کربوهیدرات های محلول و فیبر خام در خوراک. کربوهیدرات ها در آب نامحلول هستند

لیپیدها کربوهیدرات ها

علاوه بر مواد معدنی و یون های آنها، تمام ساختارهای سلولی نیز از ترکیبات آلی - پروتئین ها، لیپیدها، کربوهیدرات ها و اسیدهای نوکلئیک تشکیل شده اند.

کربوهیدرات ها و لیپیدها.

کربوهیدرات ها (قندها) ترکیبات زیست آلی کربن و آب هستند که بخشی از همه موجودات زنده هستند: فرمول کلی Cn (H2O)n است.

کربوهیدرات های محلول در آب.

مونوساکاریدها:

گلوکز منبع اصلی انرژی برای تنفس سلولی است.

فروکتوز جزء شهد گل و آب میوه است.

ریبوز و دئوکسی ریبوز عناصر ساختاری نوکلئوتیدها هستند که مونومرهای RNA و DNA هستند.

دی ساکاریدها :

ساکارز (گلوکز + فروکتوز) محصول اصلی فتوسنتز است که در گیاهان منتقل می شود.

لاکتوز (گلوکز-H گالاکتوز) - بخشی از شیر پستانداران است.

مالتوز (گلوکز + گلوکز) منبع انرژی در جوانه زدن بذرها است.

وظایف کربوهیدرات های محلول:حمل و نقل، حفاظتی، سیگنالینگ، انرژی.

کربوهیدرات های نامحلول در آب:

نشاسته مخلوطی از دو پلیمر است: آمیلوز و آمیلوپکتین. یک مولکول مارپیچی شاخه ای که به عنوان یک ماده ذخیره در بافت های گیاهی عمل می کند.

سلولز (الیاف) پلیمری متشکل از چندین زنجیره موازی مستقیم است که توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل شده اند. این ساختار از نفوذ آب جلوگیری می کند و پایداری غشای سلولزی سلول های گیاهی را تضمین می کند.

کیتین عنصر اصلی ساختاری پوشش بندپایان و دیواره سلولی قارچ ها است.

گلیکوژن یک ماده ذخیره سازی در سلول حیوانی است. مونومر a-گلوکز است.

عملکرد کربوهیدرات های نامحلول: ساختاری، ذخیره سازی، انرژی، حفاظتی.

لیپیدها- ترکیبات آلی که بیشتر آنها استرهای گلیسرول و اسیدهای چرب هستند.

نامحلول در آب، اما محلول در حلال های غیر قطبی. در تمام سلول ها وجود دارد. لیپیدها از اتم های هیدروژن، اکسیژن و کربن تشکیل شده اند.

انواع لیپیدها: چربی ها، موم ها، فسفولیپیدها، استروئیدها.

عملکرد لیپیدها :

ذخیره سازی - چربی ها در بافت حیوانات مهره داران ذخیره می شوند.

انرژی - نیمی از انرژی مصرف شده توسط سلول های مهره داران در حالت استراحت در نتیجه اکسیداسیون چربی تشکیل می شود. از چربی ها به عنوان منبع آب نیز استفاده می شود

محافظ - لایه چربی زیر پوست از بدن در برابر آسیب مکانیکی محافظت می کند.

ساختاری - فسفولیپیدها بخشی از غشای سلولی هستند.

عایق حرارتی - چربی زیر جلدی به حفظ گرما کمک می کند.

عایق الکتریکی - میلین ترشح شده توسط سلول های شوان، برخی از نورون ها را عایق می کند، که انتقال تکانه های عصبی را چندین برابر سرعت می بخشد.

تغذیه - اسیدهای صفراوی و ویتامین D از استروئیدها تشکیل می شوند.

روان کننده - موم ها پوست، خز، پرها را می پوشانند و از آنها در برابر آب محافظت می کنند. برگ های بسیاری از گیاهان با پوشش مومی پوشانده شده است؛ از موم در ساخت لانه زنبوری استفاده می شود.

هورمون های هورمونی - هورمون آدرنال - کورتیزون - و هورمون های جنسی ماهیتی لیپیدی دارند. مولکول های آنها حاوی اسیدهای چرب نیست.

کربوهیدرات های محلول در آب را نام ببرید. چه ویژگی های ساختاری مولکول های آنها خاصیت انحلال پذیری را فراهم می کند؟

کربوهیدرات ها (مترادف: گلیکیدها، گلوکیدها، ساکاریدها، قندها)
گسترده‌ترین و گسترده‌ترین دسته از ترکیبات آلی روی زمین که بخشی از سلول‌های همه موجودات هستند و برای زندگی آنها کاملاً ضروری هستند. کربوهیدرات ها محصولات اولیه فتوسنتز هستند. در تمام سلول‌های زنده، اورانیوم و مشتقات آن نقش پلاستیک و مواد ساختاری، تامین‌کننده انرژی، بسترها و تنظیم‌کننده‌های فرآیندهای بیوشیمیایی حیاتی را ایفا می‌کنند. تغییر کمی یا کیفی در محتوای ویتامین‌های مختلف در خون، ادرار و سایر مایعات بیولوژیکی انسان، یک نشانه تشخیصی آموزنده از اختلالات متابولیسم کربوهیدرات است که ماهیت ارثی دارند یا به طور ثانویه در نتیجه شرایط مختلف پاتولوژیک ایجاد می‌شوند. در تغذیه انسان، ویتامین ها به همراه پروتئین ها و چربی ها یکی از گروه های اصلی مواد مغذی هستند (به تغذیه مراجعه کنید). اصطلاح کربوهیدرات ها (کربن + آب) در سال 1844 توسط S. Schmidt پیشنهاد شد، زیرا فرمول های نمایندگان این دسته از مواد شناخته شده در آن زمان با فرمول کلی Cn (H2O) m مطابقت داشت، اما بعداً مشخص شد که یک فرمول مشابه می تواند نه تنها U.، بلکه، به عنوان مثال، اسید لاکتیک نیز داشته باشد. علاوه بر این، مشتقات مختلف با فرمول کلی متفاوت، از نظر خواص مشابه، شروع به طبقه بندی به عنوان U کردند.
کلاس U شامل طیف گسترده ای از ترکیبات از مواد با وزن مولکولی کم تا پلیمرهای با وزن مولکولی بالا است. U. به طور معمول به سه گروه بزرگ تقسیم می شوند: مونوساکاریدها، اولیگوساکاریدها و پلی ساکاریدها. گروهی از بیوپلیمرهای مخلوط به طور جداگانه در نظر گرفته می شوند که مولکول های آنها همراه با زنجیره الیگوساکارید یا پلی ساکارید، پروتئین، لیپید و اجزای دیگر را شامل می شود (به گلیکوکونژوگیت ها مراجعه کنید). مونوساکاریدها (مونوزها یا قندهای ساده) شامل پلی‌اکسی‌آلدئیدها (آلدوزها یا آلدوساکاریدها) و پلی‌اکسی‌کتون‌ها (کتوزها یا کتوساکاریدها) هستند. بر اساس تعداد اتم های کربن، مونوساکاریدها به تریوز، تتروز، پنتوز، هگزوز، هپتوز، اکتوز و نونوز تقسیم می شوند. رایج ترین آنها در طبیعت و برای انسان مهم ترین هگزوزها و پنتوزها هستند. بر اساس آرایش فضایی نسبی گروه هیدروژن و هیدروکسیل در آخرین اتم کربن نامتقارن در مولکول، همه مونوساکاریدها به عنوان سری D یا L طبقه بندی می شوند (صفحه پرتو نور قطبی شده به سمت راست یا چپ می چرخد. ، به ترتیب). مونوساکاریدها که در طبیعت هم به صورت آزاد و هم در ترکیبات متعددی رایج هستند، عمدتاً به سری D تعلق دارند. مونوساکاریدها در حالت جامد به شکل همی استال های حلقوی، پنج عضوی (فورانوز) یا شش عضوی (پیرانوز) هستند. مونوساکاریدها به شکل ایزومرهای #945;- و #946; وجود دارند که در پیکربندی مرکز نامتقارن در کربن کربونیل متفاوت هستند. در محلول، یک تعادل متحرک بین این اشکال برقرار می شود؛ علاوه بر این، حاوی واکنش پذیرترین شکل غیر حلقوی مونوساکارید است. چرخه‌های مونوساکارید می‌توانند اشکال هندسی متفاوتی به خود بگیرند که ترکیبات نامیده می‌شوند. مونوساکاریدها همچنین شامل دئوکسی ساکاریدها (گروه هیدروکسیل با هیدروژن جایگزین می شود)، قندهای آمینه (حاوی یک گروه آمینه)، اسیدهای اورونیک، آلدونیک و قند (حاوی گروه های کربوکسیل)، الکل های پلی هیدریک، استرهای مونوساکاریدها، گلیکوزیدها، اسیدهای سیالیک و غیره هستند.
الیگوساکاریدها شامل ترکیباتی هستند که مولکول‌های آنها از بقایای اشکال حلقوی مونوساکاریدهای متصل به پیوندهای O-گلیکوزیدی ساخته شده‌اند. تعداد باقی مانده های مونوساکارید در مولکول های الیگوساکارید از 10 تجاوز نمی کند. الیگوساکاریدها با توجه به تعداد باقی مانده های مونوساکاریدی که دارند به دو دسته دی، تری، تتراساکارید و غیره تقسیم می شوند. اگر یک مولکول الیگوساکارید از بقایای همان مونوساکارید ساخته شود، آن را هومولیگوساکارید می نامند. اگر چنین مولکولی از بقایای مونوساکاریدهای مختلف ساخته شده باشد، یک هترولیگوساکارید است. الیگوساکاریدها خطی، منشعب، حلقوی، احیا کننده (دارای توانایی انجام یک واکنش کاهش شیمیایی) و غیر احیا کننده هستند. آنها همچنین در نوع اتصال بین باقی مانده های مونوساکارید متفاوت هستند.
کربوهیدرات های ساده: فروکتوز، گلوکز...
به دلیل پیوندهای قطبی آب (دو قطبی) یک پوسته نجات را تشکیل می دهد و پیوند را می شکند.
تقریبا تمام کربوهیدرات ها (!) در آب بسیار محلول هستند. در زندگی، حداقل یکی شناخته شده است - ساکارز (دی ساکارید)، یا شکر معمولی.
حلالیت در آب به دلیل شباهت ساختار است - وجود گروه های هیدروکسیل که قادر به تشکیل پیوند هیدروژنی بین مولکول هایی مانند:
ر-او-ح....ا-ر
اتم هیدروژن گروه هیدروکسیل قادر است با اتم های اکسیژن، فلوئور یا نیتروژن یک پیوند غیر کووالانسی (الکترواستاتیک) ایجاد کند.

عملکرد کربوهیدرات های محلول: حمل و نقل، حفاظتی، سیگنالینگ، انرژی.

مونوساکاریدها: گلوکز- منبع اصلی انرژی برای تنفس سلولی. فروکتوز- جزء شهد گل و آب میوه. ریبوز و دئوکسی ریبوز- عناصر ساختاری نوکلئوتیدها که مونومرهای RNA و DNA هستند.

دی ساکاریدها: ساکارز(گلوکز + فروکتوز) محصول اصلی فتوسنتز است که در گیاهان منتقل می شود. لاکتوز(گلوکز + گالاکتوز) - بخشی از شیر پستانداران است. مالتوز(گلوکز + گلوکز) منبع انرژی در جوانه زدن بذر است.

کربوهیدرات های پلیمری: نشاسته، گلیکوژن، سلولز، کیتین. آنها در آب محلول نیستند.

عملکرد کربوهیدرات های پلیمری: ساختاری، ذخیره سازی، انرژی، محافظ.

نشاستهمتشکل از مولکول های مارپیچی شاخه ای است که مواد ذخیره ای را در بافت های گیاهی تشکیل می دهند.

سلولز- پلیمری که توسط بقایای گلوکز تشکیل شده است که از چندین زنجیره موازی مستقیم که توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل شده اند تشکیل شده است. این ساختار از نفوذ آب جلوگیری می کند و پایداری غشاهای سلولزی سلول های گیاهی را تضمین می کند.

کیتیناز مشتقات آمینه گلوکز تشکیل شده است. عنصر ساختاری اصلی پوشش بندپایان و دیواره سلولی قارچ.

گلیکوژن- ماده ذخیره یک سلول حیوانی. گلیکوژن حتی از نشاسته منشعب تر است و در آب بسیار محلول است.

لیپیدها- استرهای اسیدهای چرب و گلیسرول نامحلول در آب، اما محلول در حلال های غیر قطبی. در تمام سلول ها وجود دارد. لیپیدها از اتم های هیدروژن، اکسیژن و کربن تشکیل شده اند. انواع لیپیدها: چربی، موم، فسفولیپید. عملکرد لیپیدها: ذخیره سازی– چربی ها در بافت های جانوران مهره دار ذخیره می شوند. انرژی- نیمی از انرژی مصرف شده توسط سلول های مهره داران در حالت استراحت در نتیجه اکسیداسیون چربی تشکیل می شود. از چربی ها به عنوان منبع آب نیز استفاده می شود. اثر انرژی حاصل از تجزیه 1 گرم چربی 39 کیلوژول است که دو برابر تأثیر انرژی حاصل از تجزیه 1 گرم گلوکز یا پروتئین است. محافظ– لایه چربی زیر پوست از بدن در برابر آسیب های مکانیکی محافظت می کند. ساختاری – فسفولیپیدهابخشی از غشای سلولی هستند. عایق حرارتی- چربی زیر پوست به حفظ گرما کمک می کند. عایق برق– میلین که توسط سلول های شوان ترشح می شود (غلاف رشته های عصبی را تشکیل می دهد)، برخی از نورون ها را عایق می کند که انتقال تکانه های عصبی را بسیار تسریع می کند. مغذی- برخی از مواد لیپید مانند به ساخت توده عضلانی و حفظ تون بدن کمک می کنند. روان کننده– موم ها پوست، پشم، پرها را می پوشانند و از آنها در برابر آب محافظت می کنند. برگ های بسیاری از گیاهان با پوشش مومی پوشانده شده است؛ از موم در ساخت لانه زنبوری استفاده می شود. هورمونی– هورمون آدرنال – کورتیزون و هورمون های جنسی ماهیتی لیپیدی دارند.

مثال های وظیفه

قسمت A

A1. یک مونومر پلی ساکارید می تواند:

1) اسید آمینه 3) نوکلئوتید

2) گلوکز 4) سلولز

A2. در سلول های حیوانی، کربوهیدرات ذخیره ای عبارت است از:

1) سلولز 3) کیتین

2) نشاسته 4) گلیکوژن

A3. بیشترین انرژی در حین تقسیم آزاد می شود:

1) 10 گرم پروتئین 3) 10 گرم چربی

2) 10 گرم گلوکز 4) 10 گرم اسید آمینه

A4. لیپیدها کدام عملکرد را انجام نمی دهند؟

انرژی 3) عایق

کاتالیزوری 4) ذخیره سازی

A5. لیپیدها را می توان در موارد زیر حل کرد:

1) آب 3) اسید کلریدریک

2) محلول کلرید سدیم 4) استون

قسمت B

در 1. ویژگی های ساختاری کربوهیدرات ها را انتخاب کنید

1) از بقایای اسید آمینه تشکیل شده است

2) از باقی مانده های گلوکز تشکیل شده است

3) از اتم های هیدروژن، کربن و اکسیژن تشکیل شده است

4) برخی از مولکول ها دارای ساختار شاخه ای هستند

5) متشکل از بقایای اسیدهای چرب و گلیسرول است

6) از نوکلئوتیدها تشکیل شده است

در 2. عملکردهایی را که کربوهیدرات ها در بدن انجام می دهند انتخاب کنید

1) کاتالیزوری 4) ساخت و ساز

2) حمل و نقل 5) محافظ

3) سیگنال 6) انرژی

VZ. عملکردهایی را که لیپیدها در سلول انجام می دهند انتخاب کنید

1) ساختاری 4) آنزیمی

2) انرژی 5) سیگنال

3) ذخیره سازی 6) حمل و نقل

در ساعت 4. گروه ترکیبات شیمیایی را با نقش آنها در سلول مطابقت دهید

قسمت C

C1. چرا گلوکز در بدن انباشته نمی شود، اما نشاسته و گلیکوژن جمع می شوند؟

C2. چرا صابون چربی را از دست می‌شوید؟

عملکرد کربوهیدرات های محلول: حمل و نقل، حفاظتی، سیگنالینگ، انرژی.

کربوهیدرات های پلیمری: نشاسته، گلیکوژن، سلولز، کیتین. آنها در آب محلول نیستند.

عملکرد کربوهیدرات های پلیمری: ساختاری، ذخیره سازی، انرژی، محافظ.

نشاستهمتشکل از مولکول های مارپیچی شاخه ای است که مواد ذخیره ای را در بافت های گیاهی تشکیل می دهند.

کیتیناز مشتقات آمینه گلوکز تشکیل شده است. عنصر ساختاری اصلی پوشش بندپایان و دیواره سلولی قارچ.

گلیکوژن- ماده ذخیره یک سلول حیوانی. گلیکوژن حتی از نشاسته منشعب تر است و در آب بسیار محلول است.

14. آنزیم ها، نقش آنها در سلول.

آنزیم ها (آنزیم ها)- اینها پروتئین های خاصی هستند که در همه موجودات زنده وجود دارند و نقش کاتالیزورهای بیولوژیکی را بازی می کنند.

واکنش های شیمیایی در یک سلول زنده در دمای معین، فشار طبیعی و اسیدیته خاصی از محیط رخ می دهد. در چنین شرایطی، واکنش‌های سنتز و تجزیه مواد در سلول اگر تحت تأثیر آنزیم‌ها نباشند، بسیار کند پیش می‌رود.

تمام فرآیندهای موجود در یک موجود زنده به طور مستقیم یا غیر مستقیم با مشارکت آنزیم ها انجام می شود. به عنوان مثال، تحت تأثیر آنها، اجزای تشکیل دهنده غذا (پروتئین ها، کربوهیدرات ها، لیپیدها) به ترکیبات ساده تری تجزیه می شوند که از آنها درشت مولکول های جدید مشخصه این نوع سنتز می شوند. بنابراین، اختلال در تشکیل و فعالیت آنزیم ها اغلب منجر به بروز بیماری های جدی می شود.

آنزیم ها با توجه به سازمان فضایی خود از چندین زنجیره پلی پپتیدی تشکیل شده اند و معمولاً ساختاری چهارتایی دارند.

علاوه بر این، آنزیم ها ممکن است دارای ساختارهای غیر پروتئینی نیز باشند. قسمت پروتئین نامیده می شود آپوآنزیمو غیر پروتئینی - کوفاکتوریا کوآنزیم (کوآنزیم).

پیش سازهای بسیاری از کوآنزیم ها ویتامین ها هستند.

کاتالیز آنزیمی از همان قوانین کاتالیز غیر آنزیمی (در صنایع شیمیایی) تبعیت می کند، اما بر خلاف آن، مشخص می شود. درجه بالایی از ویژگی(یک آنزیم فقط یک واکنش خاص را کاتالیز می کند یا فقط روی یک نوع پیوند عمل می کند). این امر تنظیم دقیق کلیه فرآیندهای حیاتی (تنفس، هضم، فتوسنتز، و غیره) را که در سلول و بدن انجام می شود تضمین می کند. به عنوان مثال، آنزیم اوره آز تجزیه تنها یک ماده - اوره (H 2 N-CO-NH 2 + H 2 O → 2NH 3 + CO 2 ) را کاتالیز می کند، بدون اینکه اثر کاتالیزوری بر ترکیبات مرتبط با ساختار داشته باشد.

ویژگی عملکرد آنزیم را توضیح می دهد نظریه مرکز فعال. بر اساس آن، در مولکول هر آنزیم یک یا چند محل وجود دارد که برهمکنش خاصی را بین آنزیم و ماده (سوبسترا) فراهم می کند. مرکز فعال یا یک گروه عملکردی (به عنوان مثال، گروه OH سرین) یا یک اسید آمینه جداگانه است. به طور معمول، یک اثر کاتالیزوری نیاز به ترکیبی از چندین (به طور متوسط از 3 تا 12) باقی مانده اسید آمینه دارد که در یک ترتیب خاص قرار دارند. مرکز فعال همچنین می تواند توسط یون های فلزی، ویتامین ها و سایر ترکیبات غیر پروتئینی - کوآنزیم ها یا کوفاکتورها - تشکیل شود. تحت تأثیر آنزیم، پیوندهای شیمیایی زیرلایه ضعیف می شود و واکنش کاتالیز شده با مصرف انرژی اولیه کمتر و در نتیجه با سرعت بالاتر ادامه می یابد. به عنوان مثال، یک مولکول آنزیم کاتالاز می تواند در 1 دقیقه تجزیه شود. بیش از 5 میلیون مولکول پراکسید هیدروژن (H 2 O 2) که محصول اکسیداسیون ترکیبات مختلف در بدن است.

در مرحله نهایی واکنش شیمیایی، کمپلکس آنزیم- سوبسترا تجزیه می شود و محصولات نهایی و آنزیم آزاد را تشکیل می دهد که دوباره به مولکول های سوبسترا متصل می شود.

سرعت واکنش های آنزیمیبه عوامل زیادی بستگی دارد: ماهیت و غلظت آنزیم و بستر، دما، فشار، اسیدیته محیط، وجود بازدارنده ها و غیره. برای مثال، در دمای نزدیک به صفر، سرعت واکنش های بیوشیمیایی به حداقل کاهش می یابد. . این خاصیت به طور گسترده در بخش های مختلف اقتصاد ملی به ویژه در کشاورزی و پزشکی استفاده می شود. به طور خاص، حفظ اندام های مختلف (کلیه، قلب، طحال، کبد) قبل از پیوند به بیمار در هنگام سرد شدن به منظور کاهش شدت واکنش های بیوشیمیایی و در نتیجه افزایش عمر اندام ها انجام می شود.

15. ساختار و عملکرد اجزاء و اندامک های سلول، روابط آنها به عنوان اساس یکپارچگی آن.

هر یک از اجزای سلول از یک سو ساختاری مجزا با ساختار و عملکردهای خاص و از سوی دیگر جزء سیستم پیچیده تری به نام سلول است. بیشتر اطلاعات ارثی یک سلول یوکاریوتی در هسته متمرکز است، اما خود هسته قادر به اجرای آن نیست، زیرا حداقل به سیتوپلاسم که به عنوان ماده اصلی عمل می کند و ریبوزوم هایی که این سنتز روی آنها انجام می شود نیاز دارد. . اکثر ریبوزوم ها روی شبکه آندوپلاسمی دانه ای قرار دارند، از جایی که پروتئین ها اغلب به مجموعه گلژی منتقل می شوند و سپس، پس از اصلاح، به قسمت هایی از سلول که برای آن در نظر گرفته شده اند منتقل می شوند. بسته بندی غشایی پروتئین ها و کربوهیدرات ها را می توان در غشای اندامک ها و غشای سیتوپلاسمی جاسازی کرد و از تجدید مداوم آنها اطمینان حاصل کرد. لیزوزوم ها و واکوئل ها که وظایف مهمی را انجام می دهند نیز از مجموعه گلژی جدا می شوند. به عنوان مثال، بدون لیزوزوم، سلول ها به سرعت به نوعی محل تخلیه مولکول ها و ساختارهای زباله تبدیل می شوند.

وقوع همه این فرآیندها به انرژی تولید شده توسط میتوکندری و در گیاهان توسط کلروپلاست نیاز دارد. و اگرچه این اندامک ها نسبتاً مستقل هستند، از آنجایی که مولکول های DNA خود را دارند، برخی از پروتئین های آنها هنوز توسط ژنوم هسته کدگذاری شده و در سیتوپلاسم سنتز می شوند.

بنابراین، سلول یک وحدت جدا نشدنی از اجزای تشکیل دهنده آن است که هر یک عملکرد منحصر به فرد خود را انجام می دهند.

متابولیسم: انرژی و متابولیسم پلاستیک، رابطه آنها. آنزیم ها، ماهیت شیمیایی آنها، نقش در متابولیسم. مراحل متابولیسم انرژی تخمیر و تنفس. فتوسنتز، اهمیت آن، نقش کیهانی. مراحل فتوسنتز واکنش های روشن و تاریک فتوسنتز، رابطه آنها. شیمی سنتز. نقش باکتری های شیمیایی بر روی زمین.

16. تنوع سلولی.

17. ویروس ها - شکل پیش سلولی، عوامل بیماری زا.

1. آیا ویروس ها موجودات زنده یا بی جان هستند؟ ویژگی ساختار غیر سلولی ویروس ها است. شامل یک مولکول DNA یا mRNA است که توسط مولکول های پروتئینی مانند یک پوسته احاطه شده است.

2. تجلی علائم حیاتی توسط ویروس ها فقط در سلول های موجودات دیگر، عدم وجود متابولیسم خود، توانایی تولید مثل مستقل در خارج از سلول های موجودات دیگر و وجود به صورت کریستال.

4. ویروس ها عامل بسیاری از بیماری های جدی هستند: ایدز، هاری، فلج اطفال، آنفولانزا، آبله و غیره، عفونی بودن ویژگی مشخصه ویروس ها است.

5. راه های ابتلا به عفونت HIV، هاری، فلج اطفال، آبله و اقدامات پیشگیری از بیماری های ناشی از ویروس ها.

18. پیشگیری از عفونت HIV و ایدز.

عفونت HIV یک بیماری ویروسی به آرامی پیشرونده سیستم ایمنی است که منجر به تضعیف دفاع ایمنی در برابر تومورها و عفونت ها می شود. مرحله عفونت HIV که در آن بیماری های عفونی یا تومور ثانویه در فرد به دلیل کاهش ایمنی ظاهر می شود، سندرم نقص ایمنی اکتسابی (ایدز) نامیده می شود.

اگر HIV درمان نشود، تقریباً همیشه سیستم ایمنی بدن را ضعیف می کند. در نتیجه، بدن در برابر یک یا چند بیماری تهدید کننده زندگی آسیب پذیر می شود که معمولاً افراد سالم را تحت تأثیر قرار نمی دهد. این مرحله از عفونت HIV ایدز یا سندرم نقص ایمنی اکتسابی نامیده می شود. هر چه سیستم ایمنی آسیب بیشتری ببیند، خطر مرگ ناشی از عفونت های فرصت طلب بیشتر است.

کارشناسان در اوایل دهه 1980، قبل از کشف اچ آی وی، برای توصیف سندرم جدید سرکوب شدید سیستم ایمنی، با استفاده از اصطلاح "ایدز" موافقت کردند. امروزه ایدز به عنوان مرحله بعدی در توسعه عفونت و بیماری HIV در نظر گرفته می شود.

بدون درمان، مدت زمانی که طول می کشد تا HIV به ایدز تبدیل شود، معمولاً 10-8 سال است. با این حال، فاصله بین شروع عفونت و شروع علائم متفاوت است و معمولاً در افرادی که از طریق انتقال خون آلوده می شوند و در کودکان بیمار کوتاهتر است. عواملی که تاریخچه طبیعی عفونت HIV را تغییر می‌دهند، «کوفاکتورهایی» نامیده می‌شوند که پیشرفت بیماری را تعیین می‌کنند. کوفاکتورهای بالقوه مختلفی از جمله عوامل ژنتیکی، سن، جنس، نحوه انتقال، سیگار کشیدن، رژیم غذایی و سایر بیماری‌های عفونی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. شواهد معقولی وجود دارد که نشان می دهد اگر عفونت HIV در سنین بالاتر رخ دهد، بیماری سریعتر پیشرفت می کند.

در شرایط مدرن، از طریق تقویت پیشگیری از HIV است که فرصتی برای "توقف" اپیدمی وجود دارد تا از حفظ جان انسان ها و عملکرد طبیعی اقتصاد اطمینان حاصل شود.

سطوح پیشگیری:

سطح شخصی - تأثیری که بر روی یک فرد به منظور حفظ سلامت او انجام می شود.

سطح خانواده (سطح محیط نزدیک) - تأثیری که بر خانواده فرد و محیط نزدیک او (دوستان و هر کسی که مستقیماً با او در تعامل است) هدف قرار می گیرد تا شرایطی ایجاد کند که تحت آن خود محیط امن باشد و به شکل گیری ارزش ها کمک کند. از سلامتی، مراقب خودت باش

سطح اجتماعی - تأثیر بر جامعه به عنوان یک کل، با هدف تغییر هنجارهای اجتماعی در رابطه با اعمال نامطلوب اجتماعی (خطرناک).

19. متابولیسم سلولی.

متابولیسم چیست؟

متابولیسم یا متابولیسم مجموعه ای از فرآیندهای دریافت مواد از محیط، تبدیل آنها در بدن و حذف مواد زائد از بدن است. در نتیجه متابولیسم، بدن با به روز رسانی در صورت نیاز، ترکیب سلول ها و ساختارهای سلولی را حفظ می کند و تعادل انرژی آنها را نیز حفظ می کند. فرآیندهای متابولیک در سلول ها با نظم بالا و توالی دقیق واکنش های بیوشیمیایی در آنها، مشارکت آنزیم های مختلف و تمام ساختارهای سلولی در آنها مشخص می شود.

متابولیسم (همچنین به متابولیسم مراجعه کنید) مجموعه ای از دگرگونی های شیمیایی است که در موجودات زنده رخ می دهد که رشد، فعالیت حیاتی، تولید مثل، تماس مداوم و تبادل آنها با محیط را تضمین می کند. نمودار متابولیسم یک موجود زنده به لطف متابولیسم، تجزیه و سنتز مولکول هایی که بخشی از سلول ها هستند، تشکیل، تخریب و تجدید ساختارهای سلولی و ماده بین سلولی رخ می دهد. به عنوان مثال، در انسان، نیمی از پروتئین های بافتی به طور متوسط در عرض 80 روز شکسته می شوند و دوباره ساخته می شوند، پروتئین های کبد و سرم هر 10 روز به نصف و پروتئین های ماهیچه ای - 180، آنزیم های کبدی فردی - هر 2-4 ساعت جایگزین می شوند. . متابولیسم از فرآیندهای تبدیل انرژی جدایی ناپذیر است: انرژی پتانسیل پیوندهای شیمیایی مولکول های آلی پیچیده در نتیجه دگرگونی های شیمیایی به انواع دیگر انرژی مورد استفاده برای سنتز ترکیبات جدید، برای حفظ ساختار و عملکرد سلول ها تبدیل می شود. دمای بدن، انجام کار و غیره تمام واکنش های متابولیک و تبدیل انرژی با مشارکت کاتالیزورهای بیولوژیکی - آنزیم ها رخ می دهد. در انواع موجودات، متابولیسم با نظم و شباهت در توالی دگرگونی های آنزیمی مشخص می شود، علی رغم گستره وسیعی از ترکیبات شیمیایی درگیر در تبادل. در عین حال، هر گونه با یک نوع متابولیسم خاص و ثابت ژنتیکی مشخص می شود که با شرایط وجود آن تعیین می شود. متابولیسم شامل دو فرآیند مرتبط است که به طور همزمان در بدن اتفاق می افتد: جذب یا آنابولیسم، تجزیه یا کاتابولیسم. در طی دگرگونی های کاتابولیک، مولکول های آلی بزرگ با آزاد شدن همزمان انرژی به ترکیبات ساده شکسته می شوند که به شکل پیوندهای فسفات غنی از انرژی، عمدتاً در مولکول ATP ذخیره می شود. دگرگونی های کاتابولیک معمولاً در نتیجه واکنش های هیدرولیتیک و اکسیداتیو انجام می شود و هم در غیاب اکسیژن (مسیر بی هوازی - گلیکولیز، تخمیر) و هم با مشارکت آن (مسیر هوازی - تنفس) رخ می دهد. مسیر دوم از نظر تکاملی جوان تر و از نظر انرژی سودآورتر است. تجزیه کامل مواد آلی به CO2 و H2O را تضمین می کند. انواع ترکیبات آلی از طریق فرآیندهای کاتابولیک به تعداد محدودی مولکول کوچک (علاوه بر CO2 و H2O) تبدیل می شوند. به عنوان مثال، کربوهیدرات - به تریوز فسفات و پیروات. محصولات نهایی متابولیسم نیتروژن اوره، آمونیاک و اسید اوریک هستند. در طول تبدیل آنابولیک، مولکول های پیچیده از مولکول های پیش ساز ساده بیوسنتز می شوند. ارگانیسم های اتوتروف (گیاهان سبز و برخی باکتری ها) می توانند سنتز اولیه ترکیبات آلی از CO2 را با استفاده از انرژی نور خورشید - فتوسنتز - انجام دهند. هتروتروف ها ترکیبات آلی را تنها با استفاده از انرژی و محصولات حاصل از تبدیلات کاتابولیک سنتز می کنند. مواد اولیه برای فرآیندهای بیوسنتز، ترکیبات آلی ساده هستند. هر سلول پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها و سایر ترکیبات مشخصه خود را سنتز می کند. برای مثال، گلیکوژن عضلانی در سلول‌های ماهیچه‌ای سنتز می‌شود نه اینکه توسط خون از کبد منتقل شود. مجموع واکنش های کاتابولیک و آنابولیک که در هر لحظه در یک سلول رخ می دهد متابولیسم آن را تشکیل می دهد.

منبع: www.bioaa.info

20. متابولیسم انرژی.

در طی فرآیند تخمیر، متابولیسم انرژی معمولاً به سه مرحله تقسیم می شود. مرحله اول - مقدماتیدر این مرحله، مولکول های کربوهیدرات های پیچیده، چربی ها و پروتئین ها به مولکول های کوچک - گلوکز، گلیسرول و اسیدهای چرب، اسیدهای آمینه تجزیه می شوند. مولکول های بزرگ اسیدهای نوکلئیک - به نوکلئوتیدها. این واکنش ها مقدار کمی انرژی آزاد می کنند که به صورت گرما دفع می شود.

فاز دوم - ناقص، که در طی آن شکاف بدون اکسیژن رخ می دهد، در سیتوپلاسم سلول رخ می دهد. به آن تنفس بی هوازی (گلیکولیز) یا تخمیر. اصطلاح "تخمیر" معمولاً به فرآیندهایی اطلاق می شود که در سلول های گیاهان یا میکروارگانیسم ها اتفاق می افتد. در این مرحله، تجزیه بیشتر مواد با مشارکت آنزیم ها ادامه می یابد. به عنوان مثال، در ماهیچه ها، در نتیجه تنفس بی هوازی، یک مولکول گلوکز به دو مولکول اسید لاکتیک تجزیه می شود. اسید فسفریک و ADP در تجزیه گلوکز نقش دارند و به دلیل انرژی آزاد شده در نتیجه تجزیه آنها، مولکول های ATP تشکیل می شوند.

در قارچ های مخمر، مولکول گلوکز در شرایط بدون اکسیژن به اتیل الکل و دی اکسید کربن تجزیه می شود. این فرآیند نامیده می شود تخمیر الکلی.

در سایر میکروارگانیسم ها فرآیند گلیکولیز با تشکیل استون، اسید استیک و ... به پایان می رسد و در همه موارد، تجزیه یک مولکول گلوکز با تشکیل دو مولکول ATP همراه است. در طی تجزیه بدون اکسیژن گلوکز برای تشکیل اسید لاکتیک، 40 درصد انرژی آزاد شده در مولکول ATP ذخیره می شود و بقیه انرژی به صورت گرما تلف می شود.

مرحله سوم متابولیسم انرژی نامیده می شود تنفس هوازی، یا شکافت اکسیژن. این مرحله از متابولیسم انرژی نیز توسط آنزیم ها تسریع می شود. مواد تشکیل شده در سلول در مراحل قبلی با مشارکت اکسیژن به محصولات نهایی CO 2 و H 2 O تجزیه می شوند. در فرآیند تنفس اکسیژن، مقدار زیادی انرژی آزاد می شود که در مولکول های ATP تجمع می یابد. هنگامی که دو مولکول اسید لاکتیک در حضور اکسیژن تجزیه می شوند، 36 مولکول ATP تشکیل می شود. در نتیجه، تنفس هوازی نقش اصلی را در تامین انرژی سلول ایفا می کند. همه موجودات زنده بر اساس روش به دست آوردن انرژی به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند: اتوتروفو هتروتروف.

21. تبدیل انرژی و سلول.

یک پیش نیاز برای وجود هر موجود زنده، جریان ثابت مواد مغذی و آزاد شدن مداوم محصولات نهایی واکنش های شیمیایی است که در سلول ها اتفاق می افتد. مواد مغذی توسط ارگانیسم ها به عنوان منبع اتم های عناصر شیمیایی (عمدتاً اتم های کربن) استفاده می شود که تمام ساختارها از آن ساخته یا تجدید می شوند. بدن علاوه بر مواد مغذی، آب، اکسیژن و نمک های معدنی نیز دریافت می کند.

مواد آلی وارد شده به سلول ها (یا در طول فتوسنتز سنتز می شوند) به بلوک های ساختمانی - مونومرها تجزیه می شوند و به تمام سلول های بدن ارسال می شوند. برخی از مولکول های این مواد صرف سنتز مواد آلی خاص ذاتی یک موجود زنده می شود. سلول ها پروتئین ها، لیپیدها، کربوهیدرات ها، اسیدهای نوکلئیک و سایر موادی را که عملکردهای مختلفی (ساختمانی، کاتالیزوری، تنظیمی، حفاظتی و غیره) را انجام می دهند، سنتز می کنند.

بخش دیگری از ترکیبات آلی کم مولکولی که وارد سلول ها می شود به تشکیل ATP می رسد که مولکول های آن حاوی انرژی مستقیماً برای انجام کار هستند. انرژی برای سنتز تمام مواد خاص بدن، حفظ سازمان بسیار منظم آن، انتقال فعال مواد در داخل سلول ها، از یک سلول به سلول دیگر، از یک قسمت از بدن به قسمت دیگر، برای انتقال تکانه های عصبی، حرکت ارگانیسم ها، حفظ دمای بدن ثابت (در پرندگان و پستانداران) و برای اهداف دیگر.

در طی تبدیل مواد در سلول ها، محصولات نهایی متابولیسم تشکیل می شوند که می توانند برای بدن سمی باشند و از آن خارج می شوند (مثلاً آمونیاک). بنابراین، همه موجودات زنده به طور مداوم مواد خاصی را از محیط مصرف می کنند، آنها را تبدیل می کنند و محصولات نهایی را وارد محیط می کنند.

مجموعه ای از واکنش های شیمیایی که در بدن رخ می دهد نامیده می شود متابولیسم یا متابولیسمبسته به جهت کلی فرآیندها، کاتابولیسم و آنابولیسم متمایز می شوند.

کاتابولیسم (تجزیه)- مجموعه ای از واکنش هایی که منجر به تشکیل ترکیبات ساده از ترکیبات پیچیده تر می شود. واکنش‌های کاتابولیک شامل واکنش‌های هیدرولیز پلیمرها به مونومرها و تجزیه دومی به دی اکسید کربن، آب، آمونیاک، یعنی واکنش‌های تبادل انرژی است که طی آن اکسیداسیون مواد آلی و سنتز ATP رخ می‌دهد.

آنابولیسم (همسان سازی)- مجموعه ای از واکنش ها برای سنتز مواد آلی پیچیده از مواد ساده تر. این شامل، به عنوان مثال، تثبیت نیتروژن و بیوسنتز پروتئین، سنتز کربوهیدرات از دی اکسید کربن و آب در طول فتوسنتز، سنتز پلی ساکاریدها، لیپیدها، نوکلئوتیدها، DNA، RNA و مواد دیگر است.

سنتز مواد در سلول های موجودات زنده اغلب به عنوان نامیده می شود قاب پلاستیکی،و تجزیه مواد و اکسیداسیون آنها، همراه با سنتز ATP، - متابولیسم انرژیهر دو نوع متابولیسم اساس فعالیت زندگی هر سلول و در نتیجه هر ارگانیسم را تشکیل می دهند و ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند. از یک طرف، تمام واکنش های تبادل پلاستیک نیاز به صرف انرژی دارند. از سوی دیگر، برای انجام واکنش های متابولیسم انرژی، سنتز مداوم آنزیم ها ضروری است، زیرا طول عمر آنها کوتاه است. علاوه بر این، مواد مورد استفاده برای تنفس در طی متابولیسم پلاستیک (به عنوان مثال، در طول فرآیند فتوسنتز) تشکیل می شوند.

22. ارزش ATP.

سیتوپلاسم هر سلول و همچنین میتوکندری، کلروپلاست و هسته حاوی آدنوزین تری فسفریک اسید (ATP).انرژی را برای اکثر واکنش هایی که در سلول رخ می دهد تامین می کند. با کمک ATP، سلول مولکول های جدیدی از پروتئین ها، کربوهیدرات ها، چربی ها را سنتز می کند، از شر مواد زائد خلاص می شود، حمل و نقل فعال مواد، ضرب و شتم تاژک ها و مژک ها و غیره را انجام می دهد.

مولکول ATPیک نوکلئوتید است که از پایه نیتروژنی آدنین، ریبوز قند پنج کربنی و سه باقیمانده اسید فسفریک تشکیل شده است. گروه های فسفات موجود در مولکول ATP توسط پیوندهای پرانرژی (ماکرو انرژی) به یکدیگر متصل می شوند:

پیوندهای بین گروه های فسفات خیلی قوی نیست و با شکستن آنها مقدار زیادی انرژی آزاد می شود. در نتیجه تجزیه هیدرولیتیک گروه فسفات از ATP، آدنوزین دی فسفریک اسید (ADP) تشکیل می شود و بخشی از انرژی آزاد می شود:

ADP همچنین می‌تواند تحت هیدرولیز بیشتر با حذف یک گروه فسفات دیگر و آزادسازی بخش دوم انرژی قرار گیرد. در این مورد، ADP به آدنوزین مونوفسفات (AMP) تبدیل می شود که بیشتر هیدرولیز نمی شود:

ATP از ADP و فسفات معدنی به دلیل انرژی آزاد شده در طی اکسیداسیون مواد آلی و در طول فتوسنتز تشکیل می شود. این فرآیند نامیده می شود فسفوریلاسیوندر این حالت، حداقل 40 کیلوژول بر مول انرژی باید صرف شود که در پیوندهای پرانرژی انباشته می شود:

در نتیجه، اهمیت اصلی فرآیندهای تنفس و فتوسنتز با این واقعیت تعیین می شود که آنها انرژی را برای سنتز ATP تأمین می کنند که با مشارکت آن بیشتر کار در سلول انجام می شود.

بنابراین، ATP تامین کننده اصلی جهانی انرژی در سلول های همه موجودات زنده است.

ATP بسیار سریع تجدید می شود. به عنوان مثال در انسان، هر مولکول ATP 2400 بار در روز تجزیه و بازسازی می شود، به طوری که میانگین عمر آن کمتر از 1 دقیقه است. سنتز ATP عمدتا در میتوکندری و کلروپلاست (تا حدی در سیتوپلاسم) اتفاق می افتد. ATP تشکیل شده در اینجا به قسمت هایی از سلول فرستاده می شود که در آنجا نیاز به انرژی ایجاد می شود.

23. تعویض پلاستیک.

اکسیژن، مواد آلی، آب و نمک‌های معدنی به دست آمده تبدیل می‌شوند و فرد محصولات نهایی متابولیسم مانند آب، کراتینین، ترکیبات حاوی نیتروژن، نمک‌های اسید اوریک و سایر مقادیر اضافی را آزاد می‌کند و در نتیجه از عملکرد اساسی متابولیسم حمایت می‌کند. متابولیسم انسان شامل اعمال متضاد اما جدایی ناپذیر جذب (متابولیسم پلاستیک) و تجزیه (متابولیسم انرژی) است.

بدن در اثر شکافته شدن، با انرژی لازم که بخشی از آن به صورت دفع گرما با محیط به اشتراک گذاشته می شود، پر می شود. ترکیبی از چنین فرآیندهایی که شرایط جذب و انباشت انرژی لازم را تعیین می کند، جوهر متابولیسم پلاستیک و به طور کلی فعالیت زندگی را تشکیل می دهد.

24. بیوسنتز پروتئین.

بیوسنتز پروتئین یکی از مهمترین فرآیندهای متابولیکی در سلول است. در طی این سنتز، پلیمرهای زیستی تشکیل می شوند - مولکول های پروتئینی پیچیده متشکل از مونومرها - اسیدهای آمینه (نگاه کنید به § 4). بیوسنتز پروتئین در سیتوپلاسم سلول یا به طور دقیق تر، روی ریبوزوم ها با مشارکت RNA پیام رسان - mRNA (همچنین RNA پیام رسان - mRNA نیز نامیده می شود) و RNA انتقال (tRNA) تحت کنترل DNA هسته ای رخ می دهد.

روشن شدن نقش DNA و RNA در فرآیند بیوسنتز پروتئین در سلول یکی از دستاوردهای قابل توجه علم زیست شناسی در اواسط قرن بیستم است.

بیوسنتز پروتئین شامل دو مرحله است: رونویسی و ترجمه.

رونویسی. رونویسی (از لاتین transcriptio - بازنویسی) بیوسنتز مولکول های RNA پیام رسان (mRNA) است که بر اساس مولکول DNA در هسته رخ می دهد.

در طول رونویسی، آنزیم RNA پلیمراز در طول مولکول DNA حرکت می کند. در این مورد، آنزیم نوکلئوتیدهای زنجیره mRNA در حال رشد را که بر اساس یکی از زنجیره های مولکول DNA از نوکلئوتیدهای واقع در ماتریکس هسته ای سنتز می شود، حفظ می کند (شکل 16).

برنج. 16.طرح بیوسنتز پروتئین
RNA پیام رسان (mRNA) یک ساختار تک رشته ای است و رونویسی از یک رشته مولکول DNA اتفاق می افتد. در نتیجه رونویسی، یک مولکول mRNA تشکیل می شود که یک کپی دقیق از بخشی از یکی از زنجیره های DNA است (به یاد بیاورید که در مولکول RNA، تیمین پایه نیتروژنی با اوراسیل جایگزین می شود). طول هر مولکول mRNA صدها برابر کوتاهتر از یک مولکول DNA است. این به دلیل این واقعیت است که هر mRNA یک کپی از کل مولکول DNA نیست، بلکه فقط بخشی از آن است - یک ژن یا گروهی از ژن های مجاور که حاوی اطلاعاتی در مورد ساختارهای پروتئین های لازم برای انجام همان عملکردها هستند.

با مشارکت آنزیم ها در بخش های مربوط به مولکول DNA، نه تنها mRNA، بلکه سایر RNA های حمل و نقل (tRNA)، ریبوزومی (rRNA) نیز سنتز می شود. سپس RNA های سنتز شده از هسته از طریق منافذ هسته ای به سیتوپلاسم، به محل سنتز پروتئین - ریبوزوم ها فرستاده می شود.

پخش. در ریبوزوم ها، زنجیره های پلی پپتیدی پروتئین ها بر روی یک ماتریس mRNA سنتز می شوند، یعنی ترجمه انجام می شود (ترجمه لاتین - ترجمه، انتقال).

تجمع مولکول های پروتئین در ریبوزوم ها اتفاق می افتد. هنگامی که یک اتم، یک mRNA به چندین ریبوزوم متصل می شود و ساختار پیچیده ای را تشکیل می دهد - یک پلی زوم. پلی زوم به طور همزمان بسیاری از مولکول های یک پروتئین را سنتز می کند.

اسیدهای آمینه، که از آنها مولکول های پروتئین سنتز می شوند، توسط مولکول های tRNA به ریبوزوم ها تحویل داده می شوند. اندازه آنها نسبتاً کوچک است (از 70 تا 90 نوکلئوتید) و از نظر شکل شبیه یک برگ شبدر هستند (شکل 16 را ببینید).

در بالای "ورق" هر tRNA (به یاد داشته باشید که به تعداد سه تایی که اسیدهای آمینه را رمزگذاری می کنند، انواع tRNA وجود دارد) یک آنتی کدون وجود دارد. این یک توالی از سه نوکلئوتید مکمل نوکلئوتیدهای سه گانه در mRNA است. یک آنزیم خاص tRNA را شناسایی می کند و اسید آمینه ای را که توسط یکی از سه قلوهای mRNA کدگذاری شده است به "دمبرگ" برگ متصل می کند.

RNA های انتقالی وارد ریبوزوم می شوند. ناحیه ای از ریبوزوم که مولکول های پروتئین در آن جمع شده اند، مرکز عملکردی ریبوزوم (FRC) نامیده می شود. فقط دو سه قلو mRNA همیشه در FCR قرار دارند. یک tRNA با یک آنتی کدون مکمل به هر سه گانه (کدون) mRNA متصل است (شکل 15 را ببینید).

یک پیوند پپتیدی بین اسیدهای آمینه تحت تأثیر آنزیم ها تشکیل می شود و اسید آمینه با tRNA اول (برای راحتی، tRNA را با شماره سریال نشان می دهیم) به tRNA دوم متصل می شود. اولین tRNA که از اسید آمینه آزاد می شود، ریبوزوم را ترک می کند. سپس ریبوزوم در طول mRNA به فاصله ای برابر با یک سه گانه حرکت می کند و سه گانه بعدی به FCR ختم می شود. روند مونتاژ ادامه می یابد: یک پیوند پپتیدی بین اسیدهای آمینه تحویل شده توسط tRNA دوم و سوم و غیره تشکیل می شود.

زنجیره پپتیدی طولانی می شود تا زمانی که فرآیند ترجمه به یکی از کدون های توقف برسد - UAA، UAG، UGA، که اطلاعاتی در مورد اسیدهای آمینه ندارند. هنگامی که این اتفاق می افتد، ترجمه کامل می شود و زنجیره پلی پپتیدی از ریبوزوم خارج می شود و به کانال شبکه آندوپلاسمی فرو می رود.

هر بار در نتیجه ترجمه، یک زنجیره پلی پپتیدی از یک مولکول پروتئین سنتز می شود که دقیقاً مطابق با اطلاعات ارثی ثبت شده در DNA است. سرعت مونتاژ یک مولکول پروتئین، متشکل از 200 تا 300 اسید آمینه، 1 تا 2 دقیقه است. طرح کلی بیوسنتز پروتئین را می توان به صورت زیر ارائه کرد:

DNA → (رونویسی) → mRNA → (ترجمه) → پروتئین.

واکنش های سنتز ماتریسفرآیندهای ترجمه، رونویسی و تکثیر (خود تکراری) DNA را واکنش های سنتز ماتریس می نامند (از ماتریس لاتین - مهر، شکل با شکاف). این واکنش‌ها فقط در سلول‌های زنده و دقیقاً مطابق با طرح تعیین شده در ساختار مولکول‌های موجود که به عنوان الگو عمل می‌کنند، انجام می‌شوند. این گونه مولکول ها مولکول های DNA (در حین همانند سازی و رونویسی) و mRNA (در حین ترجمه) هستند. بنابراین، نقش یک ماتریس می تواند توسط مولکول های DNA و مولکول های RNA انجام شود.

سنتز ماتریکس دقت بالایی در انتقال اطلاعات ارثی و سرعت بالای سنتز ماکرومولکول ها را تضمین می کند. سنتز ماتریس بر اساس اصل مکمل بودن است.

در حال حاضر، علم با جزئیات کافی مکانیسم انتقال اطلاعات ارثی را مطالعه کرده است. با این حال، تعدادی از مشکلات حل نشده باقی مانده است. یکی از آنها مطالعه مکانیسم های تنظیم کننده فعالیت ژن است. همه سلول های موجودات چند سلولی دارای مجموعه ای از ژن ها هستند. با این وجود، سلول های بافت های مختلف در ساختار، عملکرد و ترکیب پروتئین متفاوت هستند.

تخصص یک سلول نه با تمام ژن هایی که در آن وجود دارد، بلکه تنها توسط ژن هایی که رونویسی به mRNA از آنها انجام شده و اطلاعات ارثی به شکل پروتئین محقق شده است، تعیین می شود. حتی در یک سلول، سرعت سنتز مولکول های پروتئین بسته به شرایط محیطی و نیازهای پروتئینی خود سلول می تواند متفاوت باشد.

احتمالاً مکانیسمی وجود دارد که «روشن» و «خاموش» ژن‌ها را در مراحل مختلف زندگی سلولی تنظیم می‌کند. برای اولین بار، توضیح این مکانیسم در سال 1961 توسط زیست شناسان فرانسوی F. Jacob، A. Lvov و J. Monod با استفاده از مثال تنظیم سنتز پروتئین در باکتری ها انجام شد. این دانشمندان به خاطر کارشان جایزه نوبل را دریافت کردند.

نحوه تنظیم فعالیت ژن در سلول های یوکاریوتی هنوز مشخص نیست. آگاهی از مکانیسم های تنظیمی رونویسی و ترجمه ضروری است

کربوهیدرات ها ترکیبات آلی هستند که از یک یا چند مولکول قند ساده تشکیل شده اند. آنها را می توان به سه گروه - مونوساکاریدها، اولیگوساکاریدها و پلی ساکاریدها طبقه بندی کرد. همه آنها در ترکیب مولکول های قند متفاوت هستند و اثرات متفاوتی بر بدن دارند. کربوهیدرات های نامحلول برای چیست؟ به طور معمول، این ترکیبات آلی را می توان به کربوهیدرات های نامحلول در آب و کربوهیدرات های محلول تقسیم کرد. کربوهیدرات های محلول شامل مونوساکاریدها هستند. اما فقط در صورتی که پیکربندی آلفا داشته باشند. این عناصر به راحتی در دستگاه گوارش هضم می شوند.کربوهیدرات های نامحلول به فیبر گفته می شود که شامل سلولز، همی سلولز، پکتین، صمغ، چسب گیاهی و لیگنین می شود. همه این افزودنی ها دارای خواص شیمیایی متفاوتی هستند و برای پیشگیری از بیماری در حیوانات استفاده می شوند.

کربوهیدرات‌های نامحلول شامل مونوساکاریدهایی هستند که دارای پیکربندی بتا هستند، زیرا در برابر آنزیم‌های گوارشی بسیار مقاوم‌تر هستند. اسیدهای چرب فرار (VFA) یکی از مهمترین منابع انرژی برای بدن هستند. اما باید توجه داشت که فقط برای گیاهخواران، زیرا گوشتخواران فرآیندهای گوارشی محدودی دارند و این اسیدها برای آنها ارزش انرژی ایجاد نمی کنند. خوراک با چنین مواد افزودنی عمدتاً به حیواناتی داده می شود که نیاز به کاهش وزن اضافی دارند. اگر رژیم غذایی حیوانی تحت سلطه کربوهیدرات ها نباشد، تأثیر قابل توجهی بر بدن آن ندارد، زیرا می تواند از پروتئین های بدن برای تولید گلوکز استفاده کند.

کدام کربوهیدرات ها در آب نامحلول هستند؟ اینها شامل نشاسته، سلولز، کیتین و گلیکوژن است. همه آنها عملکرد ساختار، محافظت و ذخیره انرژی در بدن را انجام می دهند. چرا به کربوهیدرات نیاز داریم؟ کربوهیدرات ها بخشی جدایی ناپذیر از بدن انسان هستند که به آن اجازه عملکرد می دهند. به لطف آنها، یک موجود زنده برای فعالیت های زندگی بیشتر پر از انرژی می شود. به لطف این ترکیبات آلی است که سطح گلوکز بر ترشح انسولین در خون تأثیر نمی گذارد و این به نوبه خود منجر به عواقب جدی تری نمی شود.

اصولاً تمام کربوهیدرات های مصرفی در آب حل می شوند و با غذا وارد بدن انسان می شوند. با این حال، لازم به یادآوری است که باید کربوهیدرات های مصرفی را تنظیم کرد، زیرا کمبود یا بیش از حد آنها می تواند منجر به عواقب نامطلوب شود. بیش از حد این مواد می تواند منجر به انواع بیماری ها، از قلب و عروق تا دیابت شود. برعکس، کمبود باعث ایجاد اختلال در متابولیسم چربی، سطوح پایین قند و بسیاری از بیماری های دیگر می شود. عبارت 1: کربوهیدرات ها در آب نامحلول هستند عبارت 2: کدام کربوهیدرات ها در آب نامحلول هستند عبارت 3: کربوهیدرات ها در آب محلول هستند