ФОРМУВАННЯ АДАПТАЦІЙ НА МОЛЕКУЛЯРНОМУ РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ

Біологія 11 клас

Основні складники молекулярного рівня організації живого

01

02

03

Напрями адаптації на молекулярному рівні організації живого

Механізм адаптації організмів на молекулярному рівні

1. Збереження структурної цілісності і функціональної активності макромолекул (НК, ферментів, білків, хроматину, рибосом, мембран)

2. Забезпечення організму джерелами енергії та речовинами для біосинтезу речовин

3. Регуляція обміну речовин та енергії, що вможливлює своєчасну зміну швидкості і напряму метаболічних процесів

​

Напрямки адаптації на молекулярному рівні організації живого

Шаблоны презентаций с сайта presentation-creation.ru

Репарація ДНК

• Репарація ДНК зумовлює відновлення структури цієї молекули в разі ушкоджень, спричинених дією негативних чинників (іонізуюче випромінювання, отрути тощо) або ж спонтанних помилок (наприклад, під час реплікації).
• Неправильне перетікання перелічених процесів може бути причиною виникнення мутацій або призводити до розвитку захворювань.

Шаблоны презентаций с сайта presentation-creation.ru

Забезпечення клітин необхідними сполуками для синтезу власних речовин

• Спеціалізовані білкові комплекси, які називають протеасомами, контролюють стан важливих внутрішньоклітинних білків і руйнують старі або ушкоджені.
• Руйнування старих або ушкоджених клітинних структур також здійснюється за допомогою травних ферментів, які містяться в лізосомах.
• Зазначений процес називають аутофагією.

Шаблоны презентаций с сайта presentation-creation.ru

Регуляція обміну речовин

• Існують численні адаптації, скеровані на регуляцію обміну речовин, що адекватно підлаштовує функціонування клітин до змін у навколишньому середовищі.
• Багатьом біохімічним реакціям притаманна здатність до саморегуляції. Зокрема, рівень активності ферментів часто визначається концентрацією продуктів реакції. Зазвичай вони гальмують роботу ферменту: внаслідок накопичення продуктів реакції швидкість реакції знижується, а отже утворення цих речовин припиняється.
• У такий спосіб унеможливлюється надмірне накопичення утворюваних сполук.

Шаблоны презентаций с сайта presentation-creation.ru

Регуляція активності ферментів

• Іншим шляхом регуляції роботи ферментів є приєднання до них певних сполук, наприклад залишку ортофосфатної кислоти. Таку реакцію називають фосфорилюванням. Унаслідок неї неактивний фермент стає активним і починає виконувати свою функцію.
• Фосфорилювання може спричиняти й протилежний ефект – змінений білок переходить з активного стану в неактивний. Такі зміни можуть відбуватися всередині клітин унаслідок дії на них різноманітних подразників – гормонів, медіаторів тощо.
• Деякі речовини можуть блокувати активний центр ферменту – це призводить до порушення його функціонування.

Шаблоны презентаций с сайта presentation-creation.ru

Адаптації до низької температури

Шаблоны презентаций с сайта presentation-creation.ru

Утворення білків-антифризів

• У деяких предкових особин сучасних нототеній відбулася дуплікація гена, що кодує трипсин. Ця хромосомна мутація призвела до виникнення двох копій гена. Після цього в його новій копії відбулась генна «корисна» мутація: в її центрі декілька разів продублювався фрагмент, що кодує три амінокислоти. Результатом таких перетворень став ген з інформацією про інший білок.
• Так виникли первинні глікопротеїни крові риб, які перешкоджають кристалізації льоду. Вихідна популяція отримала переваги й більше шансів на виживання.
• Згодом у процесі еволюції цей ген ще багаторазово дублювався і виникали різні білки-антифризи у різних видів риб родини Нототенієві.

Шаблоны презентаций с сайта presentation-creation.ru

Висновки:

• Таким чином, молекулярною основою адаптацій є синтез нового типу макромолекул унаслідок мутацій та рекомбінацій генів. Окрім цього, молекулярними механізмами адаптацій є:
• 1) збільшення або зменшення концентрації білків унаслідок змін у їх клітинному синтезі;
• 2) приєднання до макромолекул речовин (активатори та інгібітори), що модифікують їх властивості;
• 3) зміна регуляторних функцій білків і клітинних процесів метаболізму;
• 4) зміна просторової організації біополімерів (наприклад, білок пуротонін міститься в отруті гримучих змій і в зерні пшениці, де його відмінність визначається зайвим дисульфідним зв’язком)

Шаблоны презентаций с сайта presentation-creation.ru

Стисло про головне

• Основні напрями адаптацій на молекулярному рівні:
• - підтримання структурної цілісності макромолекул (білків, різних типів нуклеїнових кислот);
• - підтримання стабільної діяльності систем, які забезпечують спрямованість і швидкість метаболічних процесів відповідно до змін у зовнішньому і внутрішньому середовищі та потреб організму;
• - достатнє забезпечення окремих клітин й цілісного організму енергетичним і будівельним матеріалом.

Шаблоны презентаций с сайта presentation-creation.ru

РЕСУРСИ:

• Безкоштовні шаблони з сайта presentation-creation.ru
• Icons made by Freepik from www.flaticon.com
• Біологія і екологія: підруч. для 11 кл. закладів загальної середньої освіти: рівень стандарту/О. А. Андерсон, М. А. Вихренко, А. О. Чернінський, С. М. Міюс. – К. : Школяр, 2019.
• Біологія і екологія (рівень стандарту) : підруч. для 11 кл.закл. заг. серед. освіти / В. І. Соболь. – Кам’янець-Подільський : Абетка, 2019.

​