Wszechnica Nauk Medycznych _Kurs przygotowawczy z biologii www.wnm.med.pl 1
Podstawowe uogólnienia biologiczne i molekularna budowa
organizmów żywych.
Definicja życia wg prof. Rościsława Kadłubowskiego, polskiego parazytologa:
 Życie to zjawisko, które wykazują wyodrębnione czasowo i przestrzennie
układy samoodtwarzające się w sposób ciągły, różniące się od swego
otoczenia następującymi cechami:
- charakterystycznym składem chemicznym i strukturą,
- rozrodem i dziedzicznością,
- wzrostem i rozwojem
- przemianÄ… materii i energii,
- zdolnością od optymalnej regulacji i przystosowaniem do środowiska.
Cechy organizmów żywych.
1. Zbudowane ze związków organicznych
2. Budowa komórkowa.
3. Metabolizm.
4. Rozmnażanie i dziedziczność.
5. Ruch.
6. Wrażliwość na bodz
ce.
7. Wzrost i rozwój
Formy życia
Niekomórkowe Komórkowe
Priony  białka Procaryota - bakterie
Wiroidy - RNA sinice
Wirusy - DNA lub RNA Eucaryota  rośliny
+ białko zwierzęta
grzyby
pierwotniaki
Metabolizm - to suma wszystkich reakcji chemicznych przebiegÄ…cych w organizmie.
Reakcje te są katalizowane przez specyficzne białka  enzymy.
Dziedziczność to zdolność do przekazywania informacji genetycznej z pokolenia na
pokolenie. Nośnikiem informacji genetycznej, przekazywanej z pokolenia na
pokolenie jest DNA.
Gen - to jednostka informacji genetycznej. Gen to odcinek DNA kodujÄ…cy jeden
łańcuch polipeptydowy lub jedną cząsteczkę RNA
Gatunek  grupa organizmów podobnych pod względem morfologicznym i
funkcjonalnym, kojarzących się w naturze tylko między soba i mających nieodległego
wspólnego przodka. Grupa organizmów mających wspólna pulę genową.
Gatunek jest definiowany jako jednostka ewolucyjna, ekologiczna i rozrodcza.
Populacja  grupa osobników należących do tego samego gatunku, zamieszkujących
ten sam obszar geograficzny w tym samym czasie.
Teoria ewolucji - podstawowa koncepcja biologiczna.
- populacje ulegają ewolucji i przystosowują się do zmieniających się warunków
środowiska.
- czynnikiem ewolucji jest dobór naturalny (selekcja)).
2
Wszechnica Nauk Medycznych _Kurs przygotowawczy z biologii www.wnm.med.pl
Organizacja biologiczna odzwierciedla przebieg ewolucji. Wyróżnić można
następujące poziomy organizacji biologicznej
- zwiÄ…zki biologiczne
- organelle komórkowe
- komórka
- tkanka
- narzÄ…d
- układy narządów
- organizm
- gatunek
- populacja
- biocenoza
- ekosystem
- biom
- biosfera
Biocenoza  naturalny zespół organizmów złożony z populacji wszystkich gatunków
zasiedlających ten sam teren i wchodzących ze sobą we wzajemne zależności.
Biotop  środowisko zamieszkiwane przez biocenozę
Ekosystem  biocenoza wraz z całym jej nieożywionym środowiskiem (biotopem).
Biom  zbiór wszystkich ekosystemów zajmujących rozległy obszar kuli ziemskiej, który
charakteryzuje siÄ™ podobnym klimatem, glebami i organizmami wystepujÄ…cymi na tym
obszarze.
Pierwiastki życia i ich biologiczne funkcje
MAKROELEMENTY.
Pierwiastek Rola biologiczna
Węgiel Podstawowe składniki wszystkich związków organicznych.
Wodór Tlen i wodór - składniki wody. Tlen niezbędny dla procesu
Tlen oddychania komórkowego. CO niezbędny dla fotosyntezy
2 -
Azot składnik aminokwasów, kwasów nukleinowych i innych zw.
organicznych
Siarka Składnik białek (aminokwasy  cysteina i metionina), tworzy
mostki siarkowe, składnik enzymów
Fosfor Składnik kwasów nukleinowych, ATP, buduje kości, składnik
fosfolipidów błon komórkowych
Potas Składniki płynów ustrojowych, odpowiadają za przewodzenie
Chlor impulsów nerwowych, za równowagę osmotyczna komórki, potas -
Sód główny anion wewnątrzkomórkowy, chlor i sód - główny jon
wewnątrzkomórkowy, chlor  składnik soku żołądkowego i potu
Wapń składnik kości, zębów, białek (kolagenu), bierze udział w
krzepnięciu krwi
tworzy szkielet koralowców, mięczaków
Magnez składnik chlorofilu, aktywuje enzymy replikacji DNA, syntezy
mocznika,
niezbędny dla prawidłowej funkcji układu nerwowego
Wszechnica Nauk Medycznych _Kurs przygotowawczy z biologii www.wnm.med.pl 3
MIKROELEMENTY.
Pierwiastek Funkcja biologiczna Skutki niedoboru
Żelazo Składnik hemoglobiny, mioglobiny Anemia
cytochromów, katalazy, peroksydazy
Cynk Składnik co najmniej 70 enzymów (anhydrazy Cukrzyca
węglanowej, peptydaz), insuliny, używany w Zaniki mięśni
leczeniu ran i stanów zapalnych skóry
Miedz
Bierze udział w syntezie hemu, melaniny, Anemia
wchodzi w skład oksydazy cytochromowej,
barwnika krwi skorupiaków - hemocjaniny
Mangam Aktywuje enzymy glikolizy, syntezy mocznika Niedobór wzrostu
(arginazę), niezbędny dla prawidłowego
wzrostu kości
Molibden Składnik nitrogenaz, enzymów umożliwiają-
cych bakteriom brodawkowym przyswajanie
azotu, także enzymów utleniających alkohol
etylowy
Fluor Składnik kości i zębów, nadaje zębom Próchnica zębów
odporność na próchnicę
Selen Stymuluje pracę serca, neutralizuje niektóre
toksyny (kadm, rtęć), zapobiega powstawaniu
nowotworów
Krzem Składnik ściany komórkowej okrzemek,
skrzypów
Jod Składnik hormonów tarczycy (tyroksyny czyli Zaburzenia
czterojodotyroniny i trójjodotyroniny). przemiany materii,
choroby tarczycy
(wole)
LIPIDY  budowa, podział i rola biologiczna.
Podział.
1. Tłuszcze właściwe - estry glicerolu i wyższych kwasów tłuszczowych.
Wyższe kwasy tłuszczowe (wkt) dzielimy na nasycone i nienasycone. Nasycone
wyższe kwasy tłuszczowe zawierają pojedyncze wiązania pomiędzy cząsteczkami
węgla, natomiast nienasycone zawierają jedno lub więcej podwójnych wiązań.
Przykłady nasyconych wyższych kwasów tłuszczowych:
kwas palmitynowy (C )
16
kwas stearynowy (C )
18
masłowy (C )
4
Przykłady nienasyconych wyższych kwasów tłuszczowych:
kwas oleinowy (C )
18
kwas linolowy (C )
18
kwas linolenowy (C )
18
arachidonowy (C )
20
Tłuszcze właściwe możemy podzielić na zwierzęce i roślinne. Tłuszcze zwierzęce
( za wyjątkiem tranu rybnego) to glicerydy nasyconych kwasów tłuszczowych. Ze
względu na konsystencję są to tłuszcze stałe. Natomiast tłuszcze roślinne są
glicerydami nienasyconych kwasów tłuszczowych i mają konsystencję ciekłą (oleje).
4
Wszechnica Nauk Medycznych _Kurs przygotowawczy z biologii www.wnm.med.pl
3. Woski - estry wyższych kwasów tłuszczowych i długołańcuchowych alkoholi
jednowodorotlenowych. Np. wosk pszczeli zawiera palmitynian nirycylowy,
lanolina, wosk wełny owczej to ester cholesterolu i kwasu palmitynowego.
4. Tłuszcze złożone
Fosfolipidy - estry glicerolu, 2 cząsteczek wyższego kwasu tłuszczowego i kwasu
fosforowego i choliny (fosfatydylocholina). Podobnie jak w kwasach nukleinowych
występują w nich wiązania fosfodwuestrowe. Wchodzą w skład błon komórkowych .
Inne przykłady tluszczów złożonych to glikolipidy występujące w nasieniu człowieka
i i lipopolisacharydy wchodzące w skład ścian komórek bakterii gram  ujemnych..
5. Sterydy - pochodne cholesterolu. Zaliczamy do nich hormony sterydowe -
kortyzol, estrogeny, testosteron, ekdyzon.
6. Karotenoidy - pochodne izoprenu, np. B karoten  barwnik roślinny, pomocniczy
w procesie fotosyntezy.
Biologiczne funkcje lipidów.
2. Stanowią materiał energetyczny, budulcowy i zapasowy roślin, zwierząt i grzybów.
Ich wartość energetyczna jest dwukrotnie większa, niż węglowodanów i białek
Ich rozkład zachodzi w mitochondriach w procesie ł - oksydacji,
3. Budują błonę komórkową (plazmolemmę) i inne błony komórkowe (reticulum
endoplazmatyczne, tonoplast, kariolemmę ). Spośród lipidów w błonach
występują fosfolipidy i cholesterol..
4. Są substratem do syntezy hormonów. Z nienasyconych kwasów tłuszczowych
powstajÄ… prostaglandyny, leukotrien i tromboksan. Prostaglandyny  to grupa
hormonów mających różne funkcje biologiczne. Powodują m. in skurcz
mięśniówki oskrzeli i naczyń krwionośnych . Tromboksan powoduje zlepianie
się płytek krwi i powstawanie skrzepu. Leukotrieny powodują stan zapalny
organizmu. Badania nad prostaglandynami doprowadziło do odkrycia
prostacyklin - leków o działaniu zapobiegającym miażdżycy. W badaniach tych
uczestniczyli polscy biochemicy Andrzej Szczeklik i Ryszard Gryglewski.
Pochodnymi cholesterolu są także hormony sterydowe kory nadnerczy
(kortyzol, aldosteron), gonad (estrogeny i testosteron) i hormon linienia owadów
(ekdyzon).
5. Wchodzą w skład ściany komórkowej niektórych bakterii. (lipopolisacharydy
bakterii Gram  ujemnych)
6. SÄ… substratem do syntezy witamin: cholesterol - witaminy D, Å‚ -karoten - witaminy
A.
7. Chronią organizmy roślinne przed utratą wody i działaniem czynników
zewnętrznych  woski tworzące kutykulę owoców i liści..
8. U zwierząt stanowią warstwę termoizolacyjną chroniącą je przed utratą ciepła.
9. Wchodzą w skład włosów - lanolina.
10.Biorą udział w procesie fotosyntezy - karoteny, ksantofile.
Wszechnica Nauk Medycznych _Kurs przygotowawczy z biologii www.wnm.med.pl 5
W
GLOWODANY.
ZwiÄ…zki organiczne zbudowane z C, H, O zawierajÄ…ce grupy wodorotlenowe -OH i
grupy aldehydowe (aldozy) lub ketonowe (ketozy). Można je podzielić na cukry
proste ( monosacharydy) i złożone (di-, oligo- i polisacharydy).
Nazwa Wiązanie Skład i występowanie
Monosacharydy
1. Triozy. (C3)
metabolit I etapu glikolizy
Aldehyd fosfoglicerynowy
metabolit tłuszczów
Dwuhydroksyaceton
2. Pentozy (C5)
składnik RNA
Ryboza
składnik DNA
Dezoksyryboza
składnik żywic
Arabinoza
3. Heksozy (C6)
substrat glikolizy
Glukoza
składnik laktozy i pektyn
Galaktoza
owoce, miód
Fruktoza
Oligosacharydy
1. Maltoza glukoza + glukoza, słód jęczmienny
Ä… -glikozydowe
2. Celobioza glukoza + glukoza, składnik celulozy
² - glikozydowe
glukoza + galaktoza, cukier mleka
1. Laktoza
² - glikozydowe
glukoza + fruktoza, subst. zapasowa roślin
2. Sacharoza
² - glikozydowe
glukoza+fruktoza+galaktoza, melasa
3. Rafinoza
Polisacharydy
1. Skrobia Poliglukoza, materiał zapasowy roślin
Ä… -glikozydowe
2. Glikogen poliglukoza, materiał zapasowy zwierząt i grzybów
Ä… -glikozydowe
poliglukoza, buduje ściany komórek roślinnych
3. Celuloza
² - glikozydowe
poli N-acetyloglukozamina, grzyby, skorupiaki
4. Chityna
² - glikozydowe
polifruktoza, korzeń cykorii, mat. zapasowy
5. Inulina
² - glikozydowe
poli kwas glukuronowy, ściany komórek roślinnych
6. Pektyny
Ä… -glikozydowe
poligalaktoza, krasnorosty
7. Agar - agar
² - glikozydowe
Funkcje węglowodanów.
1. Podstawowy materiał energetyczny organizmów - glukoza, rozkładana w
procesach glikolizy tlenowej i beztlenowej)..
2. Materiał budulcowy. Budują ścianę komórkową roślin (celuloza, hemicelulozy,
pektyny) i grzybów (celuloza lub chityna). Tworzą pancerzyki stawonogów
(chityna).
3. Materiał zapasowy. Skrobia jest materiałem zapasowym roślin, glikogen
materiałem zapasowym zwierząt, grzybów i bakterii ( wyjątkowo także
występuje u kukurydzy). Polisacharydy nie mają wpływu na potencjał
osmotyczny komórki.
4. Heparyna  polisacharyd zapobiegający procesowi krzepnięcia krwi.
5. Mukopolisacharydy wchodzą w skład śluzu. pokrywającego np. przewód
pokarmowy.
6. Wchodzą w skład białek złożonych - glikoproteidów, występujących w błonie
komórkowej pełniących funkcje antygenów, receptorów.
7. Wchodzą w skład kwasów nukleinowych (ryboza - RNA i dezoksyryboza - DNA).
8. Laktoza jest jedynym cukrem mleka.
6
Wszechnica Nauk Medycznych _Kurs przygotowawczy z biologii www.wnm.med.pl
Test.
1. W poniższej tabeli zestawiono nazwę wielocukru i budujących go mono- i
disacharydów. Wskaż wiersz gdzie zestawiono je błędnie:
Polisacharyd Disacharyd Monosacharyd
A skrobia Maltoza Glukoza
B glikogen Maltoza Glukoza
C celuloza Celobioza Ryboza
d błonnik Celobioza Glukoza
2. Polimery, w których wystÄ™pujÄ… wiÄ…zania ²-glikozydowe to:
a maltoza b. skrobia c. białka d. laktoza
3. W kwasach nukleinowych nie występują wiązania:
a. wodorowe b. N-glikozydowe c. estrowe d. dwusiarczkowe
4. Najwięcej aminokwasów zasadowych znajduje się w:
a. hemoglobinie b. mioglobinie c. insulinie d. histonach
5. W ścianach komórkowych grzybów występuje:
a. celuloza b. chityna c. glikogen d. chityna lub celuloza
6. Zestaw pierwiastków budujących substancje zapasowe roślin zawiera odpowiedz
:
a. C, H, O b. C, H, O, P c. C,H,O,P,S, d. C, H,O, N, S
7. Dla człowieka związkami egzogennymi są:
a. puryny b. wszystkie witaminy c. niektóre aminokwasy d. wszystkie cukry
8. Do pirymidyn nie zaliczamy.
a. adeniny b. tyminy c. cytozyny d. uracylu
9. Wiązanie ą-glikozydowe występuje w:
a. laktozie b. Maltozie c. arabinozie d. celobiozie
10. Związkiem zawierającym żelazo jest:
a. mioglobina b. hemoglobina c. Cytochrom d. Wszystkie wymienione
11. Do grupy mikroelementów zaliczamy m. inn.:
a. C H O P N S, b. Mn, Se, J c. Au, Ra, d. Fe, Cu, K, Na
12. Polimerem, zbudowanym wyłącznie z aminokwasów jest:
a. nukleoproteid b. Glikoproteid c. Insulina d. hemoglobina
13. Do aminokwasów endogennych nie zaliczamy:
a. glicyny b. alaniny c. lizyny d. tyrozyny.