен разтворител за полярни вещества, като соли, захари, алкохоли и киселини. Веществата, които са разтворими във вода, се наричат хидрофилен.

Веществата, които са неразтворими във вода, се наричат хидрофобен.

Водата има висок топлинен капацитет. Разкъсването на водородните връзки, които държат водните молекули заедно, изисква усвояването на голямо количество енергия. Този имот осигурява поддръжка топлинен балансорганизъм при значителни температурни промени в околната среда. Освен това водата има висока топлопроводимост, което позволява на тялото да поддържа еднаква температура в целия си обем. Водата също има високо топлина на изпарение, т.е. способността на молекулите да отвеждат значително количество топлина, охлаждайки тялото. Това свойство на водата се използва при изпотяване при бозайници, термичен задух при крокодили и транспирация (изпарение) при растенията, като ги предпазва от прегряване.

Биологични свойствавода:

транспорт. Водата осигурява движението на веществата в клетката и тялото, усвояването на веществата и отстраняването на метаболитните продукти.

Метаболитен. Водата е среда за много биохимични реакции в клетката.

Структурни. Цитоплазмата на клетките съдържа от 60 до 95% вода. При растенията водата определя тургора на клетките.

вода участва в образуването на смазочни течности и слуз. Влиза в състава на слюнката, жлъчката, сълзите и др.

Минерални соли. Повечето от неорганичните вещества на клетката са под формата на соли. Във воден разтвор молекулите на солта се дисоциират на катиони и аниони. Най-висока стойностимат катиони: K+, Na+, Ca2+, Mg2+ и аниони: Cl-, H2PO4-, HPO42-, HCO3-, NO3-, SO42-. Значително е не само съдържанието, но и съотношението на йони в клетката.

Буферните свойства на клетката зависят от концентрацията на соли вътре в клетката.

Буфернаричаме способността на клетката да поддържа леко алкална реакция на съдържанието си на постоянно ниво.

Въпроси за обсъждане

Какъв е приносът различни елементив организацията на живата и неживата материя?

Как се проявяват? физикохимични характеристикивода за осигуряване на жизнените процеси на клетката и целия организъм?

Въпроси и задачи за преглед

1.Какво вещество е в основата на вътрешната среда на живите организми?

2. Как ще липсата на всяка задължителен елемент? Дайте примери за подобни явления?

3.Катионите на кои елементи осигуряват най-важното свойство на живите организми - раздразнителност?

4. Намерете в справочния материал елементите, съдържащи се в най-малки количества в клетката. Какво е общото им име? Каква роля изпълняват в клетката?

Неорганичнивеществаклетки

Водата и нейната роля в живота на клетката

Химичен състав на клетката. Неорганични съединения.

Ресурси

В. Б. ЗАХАРОВ, С. Г. МАМОНТОВ, Н. И. СОНИН, Е. Т. ЗАХАРОВА УЧЕБНИК „БИОЛОГИЯ” ЗА ОБЩООБРАЗОВАТЕЛНИ ИНСТИТУЦИИ (10-11 клас).

А. П. Плехов Биология с основи на екологията. Поредица „Учебници за ВУЗ. Специална литература”.

Книга за учители Сивоглазов В.И., Сухова Т.С. Козлова Т. А. Биология: общи модели.

Хостинг на презентации

От неорганичните вещества клетката съдържа 86 елемента периодичната таблица, около 16-18 елемента са жизненоважни за нормалното съществуване на живата клетка.

Сред елементите има: органогени, макроелементи, микроелементи и ултрамикроелементи.

Органогени

Това са веществата, които изграждат органичната материя: кислород, въглерод, водород и азот.

Кислород(65-75%) – съдържа се в огромен бройорганични молекули - протеини, мазнини, въглехидрати, нуклеинова киселинао Под формата на просто вещество (О2) се образува по време на кислородна фотосинтеза (цианобактерии, водорасли, растения).

Функции: 1. Кислородът е силен окислител (окислява глюкозата по време на клетъчното дишане, в процеса се освобождава енергия)

2. Част от органичните вещества на клетката

3. Част от водната молекула

въглерод(15-18%) - е в основата на структурата на всички органични вещества. Като въглероден двуокисотделя се по време на дишането и се абсорбира по време на фотосинтезата. Може да бъде под формата на CO - въглероден окис. Под формата на калциев карбонат (CaCO3) влиза в състава на костите.

Водород(8 - 10%) - подобно на въглерода, той е част от всяко органично съединение. Той също е част от водата.

Азот(2 - 3%) - влиза в състава на аминокиселините и следователно протеините, нуклеиновите киселини, някои витамини и пигменти. Фиксиран от бактерии от атмосферата.

Макронутриенти

Магнезий (0,02 - 0,03%)

1. В клетката - част от ензимите, участващи в синтеза на ДНК и енергиен метаболизъм

2. В растенията – част от хлорофила

3. При животните - част от ензимите, участващи във функционирането на мускулната, нервната и костната тъкан.

Натрий (0,02 - 0,03%)

1. В клетката - част от калиево-натриевите канали и помпи

2. При растенията – участва в осмозата, която осигурява усвояването на водата от почвата

3. При животни - участва в бъбречната функция, поддържане на сърдечния ритъм, влиза в състава на кръвта (NaCl), спомага за поддържане на киселинно-алкалния баланс

калций (0,04 - 2,0%)

1. В клетката - участва в селективната пропускливост на мембраната, в процеса на свързване на ДНК с протеини

2. В растенията - образува соли на пектинови вещества, придава твърдост на междуклетъчното вещество, свързващо растителните клетки, а също така участва в образуването на междуклетъчни контакти

3. При животните - влиза в състава на костите на гръбначните животни, черупките на мекотелите и кораловите полипи, участва в образуването на жлъчка, повишава рефлекторната възбудимост на гръбначния мозък и центъра на слюноотделяне, участва в синаптичното предаване на нервните импулси, в процесите на кръвосъсирване, е необходим фактор за намаляване на набраздената мускулатура

Желязо (0,02%)

1. В клетката - част от цитохромите

2. В растенията - участва в синтеза на хлорофил, влиза в състава на ензимите, участващи в дишането, влиза в състава на цитохромите

3. При животните – част от хемоглобина

калий (0,15 - 0,4%)

1. В клетката - поддържа колоидните свойства на цитоплазмата, участва в калиево-натриевите помпи и канали, активира ензимите, участващи в синтеза на протеини по време на гликолиза

2. При растенията – участва в регулацията на водната обмяна и фотосинтезата

3. Необходим за правилния сърдечен ритъм, участва в провеждането на нервните импулси

Сяра (0,15 - 0,2%)

1. В клетката - влиза в състава на някои аминокиселини - цитин, цистеин и метионин, образува дисулфидни мостове в третичната структура на протеина, влиза в състава на някои ензими и коензим А, влиза в състава на бактериохлорофила, някои хемосинтетици използват сяра съединения за производство на енергия

2. При животни - част от инсулина, витамин В1, биотин

Фосфор (0,2 - 1,0%)

1. В клетката - под формата на остатъци от фосфорна киселина влиза в състава на ДНК, РНК, АТФ, нуклеотиди, коензими NAD, NADP, FAD, фосфорилирани захари, фосфолипиди и много ензими, като част от фосфолипидите образува мембрани

2. При животните - част от костите, зъбите, при бозайниците е компонент на буферната система, поддържа киселинния баланс на тъканната течност относително постоянен

хлор (0,05 - 0,1%)

1. В клетката – участва в поддържането на електронеутралността на клетката

2. При растенията – участва в регулацията на тургорното налягане

3. При животни - участва в образуването на осмотичния потенциал на кръвната плазма, както и в процесите на възбуждане и инхибиране в нервни клетки, част от стомашния сок под формата на солна киселина

Микроелементи

Мед

1. В клетката - част от ензимите, участващи в синтеза на цитохроми

2. В растенията - част от ензимите, участващи в реакциите на тъмната фаза на фотосинтезата

3. При животните – участва в синтеза на хемоглобина, при безгръбначните влиза в състава на хемоцианините – преносители на кислород, при човека – влиза в състава на кожния пигмент – меланин.

Цинк

1. Участва в алкохолната ферментация

2. В растенията - част от ензимите, участващи в разграждането на въглената киселина и в синтеза на растителни хормони-ауксини

йод

1. При гръбначните - част от хормоните на щитовидната жлеза (тироксин)

Кобалт

1. При животните - част от витамин В12 (участва в синтеза на хемоглобина), недостигът му води до анемия

Флуор

1. При животните – дава здравина на костите и зъбния емайл

Манган

1. В клетката - част от ензимите, участващи в дишането, окислението на мастни киселини, повишава карбоксилазната активност

2. В растенията - като част от ензимите участва в тъмните реакции на фотосинтезата и в редуцирането на нитратите

3. При животни - част от ензимите фосфатаза, необходими за растежа на костите

Бром

1. В клетката - част от витамин В1, който участва в разграждането на пирогроздената киселина

Молибден

1. В клетката - като част от ензимите участва във фиксирането на атмосферния азот

2. В растенията - като част от ензимите, участва в работата на устицата и ензимите, участващи в синтеза на аминокиселини

Бор

1. Влияе върху растежа на растенията

Функции на минералните соли

Минералните соли във водни разтвори се дисоциират на катиони (положителни йони) и аниони (отрицателни йони).

1. Поддържане на киселинно-алкалния баланс

Благодарение на буферни системи, pH на околната среда се регулира. Фосфатната буферна система поддържа pH на вътреклетъчната среда в рамките на 6,9-7,4. Бикарбонат - на ниво 7,4.

2. Ензимна активация

Някои катиони са активатори и компоненти на различни ензими, витамини и хормони.

3. Структурни

Различни неорганични вещества служат като източник за синтеза на органични молекули или участват в образуването на вътрешния и външния скелет на организмите.

4. Създаване на потенциали на клетъчната мембрана

Вътре в клетката преобладават калиевите йони, а отвън – натриевите и хлорните йони. В резултат на това се образува потенциална разлика между външния и вътрешна повърхностклетъчни мембрани.

5. Създаване на осмотично налягане

Вътре в клетката концентрацията на солни йони е по-висока, което осигурява притока на вода в клетката и създава тургорно налягане.

Кириленко А. А. Биология. Единен държавен изпит. Секция "Молекулярна биология". теория, тренировъчни задачи. 2017.

Организмите са изградени от клетки. Клетките на различни организми имат подобен химичен състав. Таблица 1 представя основните химични елементи, намиращи се в клетките на живите организми.

Таблица 1. Съдържание на химични елементи в клетката

Въз основа на съдържанието в клетката могат да се разграничат три групи елементи. Първата група включва кислород, въглерод, водород и азот. Те представляват почти 98% от общия състав на клетката. Втората група включва калий, натрий, калций, сяра, фосфор, магнезий, желязо, хлор. Съдържанието им в клетката е десети и стотни от процента. Елементите от тези две групи се класифицират като макроелементи(от гръцки макрос- голям).

Останалите елементи, представени в клетката със стотни и хилядни от процента, са включени в третата група. Това микроелементи(от гръцки микро- малък).

В клетката не са открити уникални за живата природа елементи. Всички изброени химически елементи са включени в състава нежива природа. Това показва единството на живата и неживата природа.

Дефицитът на всеки елемент може да доведе до заболяване и дори смърт на тялото, тъй като всеки елемент играе специфична роля. Макроелементите от първата група формират основата на биополимерите - протеини, въглехидрати, нуклеинови киселини, както и липиди, без които животът е невъзможен. Сярата е част от някои протеини, фосфорът е част от нуклеиновите киселини, желязото е част от хемоглобина, а магнезият е част от хлорофила. Калцият играе важна роля в метаболизма.

Някои от химичните елементи, съдържащи се в клетката, влизат в състава на неорганични вещества – минерални соли и вода.

Минерални солисе намират в клетката, като правило, под формата на катиони (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) и аниони (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3), чието съотношение определя киселинността на средата, която е важна за живота на клетките.

(В много клетки средата е леко алкална и нейното рН почти не се променя, тъй като в нея постоянно се поддържа определено съотношение на катиони и аниони.)

От неорганичните вещества в живата природа, играе огромна роля вода.

Без вода животът е невъзможен. Той представлява значителна маса от повечето клетки. Много вода се съдържа в клетките на мозъка и човешките ембриони: повече от 80% вода; в клетките на мастната тъкан - само 40.% До напреднала възраст съдържанието на вода в клетките намалява. Човек, който е загубил 20% вода, умира.

Уникалните свойства на водата определят нейната роля в организма. Той участва в терморегулацията, която се дължи на високия топлинен капацитет на водата - консумация голямо количествоенергия при нагряване. Какво определя високия топлинен капацитет на водата?

Във водната молекула един кислороден атом е ковалентно свързан с два водородни атома. Молекулата на водата е полярна, защото кислородният атом има частично отрицателен заряд, а всеки от двата водородни атома има

Частично положителен заряд. Между кислородния атом на една водна молекула и водородния атом на друга молекула се образува водородна връзка. Водородните връзки осигуряват свързването на голям брой водни молекули. При нагряване на водата значителна част от енергията се изразходва за разкъсване на водородни връзки, което определя нейния висок топлинен капацитет.

вода - добър разтворител. Поради своята полярност, неговите молекули взаимодействат с положително и отрицателно заредени йони, като по този начин насърчават разтварянето на веществото. По отношение на водата всички клетъчни вещества се делят на хидрофилни и хидрофобни.

Хидрофилен(от гръцки хидро- вода и filleo- любов) се наричат ​​вещества, които се разтварят във вода. Те включват йонни съединения (например соли) и някои нейонни съединения (например захари).

Хидрофобен(от гръцки хидро- вода и Фобос- страх) са вещества, които са неразтворими във вода. Те включват например липиди.

Водата играе голяма роляпри химични реакции, протичащи в клетка във водни разтвори. Той разтваря метаболитните продукти, от които тялото не се нуждае, и по този начин насърчава тяхното отстраняване от тялото. Високото съдържание на вода в клетката го дава еластичност. Водата улеснява движението на различни вещества в клетката или от клетка на клетка.

Телата на живата и неживата природа се състоят от едни и същи химични елементи. Живите организми съдържат неорганични вещества – вода и минерални соли. Многобройните жизнено важни функции на водата в клетката се определят от характеристиките на нейните молекули: тяхната полярност, способността да образуват водородни връзки.

НЕОРГАНИЧНИ КОМПОНЕНТИ НА КЛЕТКАТА

В клетките на живите организми се намират около 90 елемента, като около 25 от тях се намират в почти всички клетки. Според съдържанието си в клетката химичните елементи се делят на три големи групи: макроелементи (99%), микроелементи (1%), ултрамикроелементи (по-малко от 0,001%).

Макроелементите включват кислород, въглерод, водород, фосфор, калий, сяра, хлор, калций, магнезий, натрий, желязо.
Микроелементите включват манган, мед, цинк, йод, флуор.
Ултрамикроелементите включват сребро, злато, бром и селен.

ОРГАНИЧНИ КОМПОНЕНТИ НА КЛЕТКАТА

Ензими.

Най-важната функция на протеините е каталитичната. Белтъчните молекули, които увеличават скоростта на химичните реакции в клетката с няколко порядъка, се наричат ензими. Нито един биохимичен процес в организма не протича без участието на ензими.

В момента са открити над 2000 ензима. Тяхната ефективност е многократно по-висока от ефективността на неорганичните катализатори, използвани в производството. Така 1 mg желязо в ензима каталаза замества 10 тона неорганично желязо. Каталазата увеличава скоростта на разлагане на водородния пероксид (H 2 O 2) с 10 11 пъти. Ензимът, който катализира реакцията на образуване на въглеродна киселина (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3), ускорява реакцията 10 7 пъти.

Важно свойство на ензимите е специфичността на тяхното действие; всеки ензим катализира само една или малка група подобни реакции.

Веществото, върху което действа ензимът, се нарича субстрат. Структурите на молекулите на ензима и субстрата трябва точно да съвпадат една с друга. Това обяснява спецификата на действието на ензимите. Когато субстрат се комбинира с ензим, пространствената структура на ензима се променя.

Последователността на взаимодействие между ензима и субстрата може да бъде изобразена схематично:

Субстрат+Ензим - Ензимно-субстратен комплекс - Ензим+Продукт.

Диаграмата показва, че субстратът се комбинира с ензима, за да образува комплекс ензим-субстрат. В този случай субстратът се трансформира в ново вещество - продукт. На последния етап ензимът се освобождава от продукта и отново взаимодейства с друга субстратна молекула.

Ензимите функционират само при определена температура, концентрация на вещества и киселинност на околната среда. Промяната на условията води до промени в третичната и кватернерната структура на протеиновата молекула и следователно до потискане на ензимната активност. как става това Само определена част от ензимната молекула, т.нар активен център. Активният център съдържа от 3 до 12 аминокиселинни остатъка и се образува в резултат на огъване на полипептидната верига.

Под въздействието на различни фактори структурата на ензимната молекула се променя. В този случай пространствената конфигурация на активния център се нарушава и ензимът губи своята активност.

Ензимите са протеини, които действат като биологични катализатори. Благодарение на ензимите скоростта на химичните реакции в клетките се увеличава с няколко порядъка. Важно свойство на ензимите е тяхната специфичност на действие при определени условия.

Нуклеинова киселина.

Нуклеиновите киселини са открити през втората половина на 19 век. Швейцарският биохимик Ф. Мишер, който изолира вещество с високо съдържание на азот и фосфор от клетъчните ядра и го нарече „нуклеин“ (от лат. сърцевина- ядро).

Нуклеиновите киселини съхраняват наследствена информация за структурата и функционирането на всяка клетка и всички живи същества на Земята. Има два вида нуклеинови киселини - ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) и РНК (рибонуклеинова киселина). Нуклеиновите киселини, подобно на протеините, са специфични за вида, т.е. организмите от всеки вид имат свой собствен тип ДНК. За да разберете причините за видовата специфичност, разгледайте структурата на нуклеиновите киселини.

Молекулите на нуклеиновата киселина са много дълги вериги, състоящи се от много стотици и дори милиони нуклеотиди. Всяка нуклеинова киселина съдържа само четири вида нуклеотиди. Функциите на молекулите на нуклеиновата киселина зависят от тяхната структура, нуклеотидите, които съдържат, техния брой във веригата и последователността на съединението в молекулата.

Всеки нуклеотид се състои от три компонента: азотна основа, въглехидрат и фосфорна киселина. Всеки ДНК нуклеотид съдържа един от четирите вида азотни бази (аденин - А, тимин - Т, гуанин - G или цитозин - С), както и дезоксирибозен въглерод и остатък от фосфорна киселина.

Така нуклеотидите на ДНК се различават само по вида на азотната основа.

Молекулата на ДНК се състои от огромен брой нуклеотиди, свързани във верига в определена последователност. Всеки тип ДНК молекула има свой собствен брой и последователност от нуклеотиди.

ДНК молекулите са много дълги. Например, за да се запише с букви последователността от нуклеотиди в ДНК молекули от една човешка клетка (46 хромозоми) ще е необходима книга от около 820 000 страници. Редуването на четири вида нуклеотиди може да образува безкраен брой варианти на ДНК молекули. Тези структурни характеристики на ДНК молекулите им позволяват да съхраняват огромно количество информация за всички характеристики на организмите.

През 1953 г. американският биолог Дж. Уотсън и английският физик Ф. Крик създават модел на структурата на молекулата на ДНК. Учените са установили, че всяка ДНК молекула се състои от две вериги, свързани помежду си и спирално усукани. Прилича на двойна спирала. Във всяка верига четири вида нуклеотиди се редуват в определена последователност.

Нуклеотидният състав на ДНК е различен различни видовебактерии, гъбички, растения, животни. Но не се променя с възрастта и зависи малко от промените в околната среда. Нуклеотидите са сдвоени, т.е. броят на адениновите нуклеотиди във всяка ДНК молекула е равен на броя на тимидиновите нуклеотиди (A-T), а броят на цитозиновите нуклеотиди е равен на броя на гуаниновите нуклеотиди (C-G). Това се дължи на факта, че свързването на две вериги една с друга в една ДНК молекула се подчинява на определено правило, а именно: аденинът на едната верига винаги е свързан с две водородни връзки само с тимина на другата верига, а гуанинът - чрез три водородни връзки с цитозин, т.е. нуклеотидните вериги на една молекула ДНК са комплементарни, взаимно се допълват.

Молекулите на нуклеиновата киселина - ДНК и РНК - са изградени от нуклеотиди. ДНК нуклеотидите включват азотна основа (A, T, G, C), въглехидратната дезоксирибоза и остатък от молекула на фосфорна киселина. Молекулата на ДНК е двойна спирала, състояща се от две вериги, свързани с водородни връзки на принципа на комплементарността. Функцията на ДНК е да съхранява наследствена информация.

Клетките на всички организми съдържат молекули на АТФ - аденозинтрифосфорна киселина. АТФ е универсална клетъчна субстанция, чиято молекула има богати на енергия връзки. Молекулата на АТФ е един уникален нуклеотид, който, подобно на други нуклеотиди, се състои от три компонента: азотна основа - аденин, въглехидрат - рибоза, но вместо един съдържа три остатъка от молекули на фосфорна киселина (фиг. 12). Връзките, посочени на фигурата с икона, са богати на енергия и се наричат макроергичен. Всяка молекула на АТФ съдържа две високоенергийни връзки.

При разкъсване на високоенергийна връзка и отстраняване на една молекула фосфорна киселина с помощта на ензими се освобождава 40 kJ/mol енергия и АТФ се превръща в АДФ – аденозин дифосфорна киселина. Когато се отстрани още една молекула фосфорна киселина, се освобождават още 40 kJ/mol; Образува се АМФ – аденозинмонофосфорна киселина. Тези реакции са обратими, т.е. AMP може да се превърне в ADP, ADP в ATP.

Молекулите на АТФ не само се разграждат, но и се синтезират, така че тяхното съдържание в клетката е относително постоянно. Значението на АТФ в живота на клетката е огромно. Тези молекули играят водеща роля в енергийния метаболизъм, необходим за осигуряване живота на клетката и на организма като цяло.

Молекулата на РНК обикновено е едноверижна, състояща се от четири вида нуклеотиди – A, U, G, C. Познати са три основни вида РНК: иРНК, рРНК, тРНК. Съдържанието на РНК молекули в клетката не е постоянно, те участват в биосинтезата на протеините. АТФ е универсално енергийно вещество на клетката, което съдържа богати на енергия връзки. АТФ играе централна роля в клетъчния енергиен метаболизъм. РНК и АТФ се намират както в ядрото, така и в цитоплазмата на клетката.

Задачи и тестове по темата „Тема 4. „Химичен състав на клетката“.

• полимер, мономер;
• въглехидрат, монозахарид, дизахарид, полизахарид;
• липид, мастна киселина, глицерол;
• аминокиселина, пептидна връзка, протеин;
• катализатор, ензим, активен център;
• нуклеинова киселина, нуклеотид.

Алгоритъм за решаване на задачи.

Тип 1. Самокопиране на ДНК.

Една от ДНК веригите има следната нуклеотидна последователност:
AGTACCGATACCGATTTACCG...
Каква нуклеотидна последователност има втората верига на същата молекула?

За да напишете нуклеотидната последователност на втората верига на ДНК молекула, когато последователността на първата верига е известна, е достатъчно да замените тимина с аденин, аденина с тимин, гуанина с цитозин и цитозина с гуанин. След като направихме тази замяна, получаваме последователността:
TATTGGGCTATGAGCTAAAATG...

Тип 2. Кодиране на протеини.

Веригата от аминокиселини на протеина рибонуклеаза има следното начало: лизин-глутамин-треонин-аланин-аланин-аланин-лизин...
С каква нуклеотидна последователност започва генът, съответстващ на този протеин?

За да направите това, използвайте таблицата с генетичен код. За всяка аминокиселина намираме нейното кодово обозначение под формата на съответната тройка нуклеотиди и го записваме. Подреждайки тези триплети един след друг в същия ред като съответните аминокиселини, получаваме формулата за структурата на част от информационната РНК. По правило има няколко такива тройки, изборът се прави според вашето решение (но се взема само една от тройките). Съответно може да има няколко решения.
ААААААААЦУГЦГГЦУГЦГААГ

С каква последователност от аминокиселини започва протеинът, ако е кодиран от следната последователност от нуклеотиди:
ACCTTCCATGGCCGGT...

Използвайки принципа на комплементарността, намираме структурата на част от информационна РНК, образувана върху даден сегмент от ДНК молекула:
UGCGGGGUACCGGCCCA...

След това се обръщаме към таблицата на генетичния код и за всяка тройка нуклеотиди, започвайки от първия, намираме и изписваме съответната аминокиселина:
Цистеин-глицин-тирозин-аргинин-пролин-...

Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. " Обща биология". Москва, "Просвещение", 2000 г

• Тема 4. "Химичен състав на клетката." §2-§7 стр. 7-21
• Тема 5. "Фотосинтеза." §16-17 стр. 44-48
• Тема 6. "Клетъчно дишане." §12-13 стр. 34-38
• Тема 7. "Генетична информация." §14-15 стр. 39-44