Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Біологія - Coggle Diagram

- - - - Каталітична функція
        
        • Найголовніша роль ферментів — прискорення (каталіз) хімічних реакцій.
        
        • Без ферментів більшість реакцій у клітинах відбувалися б надто повільно для підтримки життя.
      - Наприклад:
        
        • Амілаза розщеплює крохмаль до глюкози.
        
        • ДНК-полімераза синтезує нову ДНК.
        
        • АТФ-синтаза утворює АТФ у мітохондріях.
      - Висока специфічність
        
        • Кожен фермент діє лише на одну або кілька певних речовин (субстратів).
        
        • Вони мають активний центр, який підходить до субстрату як ключ до замка.
      - Зниження енергії активації
        
        • Ферменти знижують енергію, необхідну для початку реакції, але не змінюють її кінцевий результат.
        
        • Завдяки цьому реакції в клітині відбуваються швидко й ефективно при температурі тіла.
      - Ферменти не витрачаються
        
        • Вони беруть участь у реакції, але не змінюються хімічно, тому можуть працювати багато разів.
      - Регуляція клітинних процесів
        
        • Ферменти вмикаються та вимикаються (через інгібітори або активатори), що дозволяє клітині контролювати швидкість реакцій.
      - Основні функції антитіл:
      - Розпізнавання антигенів
        
        • Антитіло зв’язується з антигеном (наприклад, білком вірусу) як ключ до замка.
        
        • Це специфічне зв’язування — основа імунної відповіді.
      - Нейтралізація
        
        • Антитіла можуть блокувати токсини або віруси, заважаючи їм проникати в клітини.
      - Аглютинація
        
        • Антитіла можуть зв’язувати кілька клітин або молекул одночасно, утворюючи великі комплекси, які легше знешкодити.
      - Активація комплементу
        
        • Антитіла запускають каскад білків-комплементу, що руйнує клітини-мішені.
      - Опсонізація
        
        • Антитіла «помічають» мікроорганізми, полегшуючи їхнє поглинання фагоцитами (макрофагами, нейтрофілами).
      - Основні характеристики гормонів:
        
        • Синтезуються у малих кількостях, але мають потужну дію.
        
        • Потрапляють у кров, розносяться по всьому організму.
        
        • Діють специфічно — на певні клітини (мішені), які мають рецептори до цього гормону.
        
        • Не є джерелом енергії чи будівельним матеріалом — регулятори.
      - Класифікація гормонів за хімічною природою:
        
        Білкові гормони
        
        • Наприклад: інсулін, глюкагон, гормон росту.
        
        Стероїдні гормони
        
        • Похідні холестерину: тестостерон, естрогени, кортизол.
        
        Амінокислотопохідні гормони
        
        • Наприклад: адреналін, тироксин (з тирозину).
      - Функції гормонів:
        
        • Регулюють обмін речовин (інсулін, тироксин)
        
        • Стимулюють ріст і розвиток (гормон росту)
        
        • Відповідь на стрес (адреналін, кортизол)
        
        • Регулюють роботу серця, судин, ШКТ
        
        • Впливають на емоції та поведінку
        
        • Забезпечують розмноження та статеве дозрівання
      - Внутрішньоклітинний транспорт
        
        • Переміщують:
        
        • Органели (мітохондрії, ендосоми);
        
        • Пухирці з речовинами;
        
        • Інформаційні РНК.
      - Скорочення м’язів
        
        • Міозин взаємодіє з актином, викликаючи скорочення м’язових волокон.
      - Рух війок і джгутиків
        
        • Динеїн дозволяє клітинам (як-от сперматозоїдам або епітелію дихальних шляхів) здійснювати хвилеподібні рухи.
      - Розподіл хромосом
        
        • У мітозі й мейозі рухові білки допомагають переміщати хромосоми завдяки роботі з мікротрубочками веретена поділу.
      - Енергія
        
        • Рухові білки працюють за рахунок гідролізу АТФ — подібно до “двигуна” на клітинному рівні.
  - - - Двоспіральна структура
      - Нуклеотиди(азотисті основи, цукор, фосфат)
      - Функції:збереження і передача генетичної інформації
    - - Одноланцюгова
        
        Коротко: що таке одноланцюгова ДНК
        
        • Має лише одну “нитку” нуклеотидів (А, Т, Г, Ц);
        
        • Може тимчасово виникати у клітині як проміжна структура;
        
        • Зустрічається також у деяких вірусів, як їхній генетичний матеріал;
        
        • Позбавлена стабільної спіралі, має гнучку та змінну форму.
        
        🔄 Коли і де зустрічається одноланцюгова ДНК?
        
        У клітинах (тимчасово):
        
        • Під час реплікації (копіювання ДНК);
        
        • Під час транскрипції (синтезу РНК з ДНК);
        
        • При репарації (виправленні пошкоджень).
        
        У цих випадках ферменти розкручують подвійну спіраль, і частина ДНК тимчасово стає одноланцюговою.
        
        У вірусів:
        
        • Деякі віруси мають геном із одноланцюгової ДНК (наприклад, парвовіруси).
        
        ⚙️ Будова одноланцюгової ДНК:
        
        • Складається з нуклеотидів, що містять:
        
        • азотисту основу (A, T, G, C),
        
        • дезоксирибозу (п’ятивуглецевий цукор),
        
        • фосфатну групу.
        
        • Немає комплементарного другого ланцюга, тому немає повної стабільної спіралі.
        
        🧪 Використання в біотехнологіях:
        
        • ssDNA застосовують у:
        
        • секвенуванні ДНК;
        
        • гібридизації (виявлення генів);
        
        • генній інженерії (штучні праймери).
      - Види:матрична, транспортна, рибосомна
      - Функції:синтез білків
  - - - АТФ (аденозинтрифосфат) — це універсальна енергетична молекула, яка використовується всіма живими клітинами для зберігання та перенесення енергії. Вона складається з аденозину (нуклеотиду) та трьох залишків фосфатної кислоти.
    - - 🔬 1. Азотиста основа — аденін
        
        • Це пуринова основа (азотисте кільце).
        
        • Зв’язується з рибозою — разом утворюють аденозин.
      - 🧬 2. П’ятивуглецевий цукор — рибоза
        
        • Це моносахарид, який належить до рибоз (у РНК теж рибоза).
        
        • З’єднує аденін із фосфатними групами.
      - Три залишки фосфатної кислоти (фосфатні групи)
        
        • Позначаються як α (альфа), β (бета), γ (гама) — від найближчої до рибози до найдальшої.
        
        • Між цими групами містяться високоенергетичні фосфатні зв’язки (особливо між β та γ).
        
        • При гідролізі одного фосфату (відщеплення γ-фосфату) вивільняється енергія.
    - - Клітинного дихання (аеробного):
      - • Відбувається в мітохондріях;
      - • Використовує глюкозу та кисень;
      - • Дає до 38 молекул АТФ з 1 молекули глюкози.
      - Гліколізу (анаеробного дихання):
      - • У цитоплазмі, без кисню;
      - • Менш ефективний — лише 2 молекули АТФ.
      - Фотосинтезу (у рослин):
        
        У хлоропластах листкових клітин.
      - • У хлоропластах, під час світлової фази;
        
        Світлова фаза фотосинтезу (у хлоропластах)
        
        🔹 Відбувається на тилакоїдних мембранах хлоропластів.
        
        🔹 Основна мета — перетворити енергію світла на хімічну енергію.
      - • Енергія світла → хімічна енергія в АТФ.
        
        Джерело енергії для клітинних процесів — це енергія, яку клітина отримує і використовує для виконання всіх життєвих функцій (рух, ріст, поділ, синтез речовин, транспорт через мембрани тощо).
    - - Де відбувається:
        
        • У мітохондріях — під час аеробного дихання (на внутрішній мембрані).
        
        • У хлоропластах — під час фотосинтезу (світлова фаза).
        
        • У цитоплазмі — під час анаеробного гліколізу.
      - Енергія для синтезу надходить від:
        
        • Окиснення глюкози;
        
        • Сонячного світла (у рослин);
        
        • Інших катаболічних процесів.
- - - - Функція: синтез білків
        
        • Рибосоми «зчитують» інформацію з іРНК (інформаційної РНК).
        
        • Збирають амінокислоти у поліпептидний ланцюг згідно з послідовністю нуклеотидів.
        
        • Формується білок — основна структурна та функціональна молекула клітини.
    - - • Короткі, численні
      - • Хвилеподібні рухи
      - • У тваринних клітинах (наприклад, епітелій дихальних шляхів)
    - - • Довші, зазвичай по 1–2
      - • Плавальні рухи (як у сперматозоїдів)
      - • Схожі за будовою на війки (мікротрубочки 9+2)
    - - • Основу становлять мікротрубочки
      - • Оболонка — продовження клітинної мембрани
    - - • Немембранні органели
      - • Складаються з білків та рРНК
      - • Місце синтезу білків
      - • Є на:
      - • Шорсткій ЕПС
      - • У цитоплазмі (вільні рибосоми)
      - • У прокаріотів і еукаріотів мають подібну функцію
    - - • Є тільки в тваринних клітинах
      - • Складається з двох центріолей
      - • Розташовані під прямим кутом
      - • Побудовані з мікротрубочок
      - • Функції:
      - • Формування веретена поділу
      - • Організація мікротрубочок у клітині
      - • Участь у мітозі/мейозі
- - - - • Складається з:
      - • 🧱 Пластичний обмін (анаболізм) — синтез складних речовин (білків, ліпідів, вуглеводів)
      - • 🔥 Енергетичний обмін (катаболізм) — розщеплення органічних речовин з виділенням енергії
      - • 🔄 Сукупність хімічних реакцій у клітині
    - - • Основна енергетична молекула клітини
        
        Енергетичний обмін (клітинне дихання)
      - • Утворюється під час дихання й фотосинтезу
      - • Використовується для:
      - • Синтезу молекул
      - • Активного транспорту
      - • Руху
      - • Поділу клітини
    - - • Безкисневий етап
      - • Глюкоза → 2 пірувати + 2 АТФ + 2 НАД·Н
    - - • Потребує кисню
      - • Складається з:
      - • Цикл Кребса — CO₂, НАД·Н, ФАД·Н
      - • Дихальний ланцюг — утворення ~34 АТФ
      - • Загалом: до 38 АТФ з 1 глюкози
    - - ☀️ Фотосинтез (у хлоропластах рослин)
      - ✅ Світлова фаза (тилакоїди)
        
        • Поглинання світла → енергія
        
        • Фотоліз води → O₂ + H⁺
        
        • Утворення АТФ та НАДФ·Н
      - 🌿 Темнова фаза (строма)
        
        • Фіксація CO₂
        
        • Синтез глюкози (C₆H₁₂O₆) за допомогою АТФ і НАДФ·Н
      - 🧪 Хемосинтез
        
        • Виконують деякі бактерії
        
        • Джерело енергії — окиснення неорганічних речовин
        
        • NH₃, H₂S, Fe²⁺
        
        • Не потребує світла
        
        • Утворення органічних речовин із CO₂
  - - - – Сукупність процесів розщеплення органічних речовин із виділенням енергії
      - – Енергія зберігається у вигляді АТФ
      - – Складається з трьох етапів:
    - - 🧪 1. Гліколіз
        
        • Відбувається у цитоплазмі
        
        • Безкисневий процес
        
        • Глюкоза
      - 🔬 2. Цикл Кребса
        
        • Відбувається в мітохондріях
        
        • Утворюється 2 АТФ (непряма форма енергії)
      - 🌬 3. Ланцюг переносу електронів (дихальний ланцюг)
        
        • На внутрішній мембрані мітохондрій
        
        • НАД·Н і ФАД·Н → H⁺ + e⁻ → вода
        
        • Утворюється ~34 АТФ
    - - • Постачає енергію для:
      - • Синтезу речовин
      - • Активного транспорту
      - • Руху
      - • Поділу клітини
      - • Теплового балансу
  - - - Пластичний обмін (анаболізм)
        
        • Синтез складних органічних речовин з простих
        
        • Потребує енергії (АТФ) і відновлювальних агентів (НАДФ·Н)
        
        • Приклади:
        
        • Біосинтез білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот
        
        • Фотосинтез — головний процес пластичного обміну у рослин
    - - • Відбувається у хлоропластах рослин, ціанобактерій
      - • Має дві фази: світлову і темнову
    - - • Відбувається на тилакоїдних мембранах хлоропластів
      - • Основні процеси:
      - • Поглинання світла пігментами (хлорофіл a, b, каротиноїди)
      - • Фотоліз води
      - • Утворення:
      - • АТФ (фотофосфорилювання)
    - - • Забезпечує енергією (АТФ) та воднем (НАДФ·Н) для темнової фази
      - • Виділяє кисень, необхідний для дихання всіх організмів
  - - - (цикл Кальвіна)
        
        • Відбувається в стромі хлоропластів
        
        • Не залежить від світла, але потребує АТФ і НАДФ·Н, утворених у світловій фазі
      - 🔄 Основні процеси:
        
        • Фіксація CO₂ (приєднання до рибулозо-1,5-бісфосфату)
        
        • Утворення глюкози (C₆H₁₂O₆)
        
        • Витрата:
        
        • 18 молекул АТФ
        
        • 12 молекул НАДФ·Н
      - на синтез однієї молекули глюкози
    - - 🔹 Визначення:
        
        • Автотрофний процес синтезу органічних речовин
      - за рахунок енергії окиснення неорганічних сполук
        
        • Відбувається без світла
      - 🔹 Виконавці:
        
        • Хемоавтотрофні бактерії, зокрема:
        
        • Нітрифікуючі бактерії
        
        • Сіркобактерії
        
        • Залізобактерії
        
        • Водневі бактерії
      - Значення
        
        • Утворення органічних речовин у середовищах без світла (глибини, ґрунти)
        
        • Забезпечення азотного циклу в природі
- - - - • Процес змін у живих організмах через покоління
      - • Основні механізми:
      - • Мутації (зміни в генах)
      - • Природний відбір (виживають найкраще пристосовані)
      - • Генетичний дрейф (випадкові зміни в частоті генів)
      - • Міграції (переміщення особин між популяціями)
      - • Наслідки еволюції: походження нових видів, пристосування до середовища
    - - • Наука про історію розвитку організмів і їх еволюційні зв’язки
      - • Визначає, хто є спільним предком у різних видів
      - • Використовує філогенетичні дерева (діаграми спорідненості)
      - • Філогенія показує ступінь спорідненості між таксонами
    - - • Наука про класифікацію організмів
      - • Організми групують у таксони за спільними ознаками і походженням
      - • Рівні таксонів:
      - • Вид (найнижчий рівень)
      - • Рід
      - • Сімейство
      - • Ряд
      - • Клас
      - • Тип (відділ)
      - • Царство (найвищий рівень)
      - • Методи:
      - • Морфологічний (порівняння форми і будови)
      - • Біохімічний (порівняння білків, ДНК)
      - • Генетичний (аналіз геномів)
    - - • Графічне зображення еволюційних зв’язків
      - • Вершини — спільні предки
      - • Відгалуження — розходження видів
      - • Довжина гілок може відображати час або ступінь змін
    - - • Визначення виду: група організмів, які можуть схрещуватися і давати плідне потомство
      - • Види мають спільний генетичний фонд
      - • Вид як основна одиниця систематики
    - - • Розуміння походження і взаємозв’язку живих організмів
      - • Визначення біорізноманіття
      - • Використання в медицині, екології, сільському господарстві
  - - - • Характеристика:
      - • Неклітинні форми життя
      - • Склад: нуклеїнова кислота (ДНК або РНК) + білкова оболонка (капсид)
      - • Можуть мати додаткові оболонки (ліпідний шар)
      - • Особливості:
      - • Відсутні клітинні органели
      - • Не здійснюють обмін речовин
      - • Паразитують тільки всередині клітин господаря
      - • Не здатні до самостійного розмноження — потребують клітини-господаря
      - • Життєвий цикл:
      - • Прикріплення до клітини
      - • Проникнення генетичного матеріалу
      - • Реплікація вірусної ДНК/РНК
      - • Синтез білків капсиду
      - • Збірка нових вірусних частинок
      - • Вихід з клітини (лізис або брунькування)
      - • Різновиди:
      - • За типом нуклеїнової кислоти (ДНК-віруси, РНК-віруси)
      - • За формою (спіральні, icosahedral тощо)
    - - • Характеристика:
      - • Одноклітинні організми без оформленого ядра
      - • Типи: бактерії, археї
      - • Будова:
      - • Плазматична мембрана
      - • Цитоплазма з рибосомами
      - • Нуклеоїд (ДНК, розташована без оболонки)
      - • Клітинна стінка (у бактерій — пептидоглікан)
      - • Джгутики (для руху)
      - • Обмін речовин:
      - • Різноманітність типів живлення: автотрофи, гетеротрофи, хемотрофи
      - • Можуть дихати аеробно або анаеробно
      - • Розмноження:
      - • Простий бінарний поділ (клональне розмноження)
      - • Роль у природі:
      - • Цикли речовин (азотфіксація)
      - • Симбіоз з іншими організмами
      - • Виклик хвороб (патогенні бактерії)
    - - Ознака
      - Віруси
      - Прокаріоти
      - Клітинна структура
      - Відсутня
      - Присутня
      - Живлення
      - Відсутнє
      - Присутнє (різне)
      - Розмноження
      - Лише в клітині-господарі
      - Бінарний поділ
      - Метаболізм
      - Відсутній
      - Присутній
      - ДНК чи РНК
      - Лише одне (ДНК або РНК)
      - Зазвичай ДНК