На фрагменті одного ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в послідовності: А — А — Г — Т — Ц — Т — А — Ц — Г — А — Т — Г. Яка довжина даного фрагмента ДНК?

На фрагменті одного ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в послідовності:

А — А — Г — Т — Ц — Т — А — Ц — Г — А — Т — Г. Яка довжина даного фрагмента ДНК?

Рішення: 12*0,34 = 4,08

Відповідь: 4,08 нм 

Яку довжину має ген, що кодує молекулу білку, яка складається з 383 амінокислот?

Яку довжину має ген, що кодує молекулу білку, яка складається з 383 амінокислот?

Рішення: довжина нуклеотиду 0,34 нм

383*3*0,34=390,66

Відповідь: 390,66 нм 

Довжина фрагмента молекули ДНК дорівнює 20,4 нм. Скільки нуклеотидів в одному ланцюзі цього фрагменту?

Довжина фрагмента молекули ДНК дорівнює 20,4 нм. Скільки нуклеотидів в одному ланцюзі цього фрагменту?

Довжина нуклеотиду 0.34 нм

20,4 нм / 0,34 = 60

Відповідь: 60

Дана молекула ДНК з відносною молекулярною масою 5520, з них 1035 припадає на частку тимінових нуклеотидів. Знайдіть кількість гуанінових нуклеотидів в цій ДНК.

Дана молекула ДНК з відносною молекулярною масою 5520, з них 1035 припадає на частку тимінових нуклеотидів. Знайдіть кількість гуанінових нуклеотидів в цій ДНК.

Відповідь: 5

Білки

Білки

Білки — це великі органічні молекули, біополімери. Вони складаються з мономерів — амінокислот, які з’єднані у вигляді ланцюжка.

Амінокислоти — це органічні молекули, до складу яких обов’язково входить дві групи атомів:

  • аміногрупа (– NH2);
  • карбоксильна група (– COOH).

Ці групи атомів приєднані до одного атома Карбону (С). Крім цих двох груп, до того самого атома Карбону приєднана ще одна група атомів — радикал.

Структурні рівні організації білків

Первинна структура білка представлена поліпептидним ланцюгом. Зв’язки між амінокислотами пептидні.

Вторинна структура білка — це спосіб упакування первинної структури в альфа-спіраль або бета-шар внаслідок утворення водневих зв’язків між групами поліпептидного ланцюга.

Третинна структура — це спосіб упакування альфа-спіралі в просторову глобулу. Утворюється завдяки додатковим водневим зв’язкам, гідрофільно-гідрофобним взаємодіям та ковалентним дисульфідним зв’язкам -S-S-, які виникають між двома молекулами цистеїну.

Четвертинна структура — спосіб спільного упакування декількох поліпептидних ланцюгів.

Пептидний зв’язок найміцніший у молекулі білка.

Процес порушення природної структури білків, який супроводжується розгортанням білкової молекули без зміни її первинної структури, називають денатурацією.

А у випадку руйнації первинної структури говорять про деструкцію білка.

Білки за їхнім складом можна поділити на дві великі групи — прості та складні. До складу простих білків входять тільки амінокислоти. Такі білки ще називають протеїнами.

Простими білками є гістони, які становлять основу хромосом. До цієї групи також належать альбуміни й глобуліни, які містяться в плазмі крові.

Складні білки (протеїди), крім залишків амінокислот, містять ще й небілкову частину — простетичну групу. Такою групою може бути як органічна, так і неорганічна молекула. Відповідно до складу такої групи розрізняють різні протеїди. Нуклеопротеїди, крім білків, містять нуклеїнові кислоти, глікопротеїди — вуглеводи, а ліпопротеїди — ліпіди. Складні білки також можуть містити залишки ортофосфатної кислоти або атоми металічних елементів. Гемоглобін чи хлорофіл, містять велику й складну за будовою групу атомів — гем. Гем забезпечує забарвлення молекули білка.

За формою молекули білки можна поділити на глобулярні та фібрилярні.

Молекули глобулярних білків мають вигляд грудочки і легко розчиняються у воді. Більшість ферментів є якраз глобулярними білками.

Молекули фібрилярних білків мають вигляд нитки, вони нерозчинні. До них належать білки, які утворюють основу шкіри.

Функції білків

  1. Структурна. Приклади білків: колаген, кератин, еластин, мукопротеїни. Беруть участь в утвернні скелета, зв’язок, шкіри, пір’я, шерсті
  2. Каталітична. Приклади білків: трипсин, пероксидаза, алкогольдегідрогеназа. Білки-ферменти є каталізаторами реакцій у клітинах. Забезпечують життєдіяльність організму.
  3. Регуляторна. Приклади білків: інсулін, глюкагон. Гормони білкової природи є важливими регуляторами процесів обміну речовин у організмі
  4. Сигнальна. Приклади білків: рецепторні білки мембран. Рецепторні білки сприймають інформацію із середовища і передають її до клітини
  5. Транспортна. Приклади білків: гемоглобін, гемоціанін, альбумін. Забезпечують транспорт кисню, жирних кислод, ліпідів та ін
  6. Захисна. Приклади білків: антитіла, фібриноген, тромбін. Є важливим компонентом імунної системи.
  7. Рухова. Приклади білків: актин, міозин. Забезпечують скорочення м’язів
  8. Запасаюча. Приклади білків: казеїн, яєчний альбумін. Створення запасу речовин.
  9. Токсична. Приклади білків: зміїна отрута, дифтерійний токсин. Засіб як захисту, так і нападу.

Ферменти потрібні для здійснення процесів обміну речовин у клітині. Будь-який фермент є ланцюжком амінокислот, що певним чином згорнутий у просторі. Згортання ланцюжка відбувається так, щоб радикали амінокислот утворили унікальну структуру — активний центр ферменту. Саме в цьому центрі й відбуваються реакції. У деяких випадках для роботи ферменту потрібний і небілковий компонент. Це сполука (її називають кофактором), яка приєднується до ферменту й також бере участь у процесі каталізу реакції. Часто кофакторами ферментів є вітаміни.

Неорганічні сполуки, органічні сполуки, хімічний склад клітин

Усі хімічні елементи за вмістом у живій клітині поділяють на три групи:

  • макроелементи;
  • мікроелементи;
  • ультрамікроелементи.

Уміст хімічних елементів у живих клітинах

Група елементівХімічні символи елементівВідсоток від маси організму
МакроелементиH, O, C, N, P, S, Na, K, Mg, Ca, Cl10 — 0,001
МікроелементиFe, Cu, Zn, Mn, Co, I, F, Ni та інші 0,001 — 0,000001
УльтрамікроелементиAu, Se, Hg, U, Ra та інші Менш ніж 0,000001

Макроелементи трапляються в усіх живих клітинах. Без них життєдіяльність будь-якої клітини неможлива.

Елементи C, O, H, N  входять до складу всіх органічних речовин і становлять до 98% маси живої клітини.

Мікроелементи можуть мати важливе значення для певних процесів у клітинах або для окремих груп живих організмів.

Ультрамікроелементи або випадково потрапляють в організм, або їхня функція невідома.

Біологічна роль води

У живих організмах вода виконує багато функцій:

  • розчинну;
  • транспортну;
  • метаболічну;
  • регуляторну;
  • структурну.

Хімічний склад клітин

Неорганічні речовиниОрганічні речовини
Вода, мінеральні речовини (переважно солі), неорганічні кислотиБілки, вуглеводи, ліпіди (жири), нуклеїнові кислоти
Містяться в тілах і неживої і живої природиУтворються тільки в живих організмах, можуть накопичуватися в неживій природі після загибелі живих організмів

Всі органічні речовини поділяють на чотири основні групи: білки, вуглеводи, ліпіди й нуклеїнові кислоти.

До складу всіх цих речовин обов’язково входять атоми Карбону, Гідрогену та Оксигену.

Органічні речовини можуть містити також атоми Нітрогену (обов’язкові компоненти білків і нуклеїнових кислот), Фосфору (компоненти нуклеїнових кислот), Сульфуру (наявні в білках, але відсутні в нуклеїнових кислотах).

Великі молекули органічних речовин часто називають макромолекулами (від грец. macro — великий). Найчастіше вони складаються з великої кількості однакових (або майже однакових) ланок. Ці ланки називають мономерами (від грец. mono — один). А речовини, молекули яких складаються з таких мономерів, називають полімерами (від грец. poli — багато)

Біополімери наявні в усіх групах органічних речовин. Це гемоглобін, який транспортує кисень у крові, ферменти, котрі здійснюють процес травлення (амілаза, пепсин), і гормони (інсулін, глюкагон).

Найпоширенішими біополімерами на нашій планеті є вуглеводи целюлоза (виробляється рослинами) й хітин (виробляється грибами та комахами). Целюлоза становить основу клітинних стінок рослин, але не сама, а разом із лігніном.

Біологія як наука. Рівні організації біологічних систем

Біологія (від давньогрец. bios — життя, logos — учення) — це
наука про життя.

Як і будь-яка інша наука, біологія має об’єкт, який
вона вивчає, і методи, якими вона користується для його вивчення.
Крім того, біологія має власний понятійний апарат — сукупність
термінів і понять, які вчені-біологи використовують у своїй роботі.

Предметом біології є всі живі організми та різноманітні прояви
їхньої життєдіяльності.

Інформація → Перевірка достовірності → Пояснення отриманих
результатів → Висування гіпотези → Експериментальна
перевірка гіпотези → Теорія → Науковий факт

Галузі біології

  • ботаніка — рослини;
  • вірусологія — віруси;
  • зоологія — тварин;
  • мікологія — гриби;
  • бріологія вивчає мохи;
  • арахнологія — павуків;
  • ентомологія — комах;
  • мірмекологія — мурах;
  • іхтіологія — риб;
  • орнітологія — птахів;
  • мамалогія — ссавців;
  • фізіологія рослин і фізіологія тварин;
  • біохімія вивчає перебіг хімічних реакцій у живих організмах;
  • цитологія досліджує особливості будови клітин;
  • гістологія — тканин;
  • генетика досліджує спадковість та мінливість організмів;
  • етологія — поведінку тварин;
  • екологія вивчає взаємодію організмів між собою та з навколишнім середовищем.

Рівні організації біологічних систем

  • Молекулярний
  • Клітинний
  • Тканинноорганний
  • Організмовий
  • Популяційновидовий
  • Екосистемний
  • Біосферний

Основні методи біологічних досліджень

Cпостереження — найстарішій метод біології, результат — опис біологічного об’єкта, процесу або явища.

Порівняння — об’єкт дослідження порівнюють з іншими об’єктами

Експеримент — головний метод у біології

Статистичний метод — кількісна математична (статистична) обробка результатів

Моніторінг — ціла система спостережень за біологічними об’єктами, які проводять з певною періодичністю

Моделювання є віртуальним експериментом, який проводять за допомогою комп’ютерів