Vírusová častica je inertná statická forma vírusu. Keď sú virióny mimo bunky, nemnožia sa a neprebiehajú v nich žiadne metabolické procesy. Všetky dynamické udalosti sa začnú až potom, ako sa vírus dostane do bunky. Aj u mnohobunkového hostiteľa sa rozhodujúce udalosti pri vírusovej infekcii vyskytujú na bunkovej úrovni. Šírenie vírusu nastáva v dôsledku opakovaných cyklov interakcie vírusu s bunkami a disperzie viriónov v extracelulárnom prostredí. (Obr. 57-60).
V bunkách infikovaných vírusom nastáva hlboká reštrukturalizácia vírusového materiálu a často aj zložiek hostiteľskej bunky. Vzniká nový systém - komplex vírus-bunka. Reprodukcia vírusov je viacstupňový proces, ktorý možno rozdeliť do siedmich stupňov:
Adsorpcia... Je to proces pripájania vírusov k povrchu náchylnej bunky. Na začiatku sú virióny adsorbované elektrostatickou interakciou alebo 167 an der Waalsovými silami. Táto fáza je reverzibilná: vírus sa dá oddeliť jednoduchým pretrepaním.
Injekcia... Je to spojené so zavedením (injekciou) infekčnej nukleovej kyseliny vírusu (ako vo fágoch) do bunky alebo s penetráciou celej vírusovej častice do bunky, po ktorej nasleduje „odstránenie“ vírusu z proteínového obalu a uvoľnenie infekčnej nukleovej kyseliny.
Deproteinizácia... V priebehu neho sa uvoľní nosič genetickej informácie vírusu - jeho nukleová kyselina. V bakteriofágoch sa tento proces zhoduje s predchádzajúcou fázou.
Replikáciamolekuly vírusovej nukleovej kyseliny. Replikácia sa uskutočňuje na úkor nukleotidov nahromadených v hostiteľskej bunke.
Syntéza štrukturálnych proteínov a enzýmov špecifických pre vírus... Proces syntézy prebieha v ribozómoch hostiteľskej bunky.
Zhromaždenie (samoorganizácia) vírusových častíc... Je preto potrebné, aby koncentrácia viriónových zložiek dosiahla vysokú (kritickú) hladinu. Zložky vírusovej častice sa syntetizujú osobitne a v rôznych častiach bunky. 10 Najskôr sa nukleové kyseliny komplexujú s časťou proteínov a vznikajú nukleoproteíny. Posledné sú pokryté škrupinami. Tieto membrány často zahŕňajú niektoré zložky bunkovej membrány.
Lýza... V baktériách dochádza k rozkladu buniek pod vplyvom fágových enzýmov a v bunkách vyšších organizmov - vyčnievaním bunkovej membrány a „vytláčaním“ vírusových častíc do prostredia.
Tabuľka17
|
Niektoré z najslávnejších vírusových ľudské choroby |
||||
|
názov choroba |
Pôvodca |
Postihnuté oblasti tela |
Spôsob šírenie |
Typ očkovania |
|
Mixovírus jedného z troch typov - A, B a C - s rôznym stupňom virulencie |
Dýchacie cesty: epitel lemujúci priedušnicu a priedušky. |
Kvapkajúca infekcia |
Zabitý vírus: kmeň usmrteného vírusu sa musí zhodovať s kmeňom vírusu spôsobujúcim chorobu |
|
|
Chladný |
Široká škála vírusov, najčastejšie rinovírusy (RNA vírusy) |
Dýchacie cesty: zvyčajne iba horné |
Kvapkajúca infekcia |
Živý alebo inaktivovaný vírus sa podáva intramuskulárnou injekciou; očkovanie nie je veľmi účinné, pretože existuje veľa rôznych kmeňov rinovírusov |
|
Vírus kiahní (DNA vírus), jeden z vírusov kiahní |
Dýchacie cesty, potom koža |
Kvapkajúca infekcia (možný nákazlivý prenos cez rany na koži). |
Živý oslabený (oslabený) vírus sa zavedie do ryhy na koži; neplatí teraz. |
|
|
Mumps (epidemická paratitída) |
Dýchací trakt, potom generalizovaná infekcia v tele krvou; postihnuté sú najmä slinné žľazy, u dospelých mužov aj semenníky |
Kvapkajúca infekcia (alebo nákazlivý prenos ústami s infekčnými slinami) |
Živý oslabený vírus |
|
|
Paramyxovírus (RNA vírus) |
Dýchacie cesty (od ústna dutina do priedušiek), potom ide na kožu a do čriev |
Kvapkajúca infekcia |
Živý oslabený vírus |
|
|
Osýpky (rubeola) |
Vírus rubeoly |
Dýchacie cesty, krčné lymfatické uzliny, oči a pokožka |
Kvapkajúca infekcia |
Živý oslabený vírus |
|
Poliomyelitída (infantilná paralýza) |
Vírus poliomyelitídy (pikoravírus; RNA vírus, tri známe kmene) |
Hltan a črevá, potom krv; niekedy motorické neuróny miechy, potom môže dôjsť k paralýze |
Kvapkajte na infekciu alebo cez ľudské výkaly |
Živý oslabený vírus sa podáva perorálne, zvyčajne na kúsku cukru |
|
Žltá zimnica |
Arbovírus, t.j. vírus prenášaný článkonožcami (RNA vírus) |
Výstelka krvných ciev a pečene |
Nosiče - článkonožce, ako sú kliešte, komáre |
Živý oslabený vírus (je tiež veľmi dôležité kontrolovať počet možných vektorov) |
R 
je. 57. Častice chrípkového vírusu APR-8 (pôvodný kmeň). Vírusové častice sú zaoblené. Elektrónový mikroskop UEM-100. Vzala som preč. 27 000X2
Obrázok: 58. Trachea mačiatka 96 hodín po infekcii alantoidnou kultúrou chrípkového vírusu APR-8. Drsná cytoplazma apikálnej časti tracheálnych epiteliálnych buniek a adhézia epiteliálnych klkov. Bazofilné inklúzie sa nachádzajú v skupinách v cytoplazme buniek v blízkosti jadra. Farbenie hematoxylineozínom. Vzala som preč. 1 000
Obrázok: 59. Králičia priedušnica 96 hodín po infekcii zvieraťa chrípkovým vírusom APR-8 (5. pasáž). V cytoplazme tracheálneho epitelu sú viditeľné bazofilné inklúzie s eozinofilnou výstelkou; hrubé ciliárne klky. Farbenie hematoxylineozínom. Vzala som preč. 1 000
Obr. 60. Psie pľúca 96 hodín po infekcii zvieraťom
chrípkový vírus APR-8 (8. pasáž). V cytoplazme alveolárnych buniek
sú viditeľné bazofilné inklúzie so zónou osvietenia okolo. Sfarbenie
hematoxylineozín. Vzala som preč. 1 000.
Molekulárne zloženie bunky
Elementárne zloženie bunky
Plán tematického štúdia
Oddiel 1 VÝUKA O BUNKE
Téma 1.1 Bunka je elementárny živý systém. Chemická organizácia bunky.
Základné pojmy a pojmy týkajúce sa danej témy: bunka, makro-mikroelementy, anorganické látky, biopolyméry, monoméry, uhľohydráty, lipidy, hormóny, enzýmy, vitamíny, nukleové kyseliny, ATP.
1. Koncept cytologickej vedy. Bunka je elementárny živý systém.
2.Chemické zloženie bunky:
a) elementárne zloženie bunky;
b) anorganické látky bunky: voda, minerály;
c) organické látky: bielkoviny, sacharidy, lipidy, nukleové kyseliny, ATP.
Zhrnutie teoretických otázok:
1.Cytológia (stĺpec
Zverejnené na ref.rf
kytos - bunka, logos - doktrína) - náuka o štruktúre, funkcii a vývoji bunky.
Bunkapredstavuje základ štruktúry, životnej činnosti a vývoja všetkých živých foriem - jednobunkových, mnohobunkových a dokonca aj nebunkových. Vďaka mechanizmom, ktoré sú v nej obsiahnuté, bunka poskytuje metabolizmus, využitie biologických informácií, reprodukciu, vlastnosti dedičnosti a variability, čím určuje vlastnosti jednoty a rozmanitosti, ktoré sú vlastné organickému svetu. elementárny životný systém.
2. Všetky bunky živočíchov a rastlín, ako aj mikroorganizmy majú podobné chemické zloženie. Bunka obsahuje niekoľko tisíc látok, ktoré sa podieľajú na rôznych chemických reakciách. Podobnosť v štruktúre a chemickom zložení rôznych buniek naznačuje jednotu ich pôvodu.
Makroživiny sú súčasťou organických zlúčenín.
Stopové prvkyjód (súčasť tyroxínu, hormónu štítnej žľazy), kobalt (vitamín B12), mangán, nikel, ruténium, selén, fluór (zubná sklovina), meď, chróm, zinok
Ultramikroelementy - majú baktericídny účinok, inhibujú reabsorpciu vody v obličkových tubuloch a ovplyvňujú enzýmy. Pri nedostatku selénu sa objavujú druhy rakoviny. Funkcie ultramikroelementov sú stále zle pochopené.
Voda - najdôležitejšia zložka bunky, určuje fyzikálne vlastnosti bunky - objem, pružnosť. Voda rozpúšťa látky zúčastňujúce sa na chemických reakciách: prenáša živiny, odstraňuje z bunky odpad a škodlivé zlúčeniny.
Látky rozpustné vo vode, hydrofilné (z gréckeho ʼʼhydros-voda, phileoʼʼ - láska) - alkoholy, amíny, sacharidy, bielkoviny, soli.
Vo vode nerozpustný hydrofóbny (z gréckeho „hydros“ - voda, „phobos“ - strach, nenávisť) - tuky, vláknina.
Minerálne soli poskytujú stabilné ukazovatele osmotického tlaku, prenosu nervových impulzov, sú nositeľmi elektrického náboja. Pre životne dôležité procesy sú z katiónov obsiahnutých v soli najdôležitejšie: K +, Na +, Ca2 +, Mg2 + z aniónov: HPO4 2-, H2PO4 -, Cl -, HCO3 -. Pevnosť a tvrdosť kostného tkaniva zaisťuje fosforečnan vápenatý a škrupiny mäkkýšov - uhličitan. vápnik.
Organická hmota bunky sú zastúpené bielkovinami, lipidmi, sacharidmi, nukleovými kyselinami, ATP, vitamínmi a hormónmi.
Bielkoviny sú biopolyméry, ktorých monoméry sú aminokyseliny. Aminokyseliny obsahujú aminoskupinu, karboxylovú skupinu a radikál. Bielkoviny obsahujú 20 základných aminokyselín. Aminokyseliny sa navzájom kombinujú a vytvárajú peptidovú väzbu. Reťazec s viac ako 20 aminokyselinami sa bežne označuje ako polypeptid alebo proteín. Proteíny tvoria štyri hlavné štruktúry: primárne, sekundárne, terciárne a kvartérne
Proteíny vykonávajú v bunke množstvo funkcií: plast (stavba), katalytický (enzymatické), energie (energetická hodnota rozkladu 1 g bielkovín je 17,6 kJ), signál (receptor), kontraktilný (motor), doprava, ochranný,regulačné, skladovanie.
Sacharidysú zložené z uhlíka, vodíka a kyslíka. Komplex - polyméry s monomérmi vo forme monosacharidov (glukóza, ribóza, deoxyribóza). Medzi sacharidy patrí glukóza. živočíšny škrob-glykogén. Mnoho sacharidov je vysoko rozpustných.
Sacharidy v bunke vykonávajú funkciu plastovú (stavebná), energetickú (energetická hodnota rozkladu 1 g sacharidov - 17,6 kJ), úložné a podporné funkcie. Sacharidy sa tiež nachádzajú v komplexných lipidoch a bielkovinách.
Lipidysú organické látky nerozpustné vo vode, ale rozpustné v benzíne, éteri, acetóne. Z lipidov najbežnejšie a najznámejšie tuky, ako aj lecitín, cholesterol a vitamíny A, D a hormóny.
Lipidy v bunke vykonávajú funkciu plastovú (stavebnú), energetickú (energetická hodnota odbúravania 1 g tuku - 38,9 kJ), skladovacie, ochranné (odpisovanie) a regulačné (steroidné hormóny) funkcie. Nukleové kyselinysa tvoria v bunkovom jadre, a preto je ich názov spojený (z latinského „nucleus“ -nucleus). sú to biopolyméry, ktorých monoméry sú nukleotidy. Nukleotid obsahuje dusíkatú bázu, uhľohydrát a zvyšok kyseliny fosforečnej. Existujú dva typy nukleových kyselín: ribonukleová kyselina (RNA) a deoxyribonukleová kyselina (DNA). DNA Zahŕňa štyri typy nukleotidov: adenín (A), tymín (T), guanín (G) a cytozín (C). Štruktúru DNA objavili F. Crick a D. Watson 1953ᴦ. Molekula DNA je dvojvláknová špirála. DNA určuje zloženie bunkových proteínov a prenos dedičných vlastností a vlastností z rodičov na potomkov.
RNA zahŕňa štyri typy nukleotidov: adenín (A), uracil (A), guanín (G) a cytozín (C). Existujú tri typy RNA: informačná (i-RNA), transportná (t-RNA) a ribozomálna (r-RNA) .RNA funkcie sú spojené s tvorbou proteínov charakteristických pre túto bunku
ATP (adenozíntrifosfát) -univerzálny akumulátor biologickej energie v bunke. ATP sa nachádza v mitochondriách, jadre, chloroplastoch, cytoplazme. Pomocou ATP v bunke sa syntetizujú látky, uskutočňuje sa porážka bičíkov a mihalníc v bunkách prvokov.
Laboratórne práce / Praktické cvičenia ʼʼ neboli poskytnuté ʼʼ
Molekulárne zloženie bunky - pojem a typy. Klasifikácia a vlastnosti kategórie „Molekulárne zloženie bunky“ 2014, 2015.
MINISTERSTVO VÝCHOVY BELARUSKEJ REPUBLIKY
Štátna univerzita UO Grodno pomenovaná po Y. Kupale
Leeds College
abstraktné
na tému: Bunková chémia
Dokončil: Ermolovich Vitaly
Skontroloval: učiteľ biológie Yaroshko A.K.
Lida 2011
Plán
Úvod
Bunková chémia
Anorganické látky
Organická hmota
Bunková teória štruktúry organizmov
Metabolizmus a premena energie v bunke
Záver
Literatúra
Úvod
Bunka je elementárna jednotka života na Zemi. Má všetky vlastnosti živého organizmu: rastie, množí sa, vymieňa si látky a energiu s prostredím a reaguje na vonkajšie podnety.
Začiatok biologickej evolúcie je spojený s výskytom na Zemi bunkové formy život.
Jednobunkové organizmy sú bunky, ktoré existujú oddelene od seba. Telo všetkých mnohobunkových organizmov - živočíchov a rastlín - je postavené z viac či menej buniek, ktoré sú akýmsi stavebným kameňom, ktoré tvoria zložitý organizmus. Bez ohľadu na to, či je bunka integrálnym živým systémom - samostatným organizmom alebo je iba jeho súčasťou, je vybavená súborom vlastností a vlastností spoločných pre všetky bunky.
Cieľ: študovať elementárnu jednotku štruktúry živých organizmov - bunku.
Hlavné úlohy:
Spoznajte anorganické a organická hmota bunky.
Zvážte metabolizmus a premenu energie v bunke.
Študujte bunkovú teóriu o štruktúre organizmov.
Bunková chémia
V bunkách sa našlo asi 60 prvkov periodického systému Mendelejeva, ktoré sa našli v neživej prírode. Toto je jeden z dôkazov zhody živej a neživej prírody. V živých organizmoch najhojnejšie zastúpený vodík, kyslík, uhlík a dusík, ktoré tvoria asi 98% hmoty buniek. Je to spôsobené zvláštnosťami chemických vlastností vodíka, kyslíka, uhlíka a dusíka, v dôsledku čoho sa ukázali ako najvhodnejšie na tvorbu molekúl, ktoré vykonávajú biologické funkcie. Tieto štyri prvky sú schopné vytvárať veľmi silné kovalentné väzby prostredníctvom párovania elektrónov patriacich k dvom atómom. Kovalentne viazané atómy uhlíka môžu tvoriť chrbtové kosti nespočetných rôznych organických molekúl. Pretože atómy uhlíka ľahko tvoria kovalentné väzby s kyslíkom, vodíkom, dusíkom a tiež so sírou, organické molekuly sa stávajú extrémne zložitými a rôznorodými v štruktúre.
Okrem štyroch hlavných prvkov v bunke vo znateľnom množstve (10 th a 100 th zlomky percenta) obsahujú železo, draslík, sodík, vápnik, horčík, chlór, fosfor a síru. Všetky ďalšie prvky (zinok, meď, jód, fluór, kobalt, mangán atď.) Sú v bunke vo veľmi malom množstve, a preto sa nazývajú stopové prvky.
Chemické prvky sú súčasťou anorganických a organických zlúčenín. Anorganické zlúčeniny zahŕňajú vodu, minerálne soli, oxid uhličitý, kyseliny a zásady. Organické zlúčeniny sú bielkoviny, nukleové kyseliny, uhľohydráty, tuky (lipidy) a lipoidy. Okrem kyslíka, vodíka, uhlíka a dusíka môžu obsahovať aj ďalšie prvky. Niektoré bielkoviny obsahujú síru. Fosfor je neoddeliteľnou súčasťou nukleových kyselín. Molekula hemoglobínu zahŕňa železo, horčík sa podieľa na konštrukcii molekuly chlorofylu. Mikroelementy napriek svojmu extrémne nízkemu obsahu v živých organizmoch hrajú dôležitú úlohu v životne dôležitých procesoch. Jód je súčasťou hormónu štítnej žľazy - tyroxínu, kobaltu - súčasťou vitamínu B 12 ... inzulín, hormón ostrovčekovej časti pankreasu, obsahuje zinok. U niektorých rýb meď nahrádza železo v molekulách pigmentu prenášajúcich kyslík.
Anorganické látky
H 2 O je najbežnejšia zlúčenina v živých organizmoch. Jeho obsah v rôznych bunkách sa líši pomerne široko: od 10% v zubnej sklovine po 98% v tele medúzy, ale v priemere je to asi 80% telesnej hmotnosti. Mimoriadne dôležitá úloha vody pri zabezpečovaní životne dôležitých procesov je spôsobená jej fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami. Polarita molekúl a schopnosť vytvárať vodíkové väzby robia z vody dobré rozpúšťadlo pre veľké množstvo látok. Väčšina chemických reakcií prebiehajúcich v bunke môže prebiehať iba vo vodnom roztoku. Voda sa tiež podieľa na mnohých chemických premenách.
Celkový počet vodíkových väzieb medzi molekulami vody sa líši s t . Keď sa ľad topí, asi 40% vodíkových väzieb je zničených, pri 40 ° C - polovica. Pri prechode do plynného stavu sú všetky vodíkové väzby zničené. To vysvetľuje vysokú špecifickú tepelnú kapacitu vody. Pri zmenách t vo vonkajšom prostredí voda absorbuje alebo uvoľňuje teplo v dôsledku prasknutia alebo novej tvorby vodíkových väzieb. Týmto spôsobom sú fluktuácie t vo vnútri bunky menšie ako v prostredí. Vysoké odparovacie teplo je základom účinného mechanizmu prenosu tepla u rastlín a zvierat.
Voda ako rozpúšťadlo sa zúčastňuje na javoch osmózy, ktoré hrajú