La composition chimique du cytoplasme. Matière organique. Qu'est-ce qu'un virus? En quoi cela consiste

Les principales substances organiques de la cellule sont protéines, glucides, acides nucléiques et lipides.

Les glucides. Dans la cellule sont représentés par des monosaccharides, des disaccharides et des polysaccharides.

Les monosaccharides - substances cristallines solides incolores, facilement solubles dans l'eau, généralement de goût sucré. Les monosaccharides comprennent le glucose, le fructose, le ribose, le désoxyribose, etc. Il y a beaucoup de glucose et de fructose dans le miel et les fruits. Le ribose et le désoxyribose font partie des acides nucléiques.

Molécules complexes et grosses polysaccharides (amidon, cellulose, glycogène) sont constitués de nombreux résidus interconnectés de molécules de monosaccharide. Les polysaccharides tels que l'amidon, la cellulose, le glycogène sont composés de molécules de glucose liées, dont le nombre est variable et peut aller de centaines de milliers à des millions. Par conséquent, la formule générale de l'amidon, du glycogène et de la cellulose ressemble à ceci: (C 6 H 10 O 5) n.

Lorsque deux molécules de glucose se combinent, une molécule d'eau est séparée. symbole n signifie que le nombre de molécules de glucose dans les molécules d'amidon, de glycogène et de cellulose peut varier. La cellulose a une structure linéaire, tandis que l'amidon et le glycogène sont ramifiés.

La différence entre les molécules de cellulose et d'amidon est également que le nombre n la cellulose a plus. Une macromolécule d'amidon contient de plusieurs centaines à plusieurs milliers d'unités et une molécule de cellulose en contient plus de 10 000 unités. La cellulose forme des fibres qui confèrent à la plante sa rigidité et sa résistance. Ainsi, la fibre de cellulose est plus résistante que le fil d'acier du même diamètre.

Lipides (du grec - graisse). Les molécules de graisse sont formées de résidus d'alcool trihydrique (glycérol) et de résidus de molécules d'acides gras. La propriété principale des lipides est l'hydrophobicité.

Les caractéristiques de la structure des molécules de glucides et de lipides déterminent leurs fonctions dans la cellule.

Fonctions des glucides et des lipides dans la cellule.

1. Apport de nutriments dans la cellule.

Les cellules des tubercules de pomme de terre et des rhizomes de nombreuses plantes sont riches en glucides. Le glycogène s'accumule dans les cellules hépatiques et musculaires. Lorsque le corps a besoin d'énergie, les molécules de glycogène sont décomposées en molécules de glucose facilement solubles. Les réserves de graisse sont contenues dans les cellules du tissu adipeux des oiseaux et des mammifères, les graines de certaines plantes. Dans les accords, les réserves de graisse sont stockées sous la peau et servent à protéger le corps de l'hypothermie et des dommages mécaniques. Ainsi, baleines, morses, phoques, manchots sont protégés de l'hypothermie par de puissants dépôts graisseux. Chez une baleine, par exemple, la couche de graisse sous-cutanée atteint 1 m.

2. Énergie. Les molécules de glucides et de graisses sont oxydées dans les cellules en dioxyde de carbone et en eau, et l'énergie libérée pendant cela est utilisée pour des processus vitaux.

3. Structurel. Les glucides et les lipides se trouvent dans diverses parties et organites de la cellule. Ainsi, les parois cellulaires des plantes sont construites à partir de cellulose. Le bois contient de 40 à 60% de cellulose. Les lipides sont un composant essentiel de la membrane cellulaire.

Les protéines.

Fonctions des protéines dans la cellule:

1. Catalytique... Les protéines catalytiques accélèrent les réactions chimiques dans la cellule. La catalase augmente donc le taux de décomposition du peroxyde d'hydrogène (H 2 O 2) 10 11 fois

2. Réglementaire.Par exemple, la protéine insuline régule la glycémie.

3. De construction. Les molécules de protéines font partie de toutes les membranes cellulaires. Les molécules de protéines de collagène forment la base du cartilage et des tendons. Les protéines se composent de cheveux, laine, ongles, cornes, sabots, écailles, plumes, toiles d'araignées.

4. Moteur. Certaines protéines (actine, myosine) sont capables de provoquer la contraction des fibres musculaires.

5. Protecteur.... Les anticorps formés chez les vertébrés sont des protéines qui neutralisent les substances étrangères entrant dans le corps. La protéine fibrinogène est impliquée dans la coagulation sanguine.

6. Transport.... Par exemple, l'hémoglobine des protéines sanguines, qui fait partie des érythrocytes, forme des composés fragiles avec l'oxygène dans les poumons et le délivre à toutes les cellules du corps.

7. Stockage. s'accumulant, par exemple, dans les graines de plantes.

8. Énergie.Faute de polysaccharides et de lipides, les protéines peuvent remplir une fonction énergétique. Lorsque les molécules de protéines sont oxydées dans la cellule, l'énergie est libérée à peu près dans la même quantité que lorsque les glucides sont oxydés.

Acides nucléiques.

Les acides nucléiques ont été découverts dans la seconde moitié du 19e siècle. par le biochimiste suisse F. Mischer, qui a isolé une substance à haute teneur en azote et en phosphore des noyaux des cellules et l'a appelée "nucléine" (du latin nucléos - noyau).

Il existe deux types d'acides nucléiques: l'ADN (acide désoxyribonucléique) et l'ARN (acide ribonucléique). Les acides nucléiques, comme les protéines, sont spécifiques à une espèce, c'est-à-dire que chaque espèce a son propre type d'ADN.

Les molécules d'acide nucléique sont de très longues chaînes de plusieurs centaines voire millions de nucléotides. Tout acide nucléique ne contient que quatre types de nucléotides. Les fonctions des molécules d'acide nucléique dépendent du nombre dans la chaîne et de la séquence du composé dans la molécule nucléotidique.

Chaque nucléotide se compose de trois composants: une base azotée, un glucide et de l'acide phosphorique. Chaque nucléotide d'ADN contient l'un des quatre types de bases azotées (adénine-A, thymine-T, guanine-G ou cytosine-C), ainsi qu'un glucide désoxyribose et un résidu d'acide phosphorique.

En 1953, le biologiste américain J. Watson et le physicien anglais F. Crick ont \u200b\u200bcréé un modèle de la structure de la molécule d'ADN. Les scientifiques ont découvert que chaque molécule d'ADN se compose de deux chaînes, liées entre elles et torsadées en spirale. Cela ressemble à une double hélice. Dans chaque brin, les quatre types de nucléotides alternent en séquence.

La composition nucléotidique de l'ADN diffère en différents types bactéries, champignons, plantes, animaux. Mais cela ne change pas avec l'âge, dépend peu des changements de l'environnement. Les nucléotides sont appariés, c'est-à-dire que le nombre de nucléotides adényle dans toute molécule d'ADN est égal au nombre de nucléotides thymidyle (AT), et le nombre de nucléotides cytidyliques est égal au nombre de nucléotides guanyle (C-G). Cela est dû au fait que la connexion de deux chaînes l'une à l'autre dans une molécule d'ADN obéit à une certaine règle, à savoir: l'adénine d'une chaîne est toujours liée par deux liaisons hydrogène uniquement avec la thymine de l'autre chaîne, et la guanine est toujours liée par trois liaisons hydrogène avec la cytosine, c'est-à-dire les chaînes nucléotidiques d'une molécule L'ADN est complémentaire, complémentaire les uns des autres L'ADN contient toutes les bactéries, la grande majorité des virus. On le trouve dans les noyaux de cellules d'animaux, de champignons et de plantes, ainsi que dans les mitochondries et les chloroplastes. Le noyau de chaque cellule du corps humain contient 6,6 x 10 -12 g d'ADN, et dans le noyau des cellules germinales - la moitié moins - 3,3 x 10-12 g.

Molécules d'acide nucléique - L'ADN et l'ARN sont constitués de nucléotides. La composition des nucléotides d'ADN comprend une base azotée (A, T, G, C), un glucide désoxyribose et le reste d'une molécule d'acide phosphorique. La molécule d'ADN est une double hélice constituée de deux brins reliés par des liaisons hydrogène selon le principe de complémentarité. La fonction de l'ADN est de stocker des informations héréditaires.

Une molécule d'ARN, contrairement à l'ADN, est généralement une seule chaîne de nucléotides qui est beaucoup plus courte que l'ADN. Cependant, la masse totale d'ARN dans une cellule est supérieure à celle de l'ADN. Les molécules d'ARN se trouvent à la fois dans le noyau et dans le cytoplasme.

Il existe trois principaux types d'ARN: informationnel, ou modèle, - ARNm; ribosomal - ARNr, transport - ARNt, qui diffèrent par la forme, la taille et la fonction des molécules. Leur fonction principale est de participer à la biosynthèse des protéines.

La structure des molécules d'ARN est montrée. Vous pouvez voir qu'une molécule d'ARN, comme une molécule d'ADN, se compose de quatre types de nucléotides, dont trois contiennent les mêmes bases azotées que les nucléotides d'ADN (A, G, C). Cependant, au lieu de la base azotée de la thymine, l'ARN contient une autre base azotée - l'uracile (U). Ainsi, les nucléotides de la molécule d'ARN comprennent des bases azotées: A, G, C, U. De plus, au lieu du désoxyribose glucidique, l'ARN contient du ribose

Dans les cellules de tous les organismes, il existe des molécules d'ATP - acide adénosine triphosphorique. L'ATP est une substance cellulaire universelle dont la molécule possède des liaisons riches en énergie. La molécule d'ATP est un type de nucléotide, qui, comme les autres nucléotides, se compose de trois composants: une base azotée - adénine, un glucide - ribose, mais au lieu d'un, il contient trois résidus de molécules d'acide phosphorique Les liaisons indiquées par le signe ~ sont riches en énergie et sont appelées macroergique... Chaque molécule d'ATP contient deux liaisons à haute énergie.

Lorsque la liaison à haute énergie est rompue et qu'une molécule d'acide phosphorique est clivée à l'aide d'enzymes, 40 kJ / mol d'énergie sont libérés, tandis que l'ATP est converti en ADP - acide adénosine diphosphorique. Lorsqu'une molécule d'acide phosphorique supplémentaire est clivée, un autre 40 kJ / mol est libéré; L'AMP est formé - acide adénosine monophosphorique. Ces réactions sont réversibles, c'est-à-dire que l'AMP peut être converti en ADP, ADP - en ATP

Les molécules d'ATP ne sont pas seulement décomposées, mais également synthétisées, de sorte que leur contenu dans la cellule est relativement constant. La valeur de l'ATP dans la vie d'une cellule est énorme. Ces molécules jouent un rôle prépondérant dans le métabolisme énergétique nécessaire pour assurer l'activité vitale de la cellule et de l'organisme dans son ensemble.

Les substances organiques sont à la base de toute nature vivante. Plantes et animaux, micro-organismes et virus - tous les êtres vivants sont constitués d'une énorme quantité de diverses substances organiques et d'un nombre relativement restreint de substances inorganiques. Ce sont les composés du carbone, en raison de leur grande diversité et de leur capacité à de nombreuses transformations chimiques, qui sont à la base de la naissance de la vie dans toutes ses manifestations. Cela nécessitait des substances organiques très complexes, dont les molécules contiennent des chaînes de plusieurs milliers d'atomes, c'est-à-dire des polymères. Ces polymères sont appelés biopolymères.

Tout d'abord, ce sont des protéines - porteurs de vie, à la base d'une cellule vivante. Polymères organiques complexes - les protéines sont principalement composées de carbone, d'hydrogène, d'oxygène, d'azote et de soufre. Leurs molécules sont formées en combinant un très grand nombre de molécules simples - les soi-disant acides aminés. Il y a une vingtaine d'acides aminés, mais ils se combinent entre eux dans une combinaison différente, strictement caractéristique et constante pour chaque protéine, chaque organe, chaque tissu, chaque type de créature vivante. Et comme la longueur des molécules de protéines peut être très grande - jusqu'à plusieurs dizaines de milliers d'acides aminés individuels dans une chaîne, il devient clair comment exactement les protéines fournissent une variété de manifestations de la vie.

Il existe de nombreuses protéines différentes.

Il existe des protéines de soutien, dont le but est de former le squelette, les téguments et autres supports du corps. Ces protéines font partie des os, forment le cartilage, la peau, les cheveux, les cornes, les sabots, les plumes, les écailles de poisson. Il existe des protéines de soutien qui forment les muscles et portent non seulement des fonctions de soutien, mais également des fonctions contractiles. La contraction musculaire (le rôle le plus important de ce type de protéine) est la conversion d'une partie de l'énergie chimique de ces protéines en travail mécanique.

Il existe des protéines sanguines aux fonctions très diverses. L'hémoglobine sanguine, par exemple, sert de transporteur d'oxygène dans tout le corps. Un très grand groupe de protéines régule les réactions chimiques dans les organismes. Ce sont des enzymes (catalyseurs biologiques). Plus de sept cents d'entre eux sont connus. Les organismes très développés sont également capables de produire des protéines protectrices, les soi-disant anticorps, qui sont capables de précipiter et ainsi de neutraliser des substances et des corps étrangers qui sont entrés dans le corps de l'extérieur.

Avec les protéines, les acides nucléiques jouent un rôle important dans la vie. Ces substances construisent des protéines. Dans un organisme vivant, le métabolisme a toujours lieu. La composition de la quasi-totalité de ses cellules est constamment renouvelée. Les protéines cellulaires sont également renouvelées. Mais après tout, pour chaque organe, pour chaque tissu, il est nécessaire de fabriquer sa propre protéine spécifique, avec son propre ordre unique d'acides aminés dans la chaîne. Les gardiens de cet ordre sont les acides nucléiques. Ce sont aussi des molécules polymères, de construction complexe, souvent sous la forme d'une double hélice d'atomes. Les acides nucléiques sont une sorte de matrice par laquelle les organismes construisent leurs protéines. On dit souvent au sens figuré qu'ils contiennent le code de synthèse des protéines. Chaque protéine a son propre code, son propre modèle. Les acides nucléiques ont une autre fonction. Ce sont des modèles pour les acides nucléiques eux-mêmes. Il s'agit d'une sorte de «dispositif mémoire» à l'aide duquel chaque type de créature vivante transfère de génération en génération les codes de construction de ses protéines.

Les fonctions de soutien dans la nature vivante ne sont pas assurées uniquement par les protéines. Dans les plantes, par exemple, le support, les substances squelettiques - la cellulose et la lignine. Ce sont également des substances polymériques, mais d'un type complètement différent. Les longues chaînes d'atomes de cellulose sont construites à partir de molécules de glucose, un groupe sucre. Par conséquent, la cellulose est appelée polysaccharides. La structure de la lignine n'est pas encore complètement établie. C'est aussi un polymère, apparemment avec des molécules réticulées. Et chez les insectes, la chitine, également un polysaccharide, remplit des fonctions de soutien.

Il existe un grand groupe de substances (graisses, sucres ou glucides) qui transportent et stockent l'énergie chimique. Ils constituent un matériau de construction de rechange nécessaire à la formation de nouvelles cellules (voir l'article "Chimie des aliments"). De nombreuses substances organiques présentes dans les organismes vivants jouent le rôle de régulateurs de l'activité vitale (vitamines, hormones). Certains régulent la croissance et la division des cellules, d'autres - la respiration ou la digestion, d'autres - l'activité du système nerveux, etc. Les organismes vivants contiennent également de nombreuses substances aux fins les plus diverses: la coloration, à laquelle le monde des fleurs doit sa beauté, pa -hooking - attirer ou effrayer, protéger des ennemis extérieurs et bien d'autres. Les plantes et les animaux, même chaque cellule, sont des laboratoires très complexes dans lesquels des milliers de substances organiques apparaissent, se transforment et se décomposent. Des réactions chimiques nombreuses et variées ont lieu dans ces laboratoires dans un ordre strictement défini. Les structures les plus complexes se créent, grandissent et meurent ...

Le monde des substances organiques nous entoure, nous sommes nous-mêmes constitués d'eux, et toute nature vivante, avec laquelle nous rencontrons chaque seconde, parmi lesquelles nous vivons et que nous utilisons constamment, est constituée de substances organiques.

1. Les glucides se composent de ...

• carbone, hydrogène et oxygène
• carbone, azote et hydrogène
• carbone, oxygène et azote

Les glucides, ou saccharides, est l'un des principaux groupes de composés organiques. Ils font partie des cellules de tous les organismes vivants. Les glucides sont constitués de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Ils ont obtenu leur nom parce que la plupart d'entre eux ont le même rapport d'hydrogène et d'oxygène dans une molécule que dans une molécule d'eau.

La formule générale des glucides: Сn (Н 2 О) m. Les exemples comprennent glucose - C 6 H 12 O 6 et saccharose - C 12 H 22 O 11. D'autres éléments peuvent également être inclus dans les dérivés glucidiques. Tous les glucides sont divisés en simples, ou monosaccharideset complexe, ou polysaccharides... Parmi les monosaccharides, le ribose, le désoxyribose, le glucose, le fructose, le galactose sont de la plus grande importance pour les organismes vivants.

Fonctions des glucides: énergétique, constructive, protectrice, stockage.

2. Déterminez les polysaccharides proposés.

• amidon, glycogène, chitine ...
• glucose, fructose, galactose
• ribose, désoxyribose

Les di- et polysaccharides sont formés en combinant deux ou plusieurs monosaccharides. Les disaccharides ont des propriétés similaires aux monosaccharides. Les deux sont très solubles dans l'eau et ont un goût sucré. Les polysaccharides sont composés d'un grand nombre de monosaccharides reliés par des liaisons covalentes. Ceux-ci inclus amidon, glycogène, cellulose, chitine et d'autres.

3. Violation de la structure naturelle de la protéine.

• dénaturation
• renaturation
• dégénérescence

La violation de la structure naturelle de la protéine est appelée dénaturation... Cela peut se produire sous l'influence de la température, des produits chimiques, de l'énergie radiante et d'autres facteurs. Avec un faible impact, seule la structure quaternaire se désintègre, avec une structure plus forte, la structure tertiaire, puis la structure secondaire, et la protéine reste sous la forme d'une chaîne polypeptidique. Ce processus est partiellement réversible: si la structure primaire n'est pas détruite, la protéine dénaturée est capable de restaurer sa structure. Ainsi, toutes les caractéristiques structurelles de la macromolécule protéique sont déterminées par sa structure primaire.

4. La fonction en raison de laquelle l'accélération des réactions biochimiques dans la cellule se produit.

• catalytique
• enzymatique
• les deux réponses sont correctes

Les enzymes (ou biocatalyseurs) sont des molécules de protéines qui agissent comme des catalyseurs biologiques, augmentant la vitesse des réactions chimiques des milliers de fois. Pour que les grosses molécules organiques réagissent, un simple contact ne leur suffit pas. Il faut que les groupes fonctionnels de ces molécules se font face et qu'aucune autre molécule n'interfère avec leur interaction. La probabilité que les molécules elles-mêmes s'orientent correctement est négligeable. L'enzyme, d'autre part, attache les deux molécules à elle-même dans la position souhaitée, nous aide à nous débarrasser du film d'eau, fournit de l'énergie, élimine les parties en excès et libère le produit de réaction fini. Dans le même temps, les enzymes elles-mêmes, comme d'autres catalyseurs chimiques, ne changent pas à la suite de réactions passées et font leur travail encore et encore. Il existe des conditions optimales pour le fonctionnement de chaque enzyme. Certaines enzymes sont actives dans un environnement neutre, d'autres dans un environnement acide ou alcalin. À des températures supérieures à 60 ° C, la plupart des enzymes ne fonctionnent pas.

5. Fonction des protéines contractiles.

• moteur
• transport
• protecteur

Moteur la fonction des protéines est assurée par des protéines contractiles spéciales. Grâce à eux, les cils et les flagelles se déplacent dans les protozoaires, les chromosomes se déplacent pendant la division cellulaire, les muscles se contractent dans les organismes multicellulaires et d'autres types de mouvement dans les organismes vivants sont améliorés.

Le flagelle de toutes les cellules eucaryotes mesure environ 100 µm de long. Sur la coupe transversale, on peut voir que 9 paires de microtubules sont situées le long de la périphérie du flagelle, et 2 microtubules sont situées au centre. Toutes les paires de microtubules sont interconnectées. La protéine qui effectue cette liaison change sa conformation en raison de l'énergie libérée lors de l'hydrolyse de l'ATP. Cela conduit au fait que les paires de microtubules commencent à se déplacer les uns par rapport aux autres, le flagelle se plie et la cellule commence à se déplacer.

6. La fonction des protéines, grâce à laquelle l'hémoglobine transporte l'oxygène des poumons vers les cellules d'autres tissus et organes.

• transport
• moteur
• les deux réponses sont correctes

L'important est transport fonction des protéines. Ainsi, l'hémoglobine transporte l'oxygène des poumons vers les cellules d'autres tissus et organes. Dans les muscles, cette fonction est assurée par l'hémoglobine protéique. Les protéines sériques (albumine) favorisent le transfert de lipides et d'acides gras, diverses substances biologiquement actives. En attachant de l'oxygène, l'hémoglobine passe de la couleur bleuâtre à l'écarlate. Par conséquent, le sang, dans lequel il y a beaucoup d'oxygène, diffère par la couleur du sang dans lequel il y a peu d'oxygène. Les protéines de transport dans la membrane externe des cellules transportent diverses substances de l'environnement vers le cytoplasme.

7. Fonction protéique, qui maintient une concentration constante de substances dans le sang et les cellules du corps. Participez à la croissance, à la reproduction et à d'autres processus vitaux.

• enzymatique
• règlementaire
• transport

Règlementaire la fonction est inhérente aux protéines - hormones. Ils maintiennent des concentrations constantes de substances dans le sang et les cellules, participent à la croissance, à la reproduction et à d'autres processus vitaux. En présence d'une substance régulatrice, la lecture d'une certaine section d'ADN commence. La protéine produite par ce gène entame une longue chaîne de transformations de substances traversant le complexe enzymatique. Au final, une substance régulatrice est produite, qui arrête sa lecture ou la transfère sur un autre site. Dans ce cas, ce sont les informations sur l'ADN qui déterminent les substances à produire, et le produit final de la synthèse bloque l'ADN et suspend l'ensemble du processus. Autre moyen: l'ADN est bloqué par une substance qui apparaît à la suite de l'activité des systèmes de contrôle du corps: nerveux ou humorale. Bien entendu, il peut y avoir un grand nombre d'intermédiaires dans cette chaîne. Il existe, par exemple, tout un groupe de protéines réceptrices qui envoient un signal de contrôle en réponse à des changements de l'environnement externe ou interne.

8. La molécule d'ADN contient des bases azotées ...

• adénine, guanine, cytosine, thymine
• adénine, guanine, leucine, thymine
• il n'y a pas de bonne réponse

La molécule d'ADN contient quatre types de bases azotées: l'adénine, la guanine, la cytosine et la thymine. Ils déterminent les noms des nucléotides correspondants.

9. Déterminez la composition du nucléotide.

• résidu d'acide phosphorique, cytidine, glucide
• base azotée, glucides, ADN
• base azotée, glucide, résidu d'acide phosphorique

Chaque nucléotide se compose de trois composants liés par de fortes liaisons chimiques. Il s'agit d'une base azotée, d'un glucide (ribose ou désoxyribose) et d'un résidu d'acide phosphorique.

10. Le nom de la liaison entre l'adénine et la thymine dans la formation d'une molécule d'ADN double brin.

• célibataire
• double
• tripler

Une molécule d'ADN est une double rangée de nucléotides, cousu dans les directions longitudinale et transversale Le cadre de sa structure est constitué d'hydrates de carbone, liés de manière fiable par des groupes phosphate en deux chaînes. Entre les chaînes «échelle» se trouvent des bases azotées, attirées les unes vers les autres par des liaisons hydrogène faibles (dans le cas de l'adénine-thymine, la liaison double).

11. Déterminez la composition de l'adénosine triphosphate:

• adénine, uracile, deux résidus d'acide phosphorique
• adénine, ribose, trois résidus d'acide phosphorique

Acide nucléique l'adénosine triphosphate (ATP) est composé d'un seul nucléotide et contient deux liaisons à haute énergie (riches en énergie) entre les groupes phosphate. L'ATP est absolument essentiel dans chaque cellule, car il joue le rôle d'un accumulateur biologique - un vecteur d'énergie. Il est nécessaire partout où l'énergie est stockée ou libérée et utilisée, c'est-à-dire dans presque toutes les réactions biochimiques, puisque de telles réactions se produisent dans chaque cellule presque en continu, chaque molécule d'ATP est déchargée et rechargée, par exemple, dans le corps humain, en moyenne, une fois par jour minute. L'ATP se trouve dans le cytoplasme, les mitochondries, les plastes et les noyaux.

13. Enveloppe protéique du virus.

• capside
• lipide
• il n'y a pas de bonne réponse

Les virus sont organisés très simplement. Chaque particule virale est constituée d'ARN ou d'ADN, enfermé dans une enveloppe protéique, appelée capside... La capside a plusieurs fonctions.

• Protection du matériel génétique (ADN ou ARN) du virus contre les dommages mécaniques et chimiques.
• Détermination du potentiel d'infection cellulaire.
• Aux stades initiaux de l'infection cellulaire: fixation à la membrane cellulaire, rupture de la membrane et introduction du matériel génétique du virus dans la cellule.

14. Le niveau représenté par les molécules de substances organiques présentes dans les cellules et appelées molécules biologiques.

• cellulaire
• moléculaire
• organismique

Moléculaire le niveau est représenté par des molécules de substances organiques - protéines, acides nucléiques, glucides, lipides. Au niveau moléculaire, le rôle de ces composés biologiques importants dans la croissance et le développement des organismes, le stockage et la transmission des informations héréditaires, le métabolisme et la conversion d'énergie dans les cellules vivantes et d'autres phénomènes est en cours d'étude.

15. Lequel des termes est synonyme du concept de "métabolisme"?

• assimilation
• catabolisme
• métabolisme

Métabolisme ( métabolisme) - un ensemble de processus interdépendants de synthèse et de décomposition des produits chimiques se produisant dans le corps. Les biologistes le divisent en plastique (anabolisme) et métabolisme énergétique (catabolisme), qui sont interconnectés. Tous les processus de synthèse nécessitent des substances et de l'énergie fournies par des processus de clivage. Les processus de clivage sont catalysés par des enzymes synthétisées au cours du métabolisme plastique, en utilisant les produits et l'énergie du métabolisme énergétique. Les réactions métaboliques dans une cellule vivante se produisent à des températures modérées, une pression normale et de petites fluctuations d'acidité. En dehors des organismes vivants, dans de telles conditions, toutes les réactions chimiques d'assimilation et de dissimilation ne pourraient pas se dérouler du tout ou se dérouleraient lentement. Cependant, dans les organismes vivants, ces réactions passent très rapidement. Cela est dû à la participation d'enzymes en eux.

Les représentants du royaume des virus constituent un groupe spécial de formes de vie. Ils ont non seulement une structure hautement spécialisée, mais sont également caractérisés par un métabolisme spécifique. Dans cet article, nous étudierons une forme de vie non cellulaire - un virus. En quoi il consiste, comment il se multiplie et quel rôle il joue dans la nature, vous apprendrez en le lisant.

Découverte des formes de vie non cellulaires

En 1892, le scientifique russe D. Ivanovsky étudiait l'agent causal de la maladie du tabac - la mosaïque du tabac. Il a découvert que l'agent pathogène n'appartenait pas à des bactéries, mais qu'il s'agissait d'une forme spéciale, appelée plus tard un virus. À la fin du 19e siècle, les microscopes à haute résolution n'étaient pas encore utilisés en biologie, de sorte que le scientifique ne pouvait pas savoir de quelles molécules le virus est composé, ni les voir et les décrire. Après la création d'un microscope électronique au début du XXe siècle, le monde a vu les premiers représentants du nouveau royaume, qui se sont révélés être à l'origine de nombreuses maladies humaines dangereuses et difficiles à traiter, ainsi que d'autres organismes vivants: animaux, plantes, bactéries.

La place des formes non cellulaires dans la taxonomie de la nature vivante

Comme mentionné précédemment, ces organismes sont combinés en un cinquième - virus. La principale caractéristique morphologique de tous les virus est l'absence de structure cellulaire. Jusqu'à présent, le monde scientifique n'arrête pas les discussions sur la question de savoir si formes non cellulaires objets vivants au sens plein de ce concept. Après tout, toutes les manifestations du métabolisme en eux ne sont possibles qu'après pénétration dans une cellule vivante. Jusque-là, les virus se comportent comme des objets de nature inanimée: ils n'ont pas de réactions métaboliques, ils ne se multiplient pas. Au début du 20e siècle, toute une série de questions se sont posées aux scientifiques: qu'est-ce qu'un virus, en quoi consiste son enveloppe, que contient une particule virale? Les réponses ont été obtenues à la suite d'années de recherche et d'expérimentation, qui ont servi de base à une nouvelle discipline scientifique. Il est né à l'intersection de la biologie et de la médecine et s'appelle la virologie.

Caractéristiques structurelles

L'expression «tout ingénieux est simple» se réfère directement aux formes de vie non cellulaires. Le virus se compose de molécules d'acide nucléique - ADN ou ARN, recouvertes d'une couche protéique. Il n'a pas son propre appareil de synthèse d'énergie et de protéines. Sans cellule hôte, les virus n'ont aucun signe de substance vivante: pas de respiration, pas de croissance, pas d'irritabilité, pas de reproduction. Pour que tout cela apparaisse, une seule chose est nécessaire: trouver une victime - une cellule vivante, subordonner son métabolisme à votre acide nucléique et finalement le détruire. Comme mentionné précédemment, l'enveloppe du virus est constituée de molécules protéiques de structure ordonnée (virus simples).

Si l'enveloppe comprend également des sous-unités lipoprotéiques, qui font en fait partie de la membrane cytoplasmique de la cellule hôte, ces virus sont appelés virus complexes (agents pathogènes de la variole et de l'hépatite B). Souvent, les glycoprotéines font également partie de l'enveloppe de surface du virus. Ils servent de fonction de signalisation. Ainsi, l'enveloppe et le virus lui-même sont constitués de molécules du composant organique - protéines et acides nucléiques (ADN ou ARN).

Comment les virus pénètrent dans les cellules vivantes

1. En fusionnant sa coquille avec la membrane cellulaire (virus de la grippe).
2. Par pinocytose (l'agent causal de la poliomyélite animale).
3. Par des dommages à la paroi cellulaire (virus végétaux).

Reproduction de virus

Le résultat de l'attaque du pathogène sur la cellule est la combinaison d'ADN ou d'ARN du virus avec ses propres particules protéiques. Ainsi, le virus nouvellement formé est constitué de molécules d'acide nucléique recouvertes de particules protéiques ordonnées. La membrane de la cellule hôte est détruite, la cellule meurt et les virus qui en sont libérés sont introduits dans les cellules saines du corps.

Phénomène de redondance inverse

Au début de l'étude des représentants de ce royaume, on croyait que les virus étaient constitués de cellules, mais déjà les expériences de D.Ivanovsky ont prouvé que les agents pathogènes ne pouvaient pas être isolés à l'aide de filtres microbiologiques: les agents pathogènes traversaient leurs pores et se retrouvaient dans un filtrat qui conservait des propriétés virulentes.

Des recherches plus poussées ont établi le fait que le virus est constitué de molécules de matière organique et ne montre des signes de substance vivante qu'après sa pénétration directe dans la cellule. Dans celui-ci, il commence à se multiplier. La plupart des virus à ARN se reproduisent comme décrit ci-dessus, mais certains, comme le virus du SIDA, induisent la synthèse d'ADN dans le noyau de la cellule hôte. Ce phénomène est appelé réplication inverse. Ensuite, l'ARNm du virus est synthétisé, et déjà sur celui-ci commence l'assemblage des sous-unités de protéines virales qui forment son enveloppe.

Caractéristiques des bactériophages

Qu'est-ce qu'un bactériophage - une cellule ou un virus? De quoi est faite cette forme de vie non cellulaire? Les réponses à ces questions sont les suivantes: il s'agit d'un virus qui infecte exclusivement les organismes procaryotes - les bactéries. Sa structure est assez particulière. Le virus est constitué de molécules de matière organique et est divisé en trois parties: la tête, la tige (gaine) et les filaments de la queue. Dans la partie avant - la tête - il y a une molécule d'ADN. Ceci est suivi d'un couvercle qui a un noyau creux à l'intérieur. Les filaments de queue qui y sont attachés assurent la connexion du virus avec les locus récepteurs des bactéries. Le principe d'action d'un bactériophage ressemble à une seringue. Après contraction des protéines de la gaine, la molécule d'ADN entre dans la tige creuse et est ensuite injectée dans le cytoplasme de la cellule cible. Désormais, la bactérie infectée synthétisera l'ADN du virus et de ses protéines, ce qui conduira inévitablement à sa mort.

Comment le corps se protège des infections virales

La nature a créé des dispositifs de protection spéciaux qui résistent maladies virales plantes, animaux et humains. Les agents pathogènes eux-mêmes sont perçus par leurs cellules comme des antigènes. En réponse à la présence de virus dans le corps, des immunoglobulines sont produites - des anticorps protecteurs. - thymus, ganglions lymphatiques - réagissent à l'invasion virale et favorisent la production de protéines protectrices - interférons. Ces substances inhibent le développement des particules virales et inhibent leur reproduction. Les deux types de réactions de défense discutés ci-dessus sont liés à l'immunité humorale. Une autre forme de défense est cellulaire. Les leucocytes, les macrophages, les neutrophiles absorbent les particules virales et les décomposent.

L'importance des virus

Ce n'est un secret pour personne que c'est principalement négatif. Ces ultra-petites particules pathogènes (de 15 à 450 nm), visibles uniquement au microscope électronique, provoquent tout un tas de maladies dangereuses et insolubles de tous les organismes qui existent sur Terre sans exception. Ainsi, les organes et systèmes vitaux sont affectés, par exemple, nerveux (rage, encéphalite, poliomyélite), immunitaires (SIDA), digestifs (hépatite) et respiratoires (grippe, adéno-infections). Les animaux tombent malades avec un lézard, la peste et des plantes - avec diverses nécroses, taches, mosaïques.

La diversité des représentants du royaume n'est pas entièrement comprise. La preuve en est que de nouveaux types de virus sont encore découverts et que des maladies auparavant rares sont diagnostiquées. Par exemple, au milieu du 20e siècle, le virus Zika a été découvert en Afrique. On le trouve dans le corps des moustiques qui, lorsqu'ils sont piqués, infectent les humains et d'autres mammifères. Les symptômes de la maladie indiquent que l'agent pathogène affecte principalement le système nerveux central et provoque une microcéphalie chez les nouveau-nés. Les personnes porteuses de ce virus doivent se rappeler qu'elles représentent un danger potentiel pour leurs partenaires, car des cas de transmission sexuelle de la maladie ont été enregistrés dans la pratique médicale.

Le rôle positif des virus peut être attribué à leur utilisation dans la lutte contre les espèces nuisibles, en génie génétique.

Dans ce travail, nous avons décrit ce qu'est un virus, en quoi consiste sa particule et comment les organismes se protègent des agents pathogènes. Nous avons également identifié le rôle que jouent les formes de vie non cellulaires dans la nature.

Contenu 1. Niveau moléculaire: caractéristiques générales 2. Glucides 2. Glucides. Testez vos connaissances Testez vos connaissances 3. Lipides 3. Lipides. Testez vos connaissances Testez vos connaissances 4. Composition et structure des protéines 5. Fonctions des protéines 5. Fonctions des protéines. Testez vos connaissances Testez vos connaissances 6. Acides nucléiques 6. Acides nucléiques. Testez vos connaissances Testez vos connaissances 7. ATP et autres composés organiques de la cellule 8. Catalyseurs biologiques 8. Catalyseurs biologiques. Testez vos connaissances Testez vos connaissances 9. Virus 9. Virus. Testez vos connaissances Testez vos connaissances 10. Contenu du chapitre 11. Littérature

Niveau moléculaire: caractéristiques générales Niveau moléculaire - le niveau initial et le plus profond d'organisation d'un organisme vivant. Chaque organisme est constitué de molécules de substances organiques dans la cellule - ce sont des molécules biologiques. Les organismes vivants sont constitués des mêmes éléments chimiques que les inanimés. Actuellement, plus de 100 éléments sont connus, la plupart d'entre eux sont contenus dans des organismes vivants Les plus courants dans la nature vivante: glucides (C), oxygène (O), hydrogène (H) et azote (N) La base de tous les composés organiques est le carbone, il entre dans liaison avec de nombreux atomes et leurs groupes - forme des chaînes, de composition chimique, de longueur et de forme différentes. Monomères - groupes d'atomes, disposés relativement simplement, qui font partie de composés chimiques complexes Polymère - une chaîne composée de nombreux maillons - monomères Biopolymères - polymères qui composent les organismes vivants Une molécule de polymère est constituée de milliers de monomères interconnectés (identiques ou différents) Propriétés des biopolymères dépendent: de la structure des monomères du nombre de monomères de la variété des monomères Les biopolymères sont universels, puisqu'ils sont construits selon le même plan pour tous les organismes vivants.

Niveau moléculaire: caractéristiques générales Les biopolymères comprennent: les protéines glucides les acides nucléiques Chaque type de biopolymère est caractérisé par une certaine structure et fonction: les biopolymères sont des protéines, ils sont constitués de monomères - acides aminés, ils remplissent les fonctions: le principal matériau structurel, régulent les processus Les acides nucléiques sont constitués de nucléotides, participent à le transfert de l'information génétique Les glucides sont constitués de monosaccharides, principale matière énergétique des organismes vivants, les graisses sont des composés organiques de haut poids moléculaire - la construction et la ressource énergétique de l'organisme. Les diverses propriétés des biopolymères sont dues à différentes combinaisons de plusieurs types de monomères. Les propriétés spécifiques des biopolymères ne se manifestent que dans une cellule vivante. La continuité entre le niveau moléculaire et le niveau cellulaire suivant est assurée par le fait que les molécules biologiques sont le matériau à partir duquel se forment les structures cellulaires supramoléculaires. protéine acide aminé acide nucléique nucléotide glucide monosaccharide To content

Glucides (saccharides) Glucides - l'un des principaux groupes de composés organiques, fait partie des cellules de tous les organismes Composition élémentaire - C, H, O Formule générale C n (H 2 O) m, exemples: glucose - C 6 H 12 O 6, saccharose - С 12 Н 24 О 11 Fonctions des glucides: 1. Énergie (glucose) 2. Stockage (réserve) (amidon, glycogène) 3. Bâtiment (structurel) (cellulose, chitine, mureine) 4. Récepteur Glucides simples, ou monosaccharides complexes, ou polysaccharides Ribose désoxyribose Glucose fructose galactose Disaccharides: saccharose, maltose, lactose Polysaccharides: amidon, glycogène, cellulose, chitine Bien soluble dans l'eau, goût sucré Non soluble dans l'eau, pas de goût sucré disaccharides Travailler avec le manuel Au contenu

Lipides Lipides - un grand groupe de matières grasses insolubles dans l'eau La plupart des lipides sont constitués d'acides gras de poids moléculaire élevé et d'alcool triatomique glycérol Les cellules contiennent de 2 à 3% à 50-90% Contenus dans toutes les cellules sans exception Les graisses sont les lipides les plus simples et les plus répandus Élémentaire composition - С, Н, О Fonctions lipidiques: 1. énergie 2. stockage (graisses) 3. source d'eau 4. protecteur (calorifuge) 5. favorise la flottabilité 6. construction 7. régulateur (hormones). Au contenu

Composition et structure des protéines Les protéines (protéines) sont les plus nombreuses, les plus courantes, de première importance (jusqu'à 50-80% de la masse cellulaire sèche) Molécules de protéines - macromolécules (grandes) Composition élémentaire - C, H, O, N (S, P, Fe) Les protéines diffèrent: le nombre de monomères la composition des monomères la séquence des monomères Les monomères de la protéine sont des acides aminés: une variété infinie de protéines est créée par des combinaisons de seulement 20 acides aminés Des combinaisons de propriétés acides et basiques confèrent de la réactivité

Niveaux d'organisation structurale de la molécule protéique Lors de l'étude de la composition des protéines, il a été constaté qu'elles ont toutes des configurations spatiales différentes, sont construites selon le même principe et ont quatre niveaux d'organisation Structure primaire Structure secondaire Structure tertiaire Structure quaternaire

Dénaturation des protéines Dénaturation des protéines La dénaturation des protéines est une perte de leurs propriétés naturelles (solubilité) par les protéines due à la perturbation de la structure spatiale de leurs molécules. La dénaturation se produit sous l'influence de: la température des produits chimiques d'énergie radiante, etc. Les liaisons chimiques sont détruites à partir de la structure quaternaire Acides aminés primaires secondaires tertiaires destruction transmise à la structure primaire La structure primaire détermine les caractéristiques structurelles de la macromolécule protéique. Selon leur composition, les protéines sont divisées: Protéines simples Protéines complexes Ne sont constituées que d'acides aminés La composition comprend des glucides (glycoprotéines), des graisses (lipoprotéines), des acides nucléiques (nucléoprotéines) Dénaturation irréversible de la protéine d'oeuf Au contenu

Acides nucléiques Les acides nucléiques sont des biopolymères dans la cellule qui remplissent diverses fonctions Types d'acides nucléiques Les acides nucléiques sont des biopolymères constitués de monomères - nucléotides Fonctions des acides nucléiques 1. Stockage de l'information héréditaire 2. Transport 3. Construction 4. Information. Acide désoxyribonucléique (ADN) Acide ribonucléique (ARN) Chaque nucléotide est constitué de: glucides Adénine Thymine Guanine Cytosine Uracile Désoxyribose Ribose r - ARN - ARN ribosomal t - ARN - ARN de transport et - ARN - ARN informatif ou messager.

ATP et autres composés organiques L'adénosine triphosphate (ATP) est un nucléotide composé d'une base azotée d'adénine, d'un glucide ribose et de trois résidus d'acide phosphorique L'ATP est une structure instable Les vitamines sont des composés bioorganiques complexes nécessaires à la vie normale des organismes Certaines vitamines sont synthétisées dans l'organisme lui-même, d'autres - viennent avec de la nourriture Les vitamines sont désignées par des lettres de l'alphabet latin, sont divisées en liposolubles (A, D, E et K) et hydrosolubles (B, C, PP, etc.) Les vitamines jouent un rôle important dans le métabolisme - un manque ou un excès dans le corps viole les fonctions physiologiques de B la cellule contient encore des substances organiques - produits intermédiaires ou finaux de la biosynthèse et de la désintégration. 40 kJ Aller au contenu

Catalyseurs biologiques La catalyse est le phénomène d'accélération d'une réaction sans changer son résultat global Les catalyseurs sont des substances qui modifient la vitesse d'une réaction chimique, mais ne font pas partie des produits de la réaction Certaines molécules d'ARN ont une capacité catalytique (au stade initial de l'origine de la vie, maintenant le rôle est extrêmement petit) Enzymes (protéines) - les principaux biocatalyseurs de la cellule (jusqu'à 1000) Les molécules enzymatiques ne peuvent être constituées que de protéines, ou de protéines et d'un composant non protéique (coenzyme) Coenzyme - en règle générale les vitamines, les ions de divers métaux Les enzymes sont impliquées à la fois dans les processus de synthèse et de désintégration. Les enzymes agissent dans une séquence strictement définie sont spécifiques (sélectives) La molécule enzymatique a un centre actif - une certaine réaction a lieu dessus, seules certaines molécules de la substance (substrat) s'y lient (complémentaires les unes des autres) Au stade final de la réaction, le complexe enzyme-substance se décompose avec la formation de produits finaux et enzyme libre Le travail de l'enzyme est influencé par la température, la pression, la réaction du milieu, la concentration de l'enzyme et de la substance. Au contenu

Composition, structure et fonction des protéines Testez vos connaissances 1. Quelles substances sont appelées protéines ou protéines? 2. Quels sont les groupes chimiques des monomères protéiques? 3. Quelle est la structure primaire d'une protéine? 4. Quelles liaisons chimiques contiennent des configurations protéiques? 5. Pour quelles raisons les protéines sont-elles divisées en simples et complexes? 6. Quelles fonctions les protéines remplissent-elles dans un organisme vivant? Répondre aux questions Aller au contenu

Acides nucléiques Testez vos connaissances 1. Quelle est la structure d'un nucléotide? 2. Quelle est la structure de la molécule d'ADN? 3. Quel est le principe de complémentarité? 4. Qu'est-ce qui est commun et quelles sont les différences dans la structure des molécules d'ADN et d'ARN? 5. Quels types de molécules d'ARN connaissez-vous? Quelles sont leurs fonctions? Répondre aux questions Aller au contenu

Catalyseurs biologiques Testez vos connaissances 1. Quelles substances sont appelées catalyseurs? 2. Quel rôle jouent les enzymes dans la cellule? 3. Pourquoi la plupart des enzymes ont-elles haute température perd ses propriétés catalytiques? 4. Pourquoi le manque de vitamines peut provoquer des perturbations dans les processus vitaux de l'organisme? Répondre aux questions Aller au contenu

Virus Testez vos connaissances 1. Sur quelle base les virus sont-ils classés comme organismes vivants? 2. Quelles caractéristiques distinguent les virus des autres organismes vivants? 3. Quelle est la structure des virus? 4. Quelles maladies humaines sont causées par des virus? Répondre aux questions Aller au contenu

P. 20 Travailler avec le manuel 1. Lire une partie du paragraphe 1.2, en commençant par le deuxième paragraphe de la page Ecrivez dans un carnet les principales fonctions des glucides? Au contenu

P. 24 Travailler avec le manuel 1. Lire une partie du paragraphe 1.4 à la page 24, en commençant par le dernier paragraphe 2. Déterminer quelles configurations (niveaux d'organisation) ont des molécules de protéines, quelles liaisons chimiques les retiennent? 3. Remplissez le tableau: Structure des protéines Caractéristiques de la structure Types de liaisons détenant des structures Vers le contenu

P. 30 Travailler avec le manuel 1. Lire une partie du paragraphe 1.6, en commençant par le premier paragraphe de la page Définir en quoi une molécule d'ADN diffère d'une molécule d'ARN, quelles sont les similitudes entre ces molécules? 3. Remplissez le tableau: Acide nucléique Similarités Différences ADN ARN Vers le contenu

Littérature 1. Kamensky A. A. et al., Biology. 9 cl. - M: Outarde, Belyaev D.K. et al., Classe de biologie générale., M.: Education, Polyansky Yu.I., Classe de biologie générale., M.: Education, Pugovkin A.P. et al., Biologie générale de la 9e année, M.: Éducation, Encyclopédie pour les enfants. Biologie, M.: Avanta, 1998