Уровни организации жизни



жүктеу 0.51 Mb.
Pdf просмотр
бет1/4
Дата18.02.2017
өлшемі0.51 Mb.
  1   2   3   4

 

4

Раздел 1. УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ 

              

В  курсе  общей  биологии  (греч. bios - жизнь  и logos - учение)  мы 

знакомимся с общими  закономерностями организации и развития жизни.  

На  нашей  планете  жизнь  существует  в  виде  систем  разных 

уровней  сложности.  Принято  выделять  клеточный,  организменный, 

популяционно-видовой,  биогеоценотический  и  биосферный  уровни. 

(Иногда  между  клеточным  и  организменным  уровнями  выделяют  еще 

тканевой и органный уровни.) 

На  каждом  уровне  живые  системы  способны  к  взаимодействию  с 

окружающей  средой,  из  которой  они  получают  вещества  и  энергию,  и 

затем  тратят  их  на  рост  или  поддержание  своей  структуры  и 

самовоспроизведение.   



 

Глава I. Клеточный уровень организации жизни 

 

Клетки  являются  элементарными  живыми  системами.  В  них   



сосредоточена  информация  о

 

синтезе  веществ,  определяющих 

специфику  проявлений  жизни  и  обеспечивающих    функционирование 

систем  всех    уровней.  Способность  клеток  к  делению    лежит  в  основе 

воспроизводства живых систем.  

 

     



§ 1. Клеточная теория   

                

Клеточная теория,  зародившаяся в XIX столетии, является одной 

из  важнейших  основ  биологии.  Она  обобщает  данные  по  строению 

клеток,  их    функционированию  и  размножению.  В    настоящее    время  

основные положения  клеточной теории выглядят следующим образом. 

• 

Клетка    -    это    основная    структурная    и    функциональная  единица 



живого.  Ей  присущи  все  характерные  черты  живой    системы.  Она 

питается,  растет,  двигается,  размножается,  реагирует  на внешние  

и  внутренние  сигналы,   взаимодействует   с   другими клетками. 

• 

Все  живые  организмы  состоят  из  одной  или  многих    клеток.  Клетки 



разных организмов имеют общий план строения. 

• 

Все  биохимические  процессы,  связанные  с  получением  и 



использованием вещества и энергии, происходят внутри клетки.  

• 

В клетке хранится и реализуется  информация о строении и функциях 



как отдельной клетки, так и целого организма. 

• 

Новые  клетки  образуются  только  в  результате  деления  материнской 



клетки. При этом происходит передача  наследственной  информации 

от материнской клетки дочерним клеткам.   



 

 

 



Представление о том, что все  живые  организмы  состоят  из 

клеток,   возникло      не      сразу,   а      сложилось      в      результате 

многочисленных исследований. 

 Мир клеток оставался неизвестным до тех пор,  пока  люди не создали 



микроскопы.  Первый  микроскоп  был  изобретен  еще  в XVI веке.  Благодаря  

 

5

двум    соединенным    линзам    можно    было    увидеть  увеличенное  изображение 



предметов. Это  позволило  взглянуть  на  мир "другими глазами". 

Английский  ученый  Роберт  Гук - выдающийся    представитель  своего 

времени,  был  биологом,  метеорологом,  архитектором,  физиком  и  инженером. 

Он  много  времени  проводил,  создавая  и  совершенствуя  микроскопы.  В 1665 

году  Р.  Гук  в  микроскоп,  который  он  сам  создал,  впервые  наблюдал  срез  

пробковой  ткани дерева (рис.1 - 1).  

То, что он увидел, он описал как "...поры, или ячейки…", или "клетки". 

Термин  "клетка"  с  тех  пор    используется  в  науке,  хотя  на  самом  деле  Р.  Гук 

видел не сами клетки, а  лишь их оболочки. На срезах тканей  различных других 

видов растений  он  тоже  наблюдал  клетки, вернее их оболочки. Все увиденное 

Р.  Гук    зарисовывал    и    позже  издал  альбом  своих  рисунков.  Он  полагал,  что  

внутри  клеток  ничего  нет,  а  главную  роль  играют  клеточные  оболочки, 



стенки. 

Голландец  Антони  ван  Левенгук,  современник  Р. Гука, тоже создавал 

микроскопы. С помощью микроскопа, в котором изображение увеличивалось в 

270 раз, он первым сумел разглядеть бактерии и клетки животных  (эритроциты,  

сперматозоиды).  В1676  году  А.  Левенгук  описал  бактерии  и  сделал  очень 

точные рисунки увиденного. Многие из этих бактерий узнаются учеными даже 

сейчас, так детально они зарисованы. 

В  течение  следующих  полутораста  лет  продолжались  работы  по 

наблюдению  и  описанию  различных  клеток,  в  основном  растительных,  хотя 

некоторые исследователи описывали клетки животных.  Но  все эти работы не 

давали ответа на  вопросы  о  том,  что  же  такое клетка, как она устроена, есть 

ли что-то общее между клетками, как образуются новые клетки. 

В начале XIX века,  когда  появилась  возможность  улучшить качества 

микроскопов, в изучении  клеток  начался  другой  этап. Было получено много 

новых фактов, которые  позволили  по-другому взглянуть на клетку. Именно  в  

этом    веке    стали    формироваться  принципиально  новые  представления    о  

клетках.  Оказалось,  что  внутри  они  не  пустые,  как  раньше  считали,  а  имеют  

внутреннее  содержимое,  которое  играет  важнейшую  роль  в  их  жизни.  Это 

внутреннее  содержимое  клеток  назвали  протоплазмой  (греч. protos - первый, 

plasma - вылепленный  оформленный).  В 30-х    годах XIX века  английский 

исследователь Роберт Браун открыл  ядро в протоплазме растительных клеток. 

Позднее ядра были  обнаружены и в других клетках.  

В 1838 году немецкий ботаник Маттиас Шлейден,  рассматривая вопрос 

о  происхождении  клеток  растений,  предположил,  что  новые  клетки 

самозарождаются  в  старой  клетке    путем    конденсации.  Эта  идея  оказалась 

ошибочной.  Однако  она  вызвала    интерес  к  происхождению  тканей  животных 

немецкого  ученого  Теодора  Шванна,  который  занимался  физиологией  

животных. Он  обнаружил,  что  все  ткани возникают из клеток, и все клетки, 

даже совсем непохожие друг на друга, имеют общую структуру - ядро. Т.Шванн 

обобщил полученные к тому времени многочисленные данные по растительным 

и  животным клеткам. В 1839  годах  он  положил  начало  созданию клеточной 

теории.  Основным  положением  клеточной  теории  было  то,  что  организмы 

растений  и животных состоят из клеток - основных структурных единиц всего 

живого,  и  все  клетки    устроены  сходным    образом.  В  1855  году    Рудольф  

Вирхов      -      немецкий  врач-патолог - показал,  что  новые  клетки  образуются  в 

результате деления старых клеток. 



 

6

Наука,  занимающаяся  изучением  клеток,  их  структуры  и 



функций, называется  цитологией (греч. kytos - полость).    

Основным  инструментом  изучения  клеток  долгое  время 

оставался  световой  микроскоп  (рис.1 - 2). Естественно,  что    с  

помощью  только  светового  микроскопа  невозможно  было    бы  

узнать  все  то,  что  мы  сейчас  знаем  о  клетке.  Дело  в    том,   что    у  

светового    микроскопа  существует  предел    разрешающей 

способности. И  это   обусловлено объективными  причинами.

  

Разрешающая  способность  -  это  минимальное  расстояние,   

при  котором  две  точки  различимы  друг  от  друга,  а  не  сливаются  в 

одну. 


Максимальная 

разрешающая 

способность 

светового   

микроскопа  составляет 200 нм (1 нанометр = 10

-9

  м).  В  таблице  



приведены  размеры некоторых объектов. 

 

Объект 



   Размеры,  нм 

Некоторые 

одноклеточные 

водоросли 

до 5000000 

Амеба 


       100000 

Клетки животных 

         10000-50000    

Клетки бактерий 

             100-5000 

Вирусы 


               20-300 

Клеточное ядро 

           5000-10000  

Диаметр молекулы гемоглобина 

                 5,5 

Диаметр атома углерода 

                 0,3 

 

В  тридцатые  годы  ХХ  столетия    изобрели  трансмиссионный 



(просвечивающий)  электронный  микроскоп  (рис. 1 - 2). Принцип   

устройства  электронного  микроскопа  тот  же  самый,  что  и  у 

светового,  только  вместо  видимого  света  используется  пучок   

электронов.  Для  фокусировки    электронов    в    этом      микроскопе   

вместо 

обычной 


оптики 

используются 

так 

называемые 



электромагнитные  «линзы».  Он  позволяет  наблюдать  детали 

строения, недоступные для наблюдения в световой микроскоп (рис. 

1 - 3). Только в электронный микроскоп можно увидеть, что каждая 

клетка окружена мембраной. Ее называют плазматической

Живые   клетки   нельзя   наблюдать   в   трансмиссионный  электронный  

микроскоп,  так  как  объекты необходимо помещать в вакуум, где  из  живых  

клеток  испаряется  вода,  и  они  погибают.  Но  в 50-е  годы  был  создан 

сканирующий электронный микроскоп. В этом микроскопе пучок электронов не 

проходит  сквозь  объект,  а  отражается  от  него  и  попадает  на  экран    или 

фотопластинку. В камере объектов сканирующего электронного микроскопа  не  

нужно  поддерживать  высокий  вакуум,  поэтому  клетки  можно  наблюдать 


 

7

живыми и получать удивительные фотографии, на которых можно рассмотреть 



мельчайшие подробности строения поверхности любых объектов (рис. 1 - 4). 

Световая  и  электронная  микроскопия - основные,  но  не  единственные 

методы  изучения  клетки.  Большую  роль  в  понимании  процессов 

жизнедеятельности клетки сыграли биохимические методы, в частности, метод 



дифференциального центрифугирования. Суть его заключается в разделении 

клеточного  содержимого  по  размерам  и  плотности  на  отдельные  фракции,  а 

затем детальное изучение каждой фракции.  

Существующие  методы  постоянно  совершенствуются,  кроме  того, 

возникают все новые подходы к изучению клетки. С некоторыми методами  мы   

будем знакомиться по мере необходимости дальше.  

 

Вопросы 

 

• 

Перечислите основные положения клеточной теории. 



• 

С какими именами  связана  история  создания клеточной теории?

 

 

§ 2.  Химический состав клеток 



  

      


Живые  организмы  практически  не  отличаются  от  окружающей 

среды по составу химических элементов, но значительно отличаются по 

их относительному содержанию.  

В  клетках  синтезируются  вещества,  которых  нет  в  неживой 

природе.  Эти  вещества  называют  органическими.  Кроме  углерода, 

водорода  и  кислорода  в  них  могут  входить  азот,  фосфор,  сера  и  ряд 

других химических элементов.  

Органические  вещества  составляют  до 25% массы  живых 

организмов.  Их  делят  на  низко-  и  высокомолекулярные.  Органические 

вещества с большой молекулярной массой являются полимерами (греч. 

poly - много).  Они  могут  состоять  из  сотен,  тысяч  и  даже  миллионов 

мономеров  (греч. monos - один) - сходных  по  структуре 

низкомолекулярных соединений.  

Большую  часть  массы  живых  организмов,  обычно  более  двух 

третей,  составляет  вода,  которая  является  растворителем  для 

большинства  органических  и  неорганических  веществ.  Хорошо 

растворимые в воде вещества называют гидрофильными (греч. hydros - 

вода, phileo - люблю),  а    нерастворимые  или  плохо  растворимые 

вещества - гидрофобными (греч. phobos -  страх, боязнь). 



 

 

   Если    мы  сравним  содержание  химических  элементов  в 

живых    организмах    и    в  неживой  природе,  то  обнаружим,  что  оно 

сильно  различается.  Так, кремния в почве около 33%, а в растениях 

- лишь  0,15%,  кислорода в почве около 49%, а в растениях - 70% и 

т.д.  

Около  99%  веса  живых  организмов   обеспечивают   шесть 



элементов:  кислород,  углерод,  водород,  азот,  фосфор    и    сера. 

Организмы    разных    видов    могут    отличаться      по    их 



 

8

относительному содержанию  (как  правило,  в  пределах  нескольких 



процентов). 

В  составе  живых  организмов  обнаружено    более  80  химических 

элементов, при этом не найдено каких-либо  элементов, характерных только для 

живых  организмов.  В  отношении 27 элементов  (их  называют  биогенными

известно,  что  они  выполняют  определенные  физиологические  функции. 

Остальные    элементы,  возможно,  попадают    в    организм    с    водой,  пищей, 

воздухом и не участвуют в жизнедеятельности. 

 

Содержание некоторых химических элементов,   %    



       

Элемент   

В живых   

организмах        

В земной           

коре          

 В морской        

воде 


Кислород 

65-75 


49,2         

85,8 


Углерод   

15-18                          0,4           

         0,0035 

Водород 


           8-10 

             1,0 

         10,67 

Азот         

         1,5-3,0                       0,04          

         0,37 

Фосфор           

         0,20-1,0                      0,1           

         0,003 

Сера             

         0,15-0,2                      0,15          

         0,09 

Калий             

         0,15-0,4                      2,35          

         0,04 

Хлор             

         0,05-0,1                      0,2           

         0,06 

Кальций          

         0,04-2,0                      3,25         

         0,05 

Магний           

         0,02-0,03                     2,35          

         0,14 

Натрий           

         0,02-0,03                     2,4           

         1,14 

Железо           

         0,01-0,015                    4,2           

         0,00015 

Цинк             

         0,0003           

        < 0,01            

         0,00015 

Медь             

         0,0002          

        < 0,01        

      < 0,00001 

Йод              

         0,0001           

        < 0,01          

         0,000015 

Фтор             

         0,0001                        0,1           

         2,07 

 

Химические    элементы  входят  в  состав  тех  или  иных  



соединений.  Так,  высокое  содержание  кислорода  и  водорода 

связано  с  тем,  что  основную  массу  живых  организмов  составляет 

вода. 

В  большинство  белков  входит    сера.  Фосфор    является    составной  



частью      нуклеиновых  кислот.  Железо    участвует    в    построении    молекулы  

гемоглобина.  Магний  находится  в  молекуле  растительного  пигмента - 

 

хлорофилла.  Медь    обнаружена    в    некоторых      окислительных      ферментах.   



Йод  участвует  в  построении    молекулы    тироксина    (гормона    щитовидной 

железы). Цинк входит в молекулу гормона  поджелудочной  железы  - инсулина; 

кобальт есть в витамине В

12

 и т.д. 



Многие  организмы  интенсивно  накапливают   определенные 

элементы. Так,  в некоторых  водорослях  относительно много йода,  

в  лютиках    -  лития,  в  ряске - радия,  в  диатомовых  водорослях  и 

злаках находят  кремний, в некоторых моллюсках и ракообразных - 

медь,  в организмах позвоночных  -  железо, в некоторые бактериях  

- марганец и т.д.   



 

9

Многие  элементы  в   клетке содержатся в виде ионов (K



+

, Na


+

Ca



2+

, Mg


2+

, Cl


-

). Среди важных анионов -  H

2

PO

4



-

, HCO


3

 -

. Имеющиеся  



в    организме    нерастворимые  соли,  например,  фосфорнокислый 

кальций,  входят  в    состав    скелетных  структур  многих  животных, 

обеспечивая прочность этих образований. 

          Из  курса  химии  вы  знаете,  что  в  целом  молекула  воды 

электронейтральна.   Внутри  молекулы        электрический        заряд 

распределен    неравномерно:  в  области    атомов    водорода    (точнее 

протонов)  преобладает  положительный    заряд,  в      области,   где 

расположен  кислород,  выше  плотность    отрицательного    заряда.  

Следовательно,  частица  воды  -  это   диполь.   Наличие  дипольных 

свойств у молекул воды объясняет  способность их ориентироваться    

друг относительно  друга  с  образованием водородных связей между 

кислородом  и  водородом  соседних  молекул  (рис. 2 - 1). Поэтому 

вода  имеет  высокую  теплоемкость  и  относительно  высокую  для 

жидкостей теплопроводность. Эти свойства делают  воду  идеальной  

жидкостью  для      поддержания      теплового  равновесия  клетки    и  

организма  в  целом. 

  

В  электрическом  поле    молекулы    воды    обычно 



ориентированы.  Они притягиваются и присоединяются к различным  

молекулам  и  участкам молекул, несущим заряд. В результате этого     

образуются  гидраты (рис. 2 - 2). 

Благодаря  способности  образовывать  гидраты,  вода  является 

универсальным растворителем.       

         Если    энергия  притяжения  молекул  воды  к  молекулам  какого-

либо вещества больше, чем энергия притяжения между молекулами 

воды, 


то 

вещество 

растворяется. 

Хорошо 


растворимые 

(гидрофильные)  вещества – это  соли,  щелочи,  кислоты  и  др.,  а 

трудно  растворимые  или  вовсе  нерастворимые  в    воде 

(гидрофобные) – это  жиры, жироподобные вещества, каучук и др. 

          Большинство  реакций,  протекающих  в  клетке,  могут  идти 

только  в  водном    растворе.  Вода    является    непосредственным  

участником многих реакций. Поэтому  высокое  содержание  воды  в 

клетке  (более 2/3 массы) - важнейшее  условие  ее  нормальной 

деятельности. 

        И,   наконец,  вода  - основное средство передвижения веществ и 

в    клетке    и    в  многоклеточном  организме  (ток  крови  и  лимфы, 

восходящие и  нисходящие  токи  растворов  по сосудам у растений). 

Сухое      вещество      клетки        составляют        органические       и 

неорганические    соединения.  Органическими  называют  вещества,  

которые    находят    только    в    живых  организмах  и  продуктах    их  


 

10

жизнедеятельности. 



Они 

представлены 

низко- 

и 

высокомолекулярными  соединениями,  в  состав  которых,  кроме  



углерода,  водорода,  кислорода,  могут  входить    азот  и  другие 

элементы. 

Простейшие 

органические 

соединения 

могут 


синтезироваться  и  в  неживой  природе,  например,  в  вулканах  и 

метеоритах находят некоторые аминокислоты. 

 

Химические соединения в живых организмах 



  

 

Тип соединения 



Средняя молекулярная 

масса,  единицы 

атомной массы 

Содержание, 

  % на сырую 

массу 


Вода 

           18  

      75-85 

Другие  неорганические 

вещества 

 

           20 - 150 



       

        1,0-1,5 



Низкомолекулярные           

органические вещества 

 

 



      Жиры 

         350 - 2 500  

        1-5 

      Прочие   

      соединения 

  

           90 - 2 500  



         

        0,1- 0,5    



Высокомолекулярные  

органические соединения 

 

 



      Белки 

    10 000 - 1 000 000  

      10-20 

      Полисахариды 

    10 000 - 1 000 000  

        0,2-2,0 

      Нуклеиновые кислоты 

    20 000 - 1 000 000 000           1-2 

 

Особенностью    химического  состава  живых  организмов 



является наличие в них высокомолекулярных органических веществ 

-  макромолекул    (греч.  makros  -  большой).  Это  полисахариды 

(§4), белки (§5) и нуклеиновые кислоты (§7). Соединения  этих  трех  

классов 


являются 

полимерами, 

состоящими 

из 


многих 

повторяющихся одинаковых или разных  единиц - мономеров.     

  

Вопросы  

 

• 

Назовите четыре химических элемента, наиболее представленных 



в живом организме. 

• 

Какой  химический  элемент  представлен  в  живом  организме наибольшим 



числом атомов? 

• 

Почему вода является  универсальным растворителем и насколько 



она универсальна? 

• 

Какие вещества называются гидрофильными и какие -



 

 

11

    гидрофобными?



 

• 

Что такое макромолекула? 



 

§ 3. Липиды  

      


 

Липиды -  органические  соединения    различной    структуры,  но  с 

общими  свойствами:   они  нерастворимы  в    воде,  но  растворяются    в  

неполярных жидкостях  (в  эфире, бензине, хлороформе и др.).    

Функции  липидов  также  различны.  Одни  из  них  являются 

запасными  веществами    и  используются  для  получения  энергии  или 

воды. Другие выполняют регуляторные функции. Существуют липиды, в 

молекулах  которых  наряду  с  гидрофобными  участками,  имеются  и 

гидрофильные.   В  воде  такие  молекулы  образуют  агрегаты,  в  которых 

гидрофильные  участки  контактируют  с  водой,  а  гидрофобные 

взаимодействуют  друг  с  другом.  Такие  липиды  входят  в  состав 

клеточных мембран (§10). 



 

Липиды (греч. lipos - жир) можно разделить на  две  группы:  

содержащие  жирные кислоты и не содержащие их.  



Жирные  кислоты    -  это  углеводородные  цепи,  несущие  на 

одном  из  концов  карбоксильную  группу  -COOH. Обычно  они 

линейны,  но  у  бактерий  иногда  встречаются  разветвленные  цепи 

жирных  кислот. 

 

Большинство жирных кислот содержит от 14 до 22 углеродных 



атомов.  Жирные  кислоты  могут  быть  насыщенными,  т.е.  не 

содержащими  двойных  связей,  и    ненасыщенными,  содержащими 

одну  или  несколько  двойных  связей.   

Из  насыщенных  жирных    кислот  чаще    всего    встречаются 

пальмитиновая    (С

16

)  и    стеариновая  (С



18

),  а    из  ненасыщенных - 

олеиновая  (С

18

).  В    районе    двойной    связи    углеводная  цепочка 



обычно изгибается (рис. 3 - 1).  

Некоторые  из  ненасыщенных  жирных  кислот  для  человека 

являются  незаменимыми,  т.е.  организм  человека  не  может  их 

синтезировать  или  синтезирует  их  в  небольшом  количестве,  и 

поэтому они обязательно должны быть в пище. 

Простагландины.  Из    ненасыщенных    жирных    кислот    в    клетках 

человека и других млекопитающих   синтезируются   регуляторные вещества - 

простагландины (рис. 3 - 2).

 

Известно  более 40 разновидностей    простагландинов,   обладающих 



широким   спектром   биологической   активности:     регулируют сокращение 

гладкой    мускулатуры    внутренних    органов,  поддерживают  тонус    сосудов,  

регулируют    секрецию    гормонов,  а  также    функции    различных    отделов  

головного  мозга,  например, центра терморегуляции. Повышение температуры 

при  ряде  заболеваний  связано    с    усилением    синтеза    простагландинов    и  

возбуждением центра  терморегуляции. Аспирин (ацетилсалициловая   кислота) 

тормозит синтез простагландинов и таким образом понижает температуру тела. 


 

12

Жиры  и    масла.  Самые    распространенные    в    природе  

липиды - это  сложные  эфиры    спиртов    и    высокомолекулярных 

жирных  кислот.  Сложным  эфиром  называют  продукт  реакции 

этерификации:  

спирт + кислота = сложный эфир + вода. 

 Если спиртом является глицерол и к нему присоединяются три 

молекулы жирных кислот (обычно  все  три  разные),  то  возникает  

триглицерид (триацилглицерол) (рис. 3 - 3). 

 Свойства  триглицеридов  определяются    составом    жирных 

кислот и их соотношением. Если среди жирных кислот  преобладают 

насыщенные,  то  такие  липиды  называют  жирами.  При  комнатной 

температуре  они  находятся  в  твердом  состоянии.  Обычно  это 

триглицериды  животного происхождения.  Например, говяжье  сало  

содержит      пальмитиновую      и  стеариновую  кислоты,  которые 

плавятся  соответственно  при 64

о

С  и 72



о

С.  Триглицериды 

растительного  происхождения  богаты  ненасыщенными  жирными 

кислотами.  Их  называют  маслами.  Высокое  содержание  

ненасыщенных  жирных    кислот  приводит  к  тому,  что  масла 

являются  легкоплавкими - жидкими    при  комнатной  температуре.  

Например,  в    оливковом    масле    глицерин  связан  с  остатками 

олеиновой кислоты, составляющей 79% всех жирных кислот оливок. 

Олеиновая кислота плавится  при 14

о

 С.   



Жиры являются  своего   рода   энергетическими консервами. 

Они накапливаются в живых организмах и, окисляясь, обеспечивают 

25-30%  всей  энергии,  необходимой  организму.  При  полном   

окислении    1  г    жира  выделяется 38,9 кДж    энергии,  -  ни    одно  

другое    вещество    при  окислении  не  выделяет  такого  количества 

энергии.  

Жировыми  депо могут быть  и  капли  жира  внутри  клетки,  и  

жировое  тело  у  насекомых,  сальник  и  подкожная  клетчатка,  в    

которых  сосредоточены  жировые  клетки  у  человека.  В  клетках  и 

тканях,  где  происходит    накопление  жиров,  их  содержание    может 

достигать почти 90% от сухой массы. 

Жиры - это и поставщики так называемой  эндогенной  воды:  

при    окислении 100 г  жира  выделяется 107 мл  воды.  За  счет  такой 

воды 


существуют 

многие 


животные 

пустыни, 

например,  

тушканчики, верблюды.  

Жиры плохо проводят  тепло.  Они откладываются под кожей, 

образуя  у  некоторых    животных  огромные  скопления.  Например,  у 

кита  слой  подкожного  жира  достигает  1м.  Это  позволяет  

теплокровному  животному  жить  в  холодных приполярных водах.  



 

13

Слой  жира  также  защищает  нежные  органы  от    ударов    и 



сотрясений.  Таково  назначение  околопочечной    капсулы,  жировой 

подушки около глаза.  



Воски.  Сложные  эфиры  жирных  кислот  с  одноатомными  спиртами, 

имеющими  длинную  углеводородную  цепочку  (например,  цетиловый    спирт 

C

16

H



33

OH),  называются  восками.    У  животных  эти    липиды    выделяются  

кожными  железами  и  служат  смазкой  волосяного  покрова,  придавая  ему 

гидрофобность и защищая от намокания.

 

У многих растений воски покрывают  



тонким слоем листья, семена и плоды, не давая им намокать  во  время дождей. 

      


Для многих морских организмов воски служат энергетическим  резервом, 

поскольку  эти  организмы  располагают  ферментом,  расщепляющим  воски  на 

жирные кислоты и спирты.   

Фосфолипиды.  Важную  группу  липидов  составляют  

фосфолипиды.  Самыми  распространенными  из    них  являются  

фосфоглицериды.  Это  также  сложные  эфиры  глицерина  и  жирных 

кислот.  От  жиров  и    масел  они  отличаются  тем,  что    содержат  

только    два    остатка    жирных  кислот  и,  кроме  того,  остаток  

фосфорной    кислоты,  к  которому  присоединены  полярные    

(водорастворимые)  азотсодержащие  органические  соединения: 

этаноламин,  серин,  холин  и  др.  Таким  образом,  одна    часть  

молекулы    у  фосфолипидов    гидрофобна,  а  другая - гидрофильна  

(рис. 3 - 4).  

Такие соединения называют   амфипатическими (греч. amphi 

- с обеих сторон). 

  

В  воде  молекулы  фосфолипидов    собираются    в    мицеллы  и 



пузырьки  таким  образом,  что  полярные  головки    контактируют  с  

молекулами воды, а  гидрофобные хвосты молекул  сближаются друг 

с  другом.  При  высокой  концентрации  фосфолипидов  образуются 

двуслойные  пузырьки  (рис. 3 - 5).  Именно    такие    двуслойные 

агрегаты    фосфолипидов  составляют  основу  клеточных  мембран. 

(§10). 


 

Помимо  фосфолипидов,  в  клеточных  мембранах  имеются  и  другие 

липиды, например   гликолипиды (см. §§  4, 10). 

К липидам по свойствам близки терпены. Эти вещества синтезируются в 

результате  полимеризации пятиуглеродного углеводорода - изопрена (рис. 3 - 

6).  Среди  них  много  разнообразных,  в  том  числе  и  биологически  активных  

соединений.  К   таким соединениям  относятся    стероидные    гормоны (греч. 

hormao - привожу  в  движение),  которые    синтезируются  из    холестерола.  

Среди    стероидных  гормонов    человека    и    других  животных    различают  

половые    гормоны      -  эстрадиол    (женский)  и    тестостерон      (мужской);   

альдостерон,  регулирующий    транспорт    ионов    и    воды;  кортизол,  

усиливающий    обеспечение      клеток    энергией  в      условиях,   требующих 

физического и умственного напряжения. 

 

 

Вопросы  



 

14

 

• 

Чем жиры отличаются от масел? 



• 

Что такое амфипатические липиды?  Как  они  взаимодействуют  с водой?

  

• 

Какие основные функции выполняют липиды? 



• 

Какие липиды  являются  регуляторными  веществами?  Приведите примеры. 

 


Каталог: books
books -> Бағдарламасы бойынша жарық көрді Жайлыбай F. Таңдамалы. Астана: Фолиант, 2014
books -> Орынбасар Дөңқабақ ДӘуір дүЛДҮлдері
books -> Бағдарламасы бойынша шығарылды Редакция алқасы: С. Абдрахманов, Н. Асқарбекова, Р. Асылбекқызы
books -> Бағдарламасы бойынша жарық көрді
books -> Ұлы дала тұЛҒалары қҰдайберген
books -> Редакция ал қ
books -> Ббк 84 Қаз-7 82 Қазақстан Республикасының Мәдениет және ақпарат министрлігі Ақпарат және мұрағат комитеті «Әдебиеттің әлеуметтік маңызды түрлерін басып шығару»
books -> Анықтамалық Е. Тілешов, Д.Қамзабекұлы Алматы, 2014 «Сардар» Баспа үйі

жүктеу 0.51 Mb.

Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4




©emirb.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет