Ein Viruspartikel ist eine inerte, statische Form eines Virus. Wenn sich Virionen außerhalb der Zelle befinden, vermehren sie sich nicht und es finden keine Stoffwechselprozesse in ihnen statt. Alle dynamischen Ereignisse beginnen erst, wenn der Virus in die Zelle eindringt. Selbst in einem mehrzelligen Wirt treten entscheidende Ereignisse bei einer Virusinfektion auf zellulärer Ebene auf. Die Ausbreitung des Virus erfolgt infolge wiederholter Wechselwirkungszyklen des Virus mit Zellen und der Dispersion von Virionen in der extrazellulären Umgebung. (Abb. 57-60).
In virusinfizierten Zellen findet eine tiefgreifende Reorganisation des Virusmaterials und häufig auch der Komponenten der Wirtszelle statt. Ein neues System entsteht - der Virus-Zell-Komplex. Die Reproduktion von Viren ist ein mehrstufiger Prozess, der in sieben Stufen unterteilt werden kann:
Adsorption... Es ist der Prozess des Anheftens von Viren an die Oberfläche einer anfälligen Zelle. Virionen werden zunächst durch elektrostatische Wechselwirkung oder durch 167 an der Waals-Kräfte adsorbiert. Dieses Stadium ist reversibel: Das Virus kann durch einfaches Schütteln abgetrennt werden.
Injektion... Es ist mit der Einführung (Injektion) einer infektiösen Nukleinsäure eines Virus (wie in Phagen) in die Zelle oder dem Eindringen eines ganzen Viruspartikels in die Zelle verbunden, gefolgt vom "Abstreifen" des Virus von der Proteinhülle und der Freisetzung der infektiösen Nukleinsäure.
Deproteinisierung... Dabei wird der Träger der genetischen Information des Virus - seine Nukleinsäure - freigesetzt. Bei Bakteriophagen fällt dieser Prozess mit dem vorherigen Stadium zusammen.
Reproduzierenvirale Nukleinsäuremoleküle. Die Replikation erfolgt auf Kosten der in der Wirtszelle akkumulierten Nukleotide.
Synthese virusspezifischer Strukturproteine \u200b\u200bund Enzyme... Der Synthesevorgang findet in den Ribosomen der Wirtszelle statt.
Zusammenbau (Selbstorganisation) von Viruspartikeln... Hierzu ist es notwendig, dass die Konzentration der Virion-Komponenten ein hohes (kritisches) Niveau erreicht. Die Komponenten des Viruspartikels werden separat und in verschiedenen Teilen der Zelle synthetisiert. 10 Zunächst werden Nukleinsäuren mit einem Teil der Proteine \u200b\u200bkomplexiert und Nukleoproteine \u200b\u200bgebildet. Letztere sind mit Muscheln bedeckt. Diese Membranen enthalten häufig einige Bestandteile der Zellmembran.
Lyse... In Bakterien erfolgt der Zellzerfall unter dem Einfluss von Phagenenzymen und in Zellen höherer Organismen - indem die Zellmembran hervorsteht und virale Partikel in die Umwelt "gedrückt" werden.
Tabelle 17
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Einige der bekanntesten Viren menschliche Krankheiten |
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Name erkrankung |
Erreger |
Betroffene Körperregionen |
Weg verbreitung |
Impfart |
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Mixovirus eines von drei Typen - A, B und C - mit unterschiedlichem Virulenzgrad |
Atemwege: Das Epithel, das die Luftröhre und die Bronchien auskleidet. |
Tropfinfektion |
Getötetes Virus: Der Stamm des getöteten Virus muss mit dem Stamm des Virus übereinstimmen, der die Krankheit verursacht |
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Kalt |
Eine Vielzahl von Viren, am häufigsten Rhinoviren (RNA-Viren) |
Atemwege: normalerweise nur oben |
Tropfinfektion |
Lebendiges oder inaktiviertes Virus wird durch intramuskuläre Injektion verabreicht; Die Impfung ist nicht sehr effektiv, da es viele verschiedene Rhinovirenstämme gibt |
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Pockenvirus (DNA-Virus), eines der Pockenviren |
Atemwege, dann Haut |
Tropfinfektion (mögliche ansteckende Übertragung durch Wunden auf der Haut). |
Ein lebendes geschwächtes (abgeschwächtes) Virus wird in einen Kratzer auf der Haut eingebracht; gilt jetzt nicht. |
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Mumps (epidemische Paratitis) |
Atemwege, dann generalisierte Infektion im ganzen Körper durch das Blut; Besonders betroffen sind die Speicheldrüsen und bei erwachsenen Männern auch die Hoden |
Tropfinfektion (oder ansteckende Übertragung durch den Mund mit infektiösem Speichel) |
Live abgeschwächter Virus |
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Paramyxovirus (RNA-Virus) |
Atemwege (aus mundhöhle zu den Bronchien), geht dann zur Haut und zum Darm |
Tropfinfektion |
Live abgeschwächter Virus |
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Röteln Masern (Röteln) |
Rötelnvirus |
Atemwege, zervikale Lymphknoten, Augen und Haut |
Tropfinfektion |
Live abgeschwächter Virus |
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Poliomyelitis (Kinderlähmung) |
Poliomyelitis-Virus (Picornavirus; RNA-Virus, drei Stämme bekannt) |
Rachen und Darm, dann Blut; manchmal Motoneuronen des Rückenmarks, dann kann eine Lähmung auftreten |
Tropfinfektion oder durch menschlichen Kot |
Das abgeschwächte Lebendvirus wird oral verabreicht, normalerweise auf einem Stück Zucker |
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Gelbfieber |
Arbovirus, d.h. Von Arthropoden übertragenes Virus (RNA-Virus) |
Auskleidung von Blutgefäßen und Leber |
Träger - Arthropoden wie Zecken, Mücken |
Abgeschwächtes Lebendvirus (es ist auch sehr wichtig, die Anzahl möglicher Vektoren zu kontrollieren) |
R. 
ist. 57. Partikel des Influenzavirus APR-8 (ursprünglicher Stamm). Abgerundete Viruspartikel. UEM-100 Elektronenmikroskop. Ich nahm weg. 27.000 x 2
Zahl: 58. Luftröhre eines Kätzchens 96 Stunden nach Infektion mit einer allantoischen Kultur des Influenzavirus APR-8. Raues Zytoplasma des apikalen Teils der Trachealepithelzellen und Adhäsion der Epithelzotten. Basophile Einschlüsse befinden sich in Gruppen im Zytoplasma von Zellen in der Nähe des Kerns. Hämatoxylineosin-Färbung. Ich nahm weg. 1000
Zahl: 59. Kaninchen-Luftröhre 96 Stunden nach Infektion des Tieres mit Influenzavirus APR-8 (5. Passage). Basophile Einschlüsse mit eosinophiler Auskleidung sind im Zytoplasma des Trachealepithels sichtbar; grobe Flimmerzotten. Hämatoxylineosin-Färbung. Ich nahm weg. 1000
Abb. 60. Hundelunge 96 Stunden nach Tierinfektion
influenzavirus APR-8 (8. Passage). Im Zytoplasma von Alveolarzellen
basophile Einschlüsse mit einer Erleuchtungszone sind sichtbar. Färbung
hämatoxylineosin. Ich nahm weg. 1000.
Molekulare Zusammensetzung der Zelle
Elementzusammensetzung der Zelle
Themenstudienplan
Abschnitt 1 DAS UNTERRICHT ÜBER DIE ZELLE
Thema 1.1 Zelle ist ein elementares lebendes System. Die chemische Organisation der Zelle.
Grundlegende Konzepte und Begriffe zum Thema: Zellen, Makro-Mikroelemente, anorganische Substanzen, Biopolymere, Monomere, Kohlenhydrate, Lipide, Hormone, Enzyme, Vitamine, Nukleinsäuren, ATP.
1. Das Konzept der Wissenschaft der Zytologie. Eine Zelle ist ein elementares lebendes System.
2.Chemische Zusammensetzung Zellen:
a) die Elementzusammensetzung der Zelle;
b) anorganische Substanzen der Zelle: Wasser, Mineralien;
c) organische Substanzen: Proteine, Kohlenhydrate, Lipide, Nukleinsäuren, ATP.
Zusammenfassung der theoretischen Fragen:
1.Zytologie (Säule
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kytos - Zelle, Logos - Doktrin) - die Wissenschaft von Struktur, Funktion und Entwicklung der Zelle.
Zellebildet die Grundlage für die Struktur, die Lebensaktivität und die Entwicklung aller lebenden Formen - einzellig, mehrzellig und sogar nichtzellulär. Dank der ihr innewohnenden Mechanismen liefert die Zelle den Stoffwechsel, die Verwendung biologischer Informationen, die Fortpflanzung, die Eigenschaften der Vererbung und Variabilität und bestimmt so die Eigenschaften der Einheit und Vielfalt, die der organischen Welt innewohnen. elementares lebendes System.
2. Alle Zellen von Tieren und Pflanzen sowie Mikroorganismen weisen eine ähnliche chemische Zusammensetzung auf. Die Zelle enthält mehrere tausend Substanzen, die an verschiedenen chemischen Reaktionen beteiligt sind. Die Ähnlichkeit in der Struktur und chemischen Zusammensetzung verschiedener Zellen zeigt die Einheit ihres Ursprungs.
Makronährstoffe sind Teil organischer Verbindungen.
Spurenelementejod (Teil von Thyroxin, Schilddrüsenhormon), Kobalt (Vitamin B12), Mangan, Nickel, Ruthenium, Selen, Fluor (Zahnschmelz), Kupfer, Chrom, Zink
Ultramikroelemente - eine bakterizide Wirkung haben, die Rückresorption von Wasser in den Nierentubuli hemmen und Enzyme beeinflussen. Mit seinem Mangel an Selen entwickeln sich Krebserkrankungen. Die Funktionen von Ultramikroelementen sind noch wenig bekannt.
Wasser - Die wichtigste Komponente der Zelle bestimmt die physikalischen Eigenschaften der Zelle - Volumen, Elastizität. Wasser löst Substanzen auf, die an chemischen Reaktionen beteiligt sind: Es überträgt Nährstoffe, entfernt Abfall und schädliche Verbindungen aus der Zelle.
Wasserlösliche Substanzen, hydrophil (aus dem griechischen GreekHydros-Wasser, Phileoʼʼ - Liebe) - Alkohole, Amine, Kohlenhydrate, Proteine, Salze.
Wasserunlösliche hydrophobe (aus dem Griechischen "Hydros" - Wasser, "Phobos" - Angst, Hass) - Fette, Ballaststoffe.
Mineralsalze liefern stabile Indikatoren für osmotischen Druck, Übertragung von Nervenimpulsen, sind Träger einer elektrischen Ladung. Für lebenswichtige Prozesse sind die im Salz enthaltenen Kationen die wichtigsten: K +, Na +, Ca2 +, Mg2 + aus Anionen: HPO4 2-, H2PO4 -, Cl -, HCO3 -. Die Stärke und Härte des Knochengewebes wird durch Calciumphosphat und Muschelschalen - durch Carbonat bereitgestellt Kalzium.
Organische Materie Zellen werden durch Proteine, Lipide, Kohlenhydrate, Nukleinsäuren, ATP, Vitamine und Hormone dargestellt.
Eiweiß sind Biopolymere, deren Monomere Aminosäuren sind. Aminosäuren enthalten eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe und ein Radikal. Proteine \u200b\u200benthalten 20 basische Aminosäuren. Aminosäuren verbinden sich miteinander, um eine Peptidbindung zu bilden. Eine Kette von mehr als 20 Aminosäuren wird üblicherweise als Polypeptid oder Protein bezeichnet. Proteine \u200b\u200bbilden vier Hauptstrukturen: primäre, sekundäre, tertiäre und quaternäre
Proteine \u200b\u200berfüllen eine Reihe von Funktionen in der Zelle: plastik (Konstruktion), katalytisch (enzymatisch), energie (der Energiewert des Abbaus von 1 g Protein beträgt 17,6 kJ), signal (Rezeptor), kontraktil (Motor), transport, schützend,regulatorisch, speicherung.
Kohlenhydratebestehen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Komplex - Polymere mit Monomeren in Form von Monosacchariden (Glucose, Ribose, Desoxyribose). Kohlenhydrate umfassen Glucose. tierisches Stärke-Glykogen. Viele Kohlenhydrate sind gut löslich.
Kohlenhydrate in der Zelle erfüllen plastische (Gebäude-), Energie- (Energiewert des Abbaus von 1 g Kohlenhydraten - 17,6 kJ), Speicher- und Unterstützungsfunktionen. Kohlenhydrate können auch in komplexen Lipiden und Proteinen gefunden werden.
Lipidesind organische Substanzen, die nicht in Wasser, sondern in Benzin, Ether und Aceton löslich sind. Von den Lipiden die häufigsten und bekanntesten Fette sowie Lecithin, Cholesterin und Vitamine A, D und Hormone.
Lipide in der Zelle erfüllen plastische (Gebäude), Energie- (Energiewert des Abbaus von 1 g Fett - 38,9 kJ), Speicher-, Schutz- (Abschreibung) und regulatorische (Steroidhormone) Funktionen. Nukleinsäurenwerden im Zellkern gebildet, deshalb ist ihr Name verbunden (vom lateinischen "Kern" -Nukleus). Dies sind Biopolymere, deren Monomere Nukleotide sind. Das Nukleotid enthält eine stickstoffhaltige Base, ein Kohlenhydrat und einen Phosphorsäurerest. Es gibt zwei Arten von Nukleinsäuren: Ribonukleinsäure (RNA) und Desoxyribonukleinsäure (DNA). DNA umfasst vier Arten von Nukleotiden: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C). Die Struktur der DNA wurde von F. Crick und D. Watson 1953 entdeckt. Das DNA-Molekül ist eine doppelsträngige Helix. DNA bestimmt die Zusammensetzung von Zellproteinen und die Übertragung erblicher Merkmale und Eigenschaften von den Eltern auf die Nachkommen.
RNA umfasst vier Arten von Nukleotiden: Adenin (A), Uracil (A), Guanin (G) und Cytosin (C). Es gibt drei Arten von RNA: Information (i-RNA), Transport (t-RNA) und ribosomale (r-RNA) .RNA-Funktionen sind mit der Bildung von Proteinen verbunden, die für diese Zelle charakteristisch sind
ATP (Adenosintriphosphat) -universeller biologischer Energiespeicher in der Zelle. ATP kommt in Mitochondrien, Zellkern, Chloroplasten und Zytoplasma vor. Mit Hilfe von ATP in der Zelle wird die Synthese von Substanzen, das Schlagen von Flagellen und Zilien in Protozoenzellen durchgeführt.
Laborarbeit / Praktische Übungen ʼʼ nicht vorgesehen ʼʼ
Molekulare Zusammensetzung einer Zelle - Konzept und Typen. Klassifikation und Merkmale der Kategorie "Molekulare Zusammensetzung der Zelle" 2014, 2015.
BILDUNGSMINISTERIUM DER REPUBLIK BELARUS
UO Grodno State University nach Y. Kupala benannt
Leeds College
abstrakt
zum Thema: Zellchemie
Abgeschlossen von: Ermolovich Vitaly
Geprüft von: Biologielehrer Yaroshko A.K.
Lida 2011
Planen
Einführung
Zellchemie
Anorganische Substanzen
Organische Materie
Zelltheorie der Struktur von Organismen
Stoffwechsel und Energieumwandlung in der Zelle
Fazit
Literatur
Einführung
Eine Zelle ist eine elementare Einheit des Lebens auf der Erde. Es hat alle Eigenschaften eines lebenden Organismus: Es wächst, vermehrt sich, tauscht Substanzen und Energie mit der Umwelt aus und reagiert auf äußere Reize.
Der Beginn der biologischen Evolution ist mit dem Erscheinen auf der Erde verbunden zellformen Leben.
Einzellige Organismen sind Zellen, die getrennt voneinander existieren. Der Körper aller mehrzelligen Organismen - Tiere und Pflanzen - besteht aus mehr oder weniger Zellen, die eine Art Bausteine \u200b\u200bbilden, aus denen ein komplexer Organismus besteht. Unabhängig davon, ob eine Zelle ein integrales lebendes System ist - ein separater Organismus oder nur ein Teil davon -, verfügt sie über eine Reihe von Merkmalen und Eigenschaften, die allen Zellen gemeinsam sind.
Zweck: Untersuchung der Elementareinheit der Struktur lebender Organismen - der Zelle.
Hauptaufgaben:
Lernen Sie anorganische und organische Substanz Zellen.
Berücksichtigen Sie den Stoffwechsel und die Energieumwandlung in der Zelle.
Studieren Sie die Zelltheorie der Struktur von Organismen.
Zellchemie
In den Zellen wurden etwa 60 Elemente des periodischen Systems von Mendelejew gefunden, die in der leblosen Natur gefunden wurden. Dies ist einer der Beweise für die Gemeinsamkeit von belebter und unbelebter Natur. In lebenden Organismen der am häufigsten vorkommende Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff, der etwa 98% der Zellmasse ausmacht. Dies ist auf die Besonderheiten der chemischen Eigenschaften von Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff zurückzuführen, wodurch sie sich als am besten geeignet für die Bildung von Molekülen herausstellten, die biologische Funktionen erfüllen. Diese vier Elemente können durch die Paarung von Elektronen, die zu zwei Atomen gehören, sehr starke kovalente Bindungen bilden. Kovalent gebundene Kohlenstoffatome können die Gerüste unzähliger verschiedener organischer Moleküle bilden. Da Kohlenstoffatome leicht kovalente Bindungen mit Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff und auch mit Schwefel eingehen, werden organische Moleküle äußerst komplex und strukturell unterschiedlich.
Neben den vier Hauptelementen in der Zelle in spürbaren Mengen (10 th und 100 th Fraktionen von einem Prozent) enthalten Eisen, Kalium, Natrium, Calcium, Magnesium, Chlor, Phosphor und Schwefel. Alle anderen Elemente (Zink, Kupfer, Jod, Fluor, Kobalt, Mangan usw.) befinden sich in sehr geringen Mengen in der Zelle und werden daher als Spurenelemente bezeichnet.
Chemische Elemente sind Teil anorganischer und organischer Verbindungen. Anorganische Verbindungen umfassen Wasser, Mineralsalze, Kohlendioxid, Säuren und Basen. Organische Verbindungen sind Proteine, Nukleinsäuren, Kohlenhydrate, Fette (Lipide) und Lipoide. Neben Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff und Stickstoff können sie auch andere Elemente enthalten. Einige Proteine \u200b\u200benthalten Schwefel. Phosphor ist ein wesentlicher Bestandteil von Nukleinsäuren. Das Hämoglobinmolekül enthält Eisen, Magnesium ist am Aufbau des Chlorophyllmoleküls beteiligt. Spurenelemente spielen trotz des extrem geringen Gehalts an lebenden Organismen eine wichtige Rolle in lebenswichtigen Prozessen. Jod ist Teil des Schilddrüsenhormons - Thyroxin, Kobalt - Teil von Vitamin B. 12 ... Insulin, ein Hormon des Inselteils der Bauchspeicheldrüse, enthält Zink. Bei einigen Fischen tritt Kupfer in den sauerstofftragenden Pigmentmolekülen an die Stelle von Eisen.
Anorganische Substanzen
H. 2 O ist die häufigste Verbindung in lebenden Organismen. Sein Gehalt in verschiedenen Zellen variiert in einem ziemlich weiten Bereich: von 10% im Zahnschmelz bis 98% im Körper einer Qualle, aber im Durchschnitt beträgt er ungefähr 80% des Körpergewichts. Die äußerst wichtige Rolle von Wasser bei der Sicherstellung lebenswichtiger Prozesse beruht auf seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften. Die Polarität der Moleküle und die Fähigkeit, Wasserstoffbrücken zu bilden, machen Wasser zu einem guten Lösungsmittel für eine Vielzahl von Substanzen. Die meisten chemischen Reaktionen in der Zelle können nur in wässriger Lösung stattfinden. Wasser ist auch an vielen chemischen Umwandlungen beteiligt.
Die Gesamtzahl der Wasserstoffbrücken zwischen Wassermolekülen variiert mit t . Wenn Eis schmilzt, werden bei 40 ° C etwa 15% der Wasserstoffbrückenbindungen zerstört. Beim Eintritt in den gasförmigen Zustand werden alle Wasserstoffbrücken zerstört. Dies erklärt die hohe spezifische Wärmekapazität von Wasser. Wenn sich t in der äußeren Umgebung ändert, absorbiert oder gibt Wasser Wärme aufgrund von Bruch oder neuer Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen ab. Auf diese Weise sind die Schwankungen in t innerhalb der Zelle geringer als in der Umgebung. Die hohe Verdampfungswärme ist die Basis eines effizienten Wärmeübertragungsmechanismus bei Pflanzen und Tieren.
Wasser als Lösungsmittel ist an den Phänomenen der Osmose beteiligt, die eine Rolle spielen