Дипломная работа на тему: Организм как биологическая система. Источники энергии жизнедеятельности

Введение

Основные структурные единицы организма - клетки, которые вместе с межклеточным веществом складываются в ткани и органы. Органы объединяются в функциональные системы (пищеварения, дыхания, кровообращения и др.) и образуют организм, вся жизнедеятельность которого у человека и животных (за исключением наиболее примитивных) интегрируется и координируется нервной системой. От внешней среды организм отграничен наружными покровами, внутренней поверхностью дыхательных путей и легких, слизистыми оболочками органов пищеварения и выделения, воспринимающими воздействия внешней среды.

Клетки - основные "кирпичики", из которых построен организм. Они тоже имеют весьма сложное строение и окружены мембранами, состоящими из белков и жироподобных веществ - фосфолипидов. Мембраны могут пропускать одни вещества и закрывать вход для проникновения других или осуществлять транспорт веществ только в одну сторону, препятствуя обратному движению.

Поэтому клеточные мембраны называют полупроницаемыми.

Такие же мембраны разделяют клетку на отдельные "отсеки", или компартменты, и окружают различные клеточные органоиды. К числу таких "органов" клетки принадлежит прежде всего ядро, где хранится наследственный фонд клетки, ее генный аппарат, и где происходит начальный этап синтеза белков. Не менее важными органоидами являются митохондрии - "энергетические станции" клетки, освобождающие энергию из окисляемых веществ и превращающие ее в легкоутилизируемую форму, позволяющую клетке использовать эту энергию в своей жизнедеятельности. Митохондрии представляют собой округлые или слегка вытянутые образования, состоящие из двух мембран: внешней и внутренней. На складках, или гребнях, внутренней мембраны в строго определенном порядке встроены ферменты биологического окисления и компоненты дыхательной цепи.

К органоидам клетки относятся также лизосомы - маленькие пузырьки, содержащие ферменты, осуществляющие внутриклеточное переваривание и расщепляющие сложные биологические соединения (белки, нуклеиновые кислоты и др.), внутриплазматическая сеть (ретикулум) и пластинчатый комплекс - мембранные образования, участвующие в ионном транспорте, процессах секреции и многих биологических синтезах. На мембранах митохондрий и других органоидов жестко встроены, а в полужидком внутреннем белковом содержимом клетки (цито-золе) растворены различные ферменты - белковые биологические катализаторы, при помощи которых в клетке происходят все химические реакции.

Однако жизнь - в первую очередь не структура, а процесс. Это постоянное обновление всех структур клетки и организма в целом. Все вещества, из которых построен организм и которые он вырабатывает, постоянно обновляются. Так, полупериод жизни некоторых выделяемых железами внутренней секреции гормонов составляет 1 - 5 мин, сахара в крови - 19 мин, гликогена в печени - 20-24 ч, гликогена в мышцах - 3-4 сут, белка в печени - 4-10, резервного жира - 16-20, а сократительных белков мышц - около 30 сут. Относительно стабильной является лишь хранящая наследственную информацию ДНК.

Обмен веществ - основное свойство и условие существования живой материи - заключается в непрерывном поступлении в организм веществ, служащих источниками энергии и пластическим материалом, в усвоении (ассимиляции) этих веществ и в использовании их с последующим выделением из организма продуктов их расщепления. Таким образом, живой организм представляет собой "открытую химическую систему", через которую постоянно проходит поток веществ и энергии.

Все это принципиально отличает живые организмы от любых самых сложных и "умных" машин, которые представляют собой статичные системы с фиксированной конструкцией. Машины можно разобрать на детали, четко отграничив их друг от друга. Машины нуждаются в энергии лишь тогда, когда работают. Живые организмы не разделены на "детали", в них все тесно связано в единую систему, все взаимозависимо. В них нельзя даже четко различить структурные материалы и источники энергии: то, что образует структуру, может быть и источником энергии, а источники энергии могут входить в состав структур. Наконец, живые организмы нуждаются в энергии не только тогда, когда они выполняют внешнюю работу; их структуры могут поддерживаться лишь при непрерывной затрате энергии. Перерыв в снабжении ею приводит к необратимой утрате структуры и к смерти. Живой организм сам себя строит, поддерживает в "рабочем состоянии", ремонтирует, регулирует и воспроизводит.

Оглавление

- Организм как биологическая система

- Источники энергии жизнедеятельности

- Строение белков и их роль в организме

- Нуклеиновые кислоты и синтез белков

- Взаимоотношения организма со средой

Список литературы

- Каким же образом черпает организм необходимую ему энергию Энергия освобождается в митохондриях клеток при окислении различных органических веществ, но используется не сразу, а накапливается в легкоутилизируемой форме в виде макроэргических (высокоэнергетических) соединений. При их расщеплении без промежуточного образования тепла химическая энергия их внутримолекулярных связей преобразуется в другие формы энергии: механическую, электрическую, световую и т. п.

- Основным и главнейшим макроэргом является АТФ, состоящая из азотистого (пуринового) основания - аденина, пятиуглеродного сахара - рибозы и трех, последовательно присоединенных к ней молекул фосфорной кислоты. Отщепление от АТФ концевой и второй фосфатных групп приводит к освобождению по 30 кДж энергии на каждый моль: АТФН2О-АДФФ30 кДж; АДФ Н2О-АМФФ30 кДж, где Ц - неорганический фосфат.