≡×МЕНЮ

• Ремонт
• Ремонт
• Вътрешен дизайн
• За всичко
• Относно ВиК

Химическа организация на клетката. Неорганични вещества. Органични вещества. Органични и неорганични вещества на клетките

Всички организми на нашата планета се състоят от клетки, които са сходни по химичен състав. В тази статия ще говорим накратко за химичния състав на клетката, нейната роля в живота на целия организъм и ще разберем каква наука изучава този въпрос.

Групи елементи от химичния състав на клетката

Науката, която изучава компонентите и структурата на живата клетка, се нарича цитология.

Всички елементи, включени в химичната структура на тялото, могат да бъдат разделени на три групи:

• макроелементи;
• микроелементи;
• ултрамикроелементи.

Макроелементите включват водород, въглерод, кислород и азот. Те представляват почти 98% от всички съставни елементи.

Микроелементите присъстват в десети и стотни от процента. И много ниско съдържание на ултрамикроелементи - стотни и хилядни от процента.

ТОП 4 статиикоито четат заедно с това

В превод от гръцки „макро“ означава голям, а „микро“ означава малък.

Учените са установили, че няма специални елементи, които да са уникални за живите организми. Следователно и живата, и неживата природа се състои от едни и същи елементи. Това доказва тяхната връзка.

Независимо от количественото съдържание на даден химичен елемент, липсата или намаляването на поне един от тях води до смъртта на целия организъм. В края на краищата всеки от тях има свой собствен смисъл.

Ролята на химичния състав на клетката

Макроелементите са в основата на биополимерите, а именно протеини, въглехидрати, нуклеинови киселини и липиди.

Микроелементите са част от жизненоважни органични вещества и участват в метаболитните процеси. Те са съставни компоненти на минерални соли, които са под формата на катиони и аниони, тяхното съотношение определя алкалната среда. Най-често е слабоалкален, тъй като съотношението на минералните соли не се променя.

Хемоглобинът съдържа желязо, хлорофил - магнезий, протеини - сяра, нуклеинови киселини - фосфор, метаболизмът се осъществява с достатъчно количество калций.

Ориз. 2. Клетъчен състав

Някои химични елементи са компоненти на неорганични вещества, като вода. Тя играе голяма роляв живота както на растителните, така и на животинските клетки. Водата е добър разтворител, поради което всички вещества в тялото се разделят на:

• Хидрофилен - разтваря се във вода;
• Хидрофобен - не се разтваря във вода.

Благодарение на наличието на вода клетката става еластична, подпомага движението на органични вещества в цитоплазмата.

Ориз. 3. Клетъчни вещества.

Таблица „Свойства на химичния състав на клетката“

За да разберем ясно кои химически елементи са част от клетката, ги включихме в следната таблица:

Елементи		Значение
Макронутриенти
Кислород, въглерод, водород, азот
		Съставен компонент на черупката в растенията, в животинския организъм се намира в костите и зъбите и участва активно в съсирването на кръвта.
		Съдържа се в нуклеиновите киселини, ензимите, костната тъкан и зъбния емайл.
Микроелементи
		Той е в основата на протеини, ензими и витамини.
		Осигурява предаване на нервни импулси, активира протеиновия синтез, фотосинтезата и процесите на растеж.
		Един от компонентите на стомашния сок, ензимен провокатор.
		Участва активно в метаболитните процеси, съставна част на тиреоидния хормон.
		Осигурява предаване на импулси към нервна система, поддържа постоянно налягане вътре в клетката, провокира синтеза на хормони.
		Съставен елемент на хлорофила, костната тъкан и зъбите, провокира синтеза на ДНК и процесите на топлообмен.
		Неразделна част от хемоглобина, лещата и роговицата, той синтезира хлорофил. Пренася кислород в цялото тяло.
Ултрамикроелементи
		Неразделна част от процесите на кръвообразуване и фотосинтеза, ускорява вътреклетъчните окислителни процеси.
Манган		Активира фотосинтезата, участва в кръвообразуването и осигурява висока продуктивност.
		Компонент на зъбния емайл.
		Регулира растежа на растенията.

Какво научихме?

Всяка клетка на живата природа има свой набор химически елементи. По отношение на техния състав обектите на живата и неживата природа имат прилики, което доказва тяхната тясна връзка. Всяка клетка се състои от макроелементи, микроелементи и ултрамикроелементи, всеки от които има своя собствена роля. Липсата на поне един от тях води до заболяване и дори смърт на целия организъм.

Тест по темата

Оценка на доклада

Среден рейтинг: 4.5. Общо получени оценки: 819.

Растителните и животински клетки съдържат неорганични и органични вещества. Неорганичните вещества включват вода и минерали. Органичните вещества включват протеини, мазнини, въглехидрати и нуклеинови киселини.

Неорганични вещества

водае съединението, което живата клетка съдържа в най-голямо количество. Водата съставлява около 70% от масата на клетката. Повечето вътреклетъчни реакции протичат в водна среда. Водата в клетката е в свободно и свързано състояние.

Значението на водата за живота на клетката се определя от нейната структура и свойства. Съдържанието на вода в клетките може да варира. 95% от водата е свободна в клетката. Необходим е като разтворител на органични и неорганични вещества. Всички биохимични реакции в клетката протичат с участието на вода. Водата се използва за отстраняване на различни вещества от клетката. Водата има висока топлопроводимост и предотвратява внезапни температурни колебания. 5% от водата е в свързано състояние, образувайки слаби съединения с протеини.

Минерали в клетката те могат да бъдат в дисоциирано състояние или в комбинация с органични вещества.

Химически елементи, които участват в метаболитните процеси и имат биологична активност се наричат ​​биогенни.

Цитоплазмасъдържа около 70% кислород, 18% въглерод, 10% водород, калций, азот, калий, фосфор, магнезий, сяра, хлор, натрий, алуминий, желязо. Тези елементи съставляват 99,99% от състава на клетката и се наричат макроелементи.Например, калцият и фосфорът са част от костите. Желязо - компонентхемоглобин.

Манган, бор, мед, цинк, йод, кобалт - микроелементи.Те представляват хилядни от процента от клетъчната маса. Микроелементите са необходими за образуването на хормони, ензими и витамини. Те засягат метаболитните процеси в организма. Например, йодът е част от хормона на щитовидната жлеза, кобалтът е част от витамин B 12.

Злато, живак, радий и др. ултрамикроелементи- представляват милионни от процента от състава на клетката.

Липсата или излишъкът на минерални соли нарушава жизнените функции на организма.

Органична материя

Кислород, водород, въглерод, азот са част от органичните вещества. Органичните съединения са големи молекули, наречени полимери. Полимерите са изградени от много повтарящи се единици (мономери). Органичните полимерни съединения включват въглехидрати, мазнини, протеини, нуклеинови киселини и АТФ.

Въглехидрати

Въглехидратисе състои от въглерод, водород, кислород.

Мономеривъглехидратите са монозахариди.Въглехидратите се делят на монозахариди, дизахариди и полизахариди.

Монозахариди- прости захари с формулата (CH 2 O) n, където n е всяко цяло число от три до седем. В зависимост от броя на въглеродните атоми в молекулата се различават триози (3С), тетрози (4С), пентози (5С), хексози (6С) и хептози (7С).

ТриозиC3H6O3 - например глицералдехид и дихидроксиацетон - играят ролята на междинни продукти в процеса на дишане и участват във фотосинтезата. Тетрозите C 4 H 8 O 4 се намират в бактериите. Пентози C 5 H 10 O 5 - например рибоза - е част от РНК, дезоксирибоза е част от ДНК. Хексози - C 6 H 12 O 6 - например глюкоза, фруктоза, галактоза. Глюкозата е източник на енергия за клетката. Заедно с фруктозата и галактозата, глюкозата може да участва в образуването на дизахариди.

Дизахаридисе образуват в резултат на реакция на кондензация между два монозахарида (хексози) със загуба на водна молекула.

Формулата на дизахаридите е C 12 H 22 O 11 Сред дизахаридите най-разпространени са малтозата, лактозата и захарозата.

Захарозата или тръстиковата захар се синтезира в растенията. Малтозата се образува от нишесте по време на храносмилането му в животните. Лактозата или млечната захар се намира само в млякото.

Полизахариди (прости) се образуват в резултат на реакция на кондензация голямо числомонозахариди. Простите полизахариди включват нишесте (синтезирано в растения), гликоген (намиращ се в чернодробните клетки и мускулите на животни и хора), целулоза (образува клетъчната стена в растенията).

Сложни полизахариди се образуват в резултат на взаимодействието на въглехидратите с липидите. Например гликолипидите са част от мембраните. Сложните полизахариди също включват съединения на въглехидрати с протеини (гликопротеини). Например, гликопротеините са част от слузта, секретирана от жлезите на стомашно-чревния тракт.

Функции на въглехидратите:

1. Енергия:Тялото получава 60% от енергията си от разграждането на въглехидратите. При разграждането на 1 g въглехидрати се освобождават 17,6 kJ енергия.

2. Структурни и поддържащи:въглехидратите са част от плазмената мембрана, мембраната на растителните и бактериалните клетки.

3. Съхранение:хранителните вещества (гликоген, нишесте) се съхраняват в клетките.

4. Защитен:секрети (слуз), отделяни от различни жлези, предпазват стените на кухите органи, бронхите, стомаха и червата от механични повреди, вредни бактерии и вируси.

5. Участвайте в фотосинтеза.

Мазнини и мастноподобни вещества

мазнинисе състои от въглерод, водород, кислород. Мономеримазнините са мастна киселинаИ глицерол.Определят се свойствата на мазнините висококачествен състав мастни киселинии тяхното количествено съотношение. Растителните мазнини са течни (масла), животинските са твърди (например свинска мас). Мазнините са неразтворими във вода – те са хидрофобни съединения. Мазнините се комбинират с протеини, за да образуват липопротеини, и се комбинират с въглехидрати, за да образуват гликолипиди. Гликолипидите и липопротеините са вещества, подобни на мазнини.

Мазноподобните вещества са част от клетъчните мембрани, мембранните органели и нервната тъкан. Мазнините могат да се свързват с глюкозата и да образуват гликозиди. Например дигитоксин гликозидът е вещество, използвано при лечението на сърдечни заболявания.

Функции на мазнините:

1. Енергия:при пълното разграждане на 1 g мазнина на въглероден диоксид и вода се освобождават 38,9 kJ енергия.

2. Структурни:са част от клетъчната мембрана.

3. Защитен:слой мазнина предпазва тялото от хипотермия, механични удари и удари.

4. Регулаторни:Стероидните хормони регулират метаболитните процеси и възпроизводството.

5. Дебел- източник ендогенна вода.При окисляване на 100 g мазнина се отделят 107 ml вода.

катерици

Протеините съдържат въглерод, кислород, водород и азот. Мономерикатерици са аминокиселини.Протеините са изградени от двадесет различни аминокиселини. Формула на аминокиселини:

Съставът на аминокиселините включва: NH 2 - аминогрупа с основни свойства; COOH е карбоксилна група и има киселинни свойства. Аминокиселините се различават една от друга по своите радикали – R. Аминокиселините са амфотерни съединения. Те са свързани помежду си в протеиновата молекула с помощта на пептидни връзки.

Схема на аминокиселинна кондензация (образуване на пептидна връзка)

Има първични, вторични, третични и кватернерни протеинови структури. Редът, количеството и качеството на аминокиселините, които изграждат една протеинова молекула, определят нейната първична структура. Протеините с първична структура могат да се съединят в спирала с помощта на водородни връзки и да образуват вторична структура. Полипептидните вериги са усукани по определен начин в компактна структура, образувайки глобула (топка) - това е третичната структура на протеина. Повечето протеини имат третична структура. Аминокиселините са активни само на повърхността на глобулата. Протеините, които имат глобуларна структура, се комбинират, за да образуват кватернерна структура. Замяната на една аминокиселина води до промяна в свойствата на протеина (фиг. 30).

При излагане на висока температура, киселини и други фактори може да настъпи разрушаване на протеиновата молекула. Това явление се нарича денатурация (фиг. 31). Понякога денатуриран

Ориз. тридесет.Различни структури на протеинови молекули.

1 - първичен; 2 - вторичен; 3 - третичен; 4 - кватернер (използвайки примера на кръвния хемоглобин).

Ориз. 31.Денатурация на протеини.

1 - протеинова молекула преди денатурация;

2 - денатуриран протеин;

3 - възстановяване на оригиналната протеинова молекула.

Когато условията се променят, изкъпаният протеин може отново да възстанови структурата си. Този процес се нарича ренатурация и е възможен само когато първичната структура на протеина не е разрушена.

Протеините могат да бъдат прости или сложни. Простите протеини се състоят само от аминокиселини: например албумини, глобулини, фибриноген, миозин.

Сложните протеини се състоят от аминокиселини и други органични съединения: например липопротеини, гликопротеини, нуклеопротеини.

Функции на протеините:

1. Енергия.Разграждането на 1 g протеин освобождава 17,6 kJ енергия.

2. Каталитичен.Служат като катализатори за биохимични реакции. Катализаторите са ензими. Ензимите ускоряват биохимичните реакции, но не са част от крайните продукти. Ензимите са строго специфични. Всеки субстрат има свой собствен ензим. Името на ензима включва името на субстрата и края "аза": малтаза, рибонуклеаза. Ензимите са активни при определена температура (35 - 45 O C).

3. Структурни.Протеините са част от мембраните.

4. транспорт.Например хемоглобинът пренася кислород и CO 2 в кръвта на гръбначните животни.

5. Защитен.Защита на организма от вредни влияния: производство на антитела.

6. Контрактилен.Поради наличието на протеини актин и миозин в мускулни влакнавъзниква мускулна контракция.

Нуклеинова киселина

Има два вида нуклеинови киселини: ДНК(дезоксирибонуклеинова киселина) и РНК(рибонуклеинова киселина). Мономеринуклеиновите киселини са нуклеотиди.

ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина). ДНК нуклеотидът съдържа една от азотните бази: аденин (А), гуанин (G), тимин (Т) или цитозин (С) (фиг. 32), въглехидратната дезоксирибоза и остатък от фосфорна киселина. Молекулата на ДНК е двойна спирала, изградена на принципа на комплементарността. Следните азотни бази са комплементарни в молекулата на ДНК: A = T; G = C. Две спирали на ДНК са свързани с водородни връзки (фиг. 33).

Ориз. 32.Нуклеотидна структура.

Ориз. 33.Секция на ДНК молекула. Комплементарно свързване на нуклеотиди от различни вериги.

ДНК е способна на самоудвояване (репликация) (фиг. 34). Репликацията започва с разделянето на две допълващи се вериги. Всяка верига се използва като шаблон за образуване на нова ДНК молекула. Ензимите участват в процеса на синтез на ДНК. Всяка от двете дъщерни молекули задължително включва една стара спирала и една нова. Новата ДНК молекула е абсолютно идентична със старата по нуклеотидна последователност. Този метод на репликация осигурява точно възпроизвеждане в дъщерните молекули на информацията, която е записана в майчината ДНК молекула.

Ориз. 34.Дублиране на ДНК молекула.

1 - матрична ДНК;

2 - формиране на две нови вериги на базата на матрицата;

3 - дъщерни ДНК молекули.

Функции на ДНК:

1. Съхранение на наследствена информация.

2. Осигуряване на трансфер на генетична информация.

3. Наличие в хромозомата като структурен компонент.

ДНК се намира в клетъчното ядро, както и в клетъчни органели като митохондрии и хлоропласти.

РНК (рибонуклеинова киселина). Има 3 вида рибонуклеинови киселини: рибозомен, транспортИ информационенРНК. Нуклеотидът на РНК се състои от една от азотните бази: аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), урацил (U), въглехидратната рибоза и остатък от фосфорна киселина.

Рибозомна РНК (рРНК) в комбинация с протеина влиза в състава на рибозомите. рРНК съставлява 80% от цялата РНК в клетката. Синтезът на протеини се осъществява върху рибозомите.

Пратеник РНК (иРНК) съставлява от 1 до 10% от цялата РНК в клетката. Структурата на иРНК е комплементарна на част от ДНК молекулата, носител на информацияотносно синтеза на специфичен протеин. Дължината на тРНК зависи от дължината на ДНК секцията, от която е прочетена информацията. иРНК носи информация за протеиновия синтез от ядрото през цитоплазмата до рибозомата.

Трансферна РНК (тРНК) съставлява около 10% от цялата РНК. Има къса верига от нуклеотиди във формата на трилистник и се намира в цитоплазмата. В единия край на трилистника има триплет от нуклеотиди (антикодон), който кодира специфична аминокиселина. В другия край има триплет от нуклеотиди, към които е прикрепена аминокиселина. Всяка аминокиселина има своя собствена тРНК. тРНК транспортира аминокиселини до мястото на протеинов синтез, т.е. към рибозомите (фиг. 35).

РНК се намира в ядрото, цитоплазмата, рибозомите, митохондриите и пластидите.

ATP - Аденазин трифосфорна киселина. Аденазин трифосфорната киселина (АТФ) се състои от азотна основа - аденин, захар - рибоза,И три остатъка от фосфорна киселина(фиг. 36). Молекулата на АТФ натрупва голямо количество енергия, необходима за биохимичните процеси, протичащи в клетката. Синтезът на АТФ се извършва в митохондриите. Молекулата на АТФ е много нестабилна

активни и способни да отделят една или две фосфатни молекули, освобождавайки голямо количество енергия. Връзките в молекулата на АТФ се наричат макроергичен.

ATP → ADP + P + 40 kJ ADP → AMP + P + 40 kJ

Ориз. 35.Структура на тРНК.

A, B, C и D - области на комплементарна връзка в рамките на една РНК верига; D - място (активен център) на свързване с аминокиселина; E - място на комплементарна връзка с молекулата.

Ориз. 36.Структурата на АТФ и превръщането му в АДФ.

Въпроси за самоконтрол

1. Какви вещества в клетката се класифицират като неорганични?

2. Какви вещества в клетката се класифицират като органични?

3. Какъв е мономерът на въглехидратите?

4. Каква структура имат въглехидратите?

5. Какви функции изпълняват въглехидратите?

6. Какво представлява мономерът на мазнините?

7. Каква структура имат мазнините?

8. Какви функции изпълняват мазнините?

9. Какво е протеинов мономер? 10. Каква структура имат протеините? 11. Какви структури имат протеините?

12. Какво се случва, когато една протеинова молекула денатурира?

13.Какви функции изпълняват протеините?

14.Какви нуклеинови киселини са известни?

15. Какво представлява мономерът на нуклеиновите киселини?

16. Какво е включено в нуклеотида на ДНК?

17. Каква е структурата на РНК нуклеотида?

18. Каква е структурата на ДНК молекулата?

19.Какви функции изпълнява ДНК молекулата?

20. Каква е структурата на рРНК?

21. Каква е структурата на иРНК?

22. Каква е структурата на тРНК?

23.Какви функции изпълняват рибонуклеиновите киселини?

24. Каква е структурата на АТФ?

25.Какви функции изпълнява АТФ в клетка?

Ключови думи от темата „Химичен състав на клетките“

азотна база албумин

аминокиселинна група

амфотерни съединения

антикодон

бактерии

катерици

биологична активност биологичен катализатор

биохимични реакции

заболяване

вещества

видова специфика

витамини

вода

водородни връзки вторична структура производство на антитела топлинагалактоза хексози хемоглобин хепарин

хидрофобни съединения

гликоген

гликозиди

гликопротеини

глицерол

глобула

глобулини

глюкоза

хормони

гуанин

двойна спирала дезоксирибоза денатуриращ дизахарид

дисоциирано състояние

ДНК

единица информация жив организъм животно жизнена дейност мастни киселини мастна тъкан мастноподобни вещества мазнини

наличност хранителни веществаизлишък

индивидуална специфика

източник на енергия

капки

карбоксилна група

качествена киселина

кодон на клетъчната стена

температурни колебания

количество

взаимно допълване

крайни продукти

кости

нишесте

лактоза

лечение

липопротеини

макроелементи

макроергични връзки

малтоза

тегло

клетъчната мембрана

микроелементи

минерални соли

миозин

митохондриите

молекула

млечна захар

мономер

монозахарид

мукополизахариди

мукопротеини

дефицит на наследствена информация

неорганични вещества нервна тъкан нуклеинови киселини нуклеопротеини нуклеотиден метаболизъм метаболитни процеси органични вещества пентози

пептидни връзки първична структура пренос на кислород плодове

подкожна тъкан

полимерен полизахарид

полупропусклива мембрана

поръчка

загуба

проникване на вода

процента

радикален

унищожаване

гниене

разтворител

растение

разделяне

реакция на кондензация

ренатурация

рибоза

рибонуклеаза

рибозома

РНК

захар

съсирване на кръвта

свободна държава

обвързано състояние

семена

сърце

протеинов синтез

слой

слюнка

контрактилни протеини

структура

субстрат

топлопроводимост

тетроза тимин

тъканна специфичност

третична структура

Детелина

триози

триплет

въглехидрати от тръстикова захар

ултрамикроелементи

урацил

парцел

ензими

фибриноген

формула

фосфорна киселина фотосинтеза фруктоза функция

химически елементи

хлоропласти

хромозома

целулоза

верига

цитозин

цитоплазма

кватернерна структура топка

щитовидната жлеза

елементи

сърцевина

Клетката е елементарна единица на живо същество, притежаваща всички характеристики на организма: способност за възпроизвеждане, растеж, обмен на вещества и енергия с околната среда, раздразнителност и постоянство на химическата продукция.
Макроелементите са елементи, чието количество в клетката е до 0,001% от телесното тегло. Примери за това са кислород, въглерод, азот, фосфор, водород, сяра, желязо, натрий, калций и др.
Микроелементите са елементи, чието количество в клетката варира от 0,001% до 0,000001% от телесното тегло. Примери за това са бор, мед, кобалт, цинк, йод и др.
Ултрамикроелементите са елементи, чието съдържание в една клетка не надвишава 0,000001% от телесното тегло. Примери за това са злато, живак, цезий, селен и др.

2. Направете диаграма на „Клетъчни вещества“.

3. Какво пише? научен фактелементарни прилики химичен съставживата и неживата природа?
Това показва общността на живата и неживата природа.

Неорганични вещества. Ролята на водата и минералите в живота на клетката.
1. Дайте определения на понятията.
Неорганичните вещества са вода, минерални соли, киселини, аниони и катиони, присъстващи както в живи, така и в неживи организми.
Водата е едно от най-разпространените неорганични вещества в природата, чиято молекула се състои от два водородни атома и един кислороден атом.

2. Начертайте диаграма на “Структурата на водата”.

3. Какви структурни характеристики на водните молекули му придават уникални свойства, без които животът е невъзможен?
Структурата на водната молекула се формира от два водородни атома и един кислороден атом, които образуват дипол, тоест водата има две полярности „+” и „-”.Това допринася за нейната пропускливост през стените на мембраната, способността й да разтварям химически вещества. В допълнение, водните диполи са свързани чрез водородни връзки помежду си, което осигурява способността му да бъде в различни агрегатни състояния, както и да разтваря или не разтваря различни вещества.

4. Попълнете таблицата „Ролята на водата и минералите в клетката“.

5. Какво е значението на относително постоянство? вътрешна средаклетки при осигуряване на процесите на нейния живот?
Постоянността на вътрешната среда на клетката се нарича хомеостаза. Нарушаването на хомеостазата води до увреждане на клетката или до нейната смърт, пластичният метаболизъм и обменът на енергия непрекъснато се случват в клетката, това са два компонента на метаболизма, а нарушаването на този процес води до увреждане или смърт на целия организъм.

6. Каква е целта на буферните системи на живите организми и какъв е принципът на тяхното функциониране?
Буферните системи поддържат определена стойност на pH (показател за киселинност) на средата в биологичните течности. Принципът на действие е, че рН на средата зависи от концентрацията на протони в тази среда (Н+). Буферната система е способна да абсорбира или дарява протони в зависимост от тяхното навлизане в околната среда отвън или, обратно, отстраняване от околната среда, докато pH няма да се промени. Наличието на буферни системи е необходимо в живия организъм, тъй като поради промени в условията на околната среда рН може да варира значително и повечето ензими работят само при определена стойност на рН.
Примери за буферни системи:
карбонат-хидрокарбонат (смес от Na2CO3 и NaHCO3)
фосфат (смес от K2HPO4 и KH2PO4).

Органични вещества. Ролята на въглехидратите, липидите и протеините в живота на клетката.
1. Дайте определения на понятията.
Органичните вещества са вещества, които задължително съдържат въглерод; те са част от живите организми и се образуват само с тяхно участие.
Протеините са органични вещества с високо молекулно тегло, състоящи се от алфа аминокиселини, свързани във верига чрез пептидна връзка.
Липидите са голяма група естествени органични съединения, включително мазнини и мастноподобни вещества. Молекулите на простите липиди се състоят от алкохол и мастни киселини, сложните - от алкохол, високомолекулни мастни киселини и други компоненти.
Въглехидратите са органични вещества, съдържащи карбонилни и няколко хидроксилни групи и иначе се наричат ​​захари.

2. Попълнете таблицата с липсващата информация "Структура и функции на органичните вещества на клетката."

3. Какво се разбира под денатурация на протеин?
Денатурацията на протеина е загубата на естествената структура на протеина.

Нуклеинови киселини, АТФ и др органични съединенияклетки.
1. Дайте определения на понятията.
Нуклеиновите киселини са биополимери, състоящи се от мономери - нуклеотиди.
АТФ е съединение, състоящо се от азотната основа аденин, въглехидратната рибоза и три остатъка от фосфорна киселина.
Нуклеотидът е мономер на нуклеинова киселина, който се състои от фосфатна група, петвъглеродна захар (пентоза) и азотна основа.
Макроергичната връзка е връзка между остатъците от фосфорна киселина в АТФ.
Комплементарността е пространственото взаимно съответствие на нуклеотидите.

2. Докажете, че нуклеиновите киселини са биополимери.
Нуклеиновите киселини се състоят от голям брой повтарящи се нуклеотиди и имат маса от 10 000 до няколко милиона въглеродни единици.

3. Опишете структурните характеристики на нуклеотидната молекула.
Нуклеотидът е съединение от три компонента: остатък от фосфорна киселина, петвъглеродна захар (рибоза) и едно от азотните съединения (аденин, гуанин, цитозин, тимин или урацил).

4. Каква е структурата на ДНК молекулата?
ДНК е двойна спирала, състояща се от много нуклеотиди, които са последователно свързани един с друг поради ковалентни връзки между дезоксирибозата на един и остатъка от фосфорна киселина на друг нуклеотид. Азотните бази, които са разположени от едната страна на гръбнака на една верига, са свързани чрез Н-връзки с азотните бази на втората верига съгласно принципа на комплементарност.

5. Прилагайки принципа на комплементарността, конструирайте втората верига на ДНК.
T-A-T-C-A-G-A-C-C-T-A-C
А-Т-А-Г-Т-Ц-Т-Г-Г-А-Т-Г.

6. Какви са основните функции на ДНК в клетката?
С помощта на четири вида нуклеотиди ДНК записва цялата важна информация в клетката за организма, която се предава на следващите поколения.

7. По какво се различава РНК молекулата от ДНК молекулата?
РНК е единична верига, по-малка от ДНК. Нуклеотидите съдържат захарта рибоза, а не дезоксирибоза, както в ДНК. Азотната основа, вместо тимин, е урацил.

8. Какво е общото между структурите на ДНК и РНК молекулите?
И РНК, и ДНК са биополимери, изградени от нуклеотиди. Общото в структурата на нуклеотидите е наличието на остатък от фосфорна киселина и основите аденин, гуанин и цитозин.

9. Попълнете таблицата „Видове РНК и техните функции в клетката“.

10. Какво е АТФ? Каква е неговата роля в клетката?
АТФ – аденозин трифосфат, високоенергийно съединение. Функциите му са универсален съхраняващ и носител на енергия в клетката.

11. Каква е структурата на молекулата на АТФ?
АТФ се състои от три остатъка от фосфорна киселина, рибоза и аденин.

12. Какво представляват витамините? Кои две големи групиразделени ли са
Витамините са биологично активни органични съединения, които играят важна роля в метаболитните процеси. Те се делят на водоразтворими (С, В1, В2 и др.) и мастноразтворими (А, Е и др.).

13. Попълнете таблицата „Витамини и тяхната роля в човешкото тяло“.

вода.От неорганичните вещества, изграждащи клетката, най-важна е водата. Количеството му варира от 60 до 95% от общата клетъчна маса. Водата играе жизненоважна роля в живота на клетките и живите организми като цяло. Освен, че е част от състава им, за много организми е и местообитание.

Ролята на водата в клетката се определя от нейните уникални химични и физични свойства, свързани главно с малкия размер на нейните молекули, полярността на нейните молекули и способността им да образуват водородни връзки помежду си.

Водата като компонент на биологичните системи изпълнява следните основни функции:

1. вода- универсален разтворителза полярни вещества, като соли, захари, алкохоли, киселини и др. Веществата, които са силно разтворими във вода, се наричат хидрофилен.Когато дадено вещество премине в разтвор, неговите молекули или йони могат да се движат по-свободно; Съответно реактивността на веществото се увеличава. Поради тази причина повечето химични реакции в клетката протичат във водни разтвори. Неговите молекули участват в много химична реакция, например по време на образуването или хидролизата на полимери. В процеса на фотосинтеза водата е донор на електрони, източник на водородни йони и свободен кислород.
2. Водата не разтваря неполярни вещества и не се смесва с тях, тъй като не може да образува водородни връзки с тях. Веществата, които са неразтворими във вода, се наричат хидрофобен.Хидрофобните молекули или части от тях се отблъскват от водата, а в нейно присъствие се привличат една към друга. Такива взаимодействия играят важна роля за осигуряване на стабилността на мембраните, както и на много протеинови молекули, нуклеинови киселини и редица субклетъчни структури.
3. Водата има висока специфичност топлинен капацитет.Разкъсването на водородните връзки, които държат водните молекули заедно, изисква усвояването на голямо количество енергия. Това свойство осигурява поддържането на топлинния баланс на тялото при значителни промени в температурата заобикаляща среда. Освен това водата е различна висока топлопроводимост,което позволява на тялото да поддържа еднаква температура в целия си обем.
4. Водата се характеризира Високо топлина на изпарение, T.д. способността на молекулите да отвеждат значително количество топлина, като същевременно охлаждат тялото. Благодарение на това свойство на водата, което се проявява при изпотяване при бозайници, термичен задух при крокодили и други животни и транспирация при растения, се предотвратява прегряването.
5. Характерно е изключително за водата високо повърхностно напрежение.Това свойство е много важно за процесите на адсорбция, за движението на разтворите през тъканите (кръвообращение, възходящи и низходящи токове в растенията). За много малки организми повърхностното напрежение им позволява да се носят по водата или да се плъзгат по повърхността й.
6. Водата осигурява движение на веществатав клетката и тялото, усвояване на вещества и отделяне на метаболитни продукти.
7. При растенията водата определя тургорклетки, а при някои животни изпълнява поддържащи функции,като хидростатичен скелет (кръгли и пръстеновидни, бодлокожи).
8. Водата е неразделна част смазочни течности(синовиална - в ставите на гръбначните животни, плеврална - в плевралната кухина, перикардна - в околосърдечната торбичка) и слуз(улесняват движението на веществата през червата, създават влажна среда върху лигавиците респираторен тракт). Влиза в състава на слюнката, жлъчката, сълзите, спермата и др.

Минерални соли.Неорганични вещества в клетката, с изключение на вода, Precspavlev минерални соли.Молекулите на солта във воден разтвор се разпадат на катиони и аниони. Най-висока стойностимат катиони (K +, Na +, Ca 2+, Mg:+, NH 4 +) и аниони (C1, H 2 P0 4 -, HP0 4 2-, HC0 3 -, NO3 2--, SO 4 2- ) Значително е не само съдържанието, но и съотношението на йони в клетката.

Разликата между количествата катиони и аниони на повърхността и вътре в клетката осигурява възникването потенциал за действие,какво стои в основата на възникването на нервна и мускулна възбуда. Разликата в концентрациите на йони от различните страни на мембраната определя активния трансфер на вещества през мембраната, както и преобразуването на енергията.

Биология [Пълен справочник за подготовка за Единния държавен изпит] Лернер Георгий Исаакович

2.3.1. Неорганични вещества на клетката

Клетката съдържа около 70 елемента периодичната таблицаЕлементи на Менделеев, като 24 от тях присъстват във всички видове клетки. Всички елементи, присъстващи в клетката, са разделени в зависимост от съдържанието им в клетката на групи:

макроелементи– H, O, N, C,. Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S;

микроелементи– B, Ni, Cu, Co, Zn, Mb и др.;

ултрамикроелементи– U, Ra, Au, Pb, Hg, Se и др.

Молекули, които изграждат клетка неорганичен И органични връзки.

Неорганични съединения на клетката - водаИ неорганиченйони.

Водата е най-важното неорганично вещество на клетката. Всички биохимични реакции протичат във водни разтвори. Молекулата на водата има нелинейна пространствена структура и има полярност. Между отделните водни молекули се образуват водородни връзки, които определят физическите и Химични свойствавода.

Физични свойства на водата: Тъй като водните молекули са полярни, водата има свойството да разтваря полярните молекули на други вещества. Веществата, които са разтворими във вода, се наричат хидрофилен. Веществата, които са неразтворими във вода, се наричат хидрофобен.

Водата има висока специфичен топлинен капацитет. За да се прекъснат многобройните водородни връзки между водните молекули, трябва да се абсорбира голямо количество енергия. Спомнете си колко време е необходимо на един чайник да загрее до кипене. Това свойство на водата осигурява поддържането на топлинния баланс в организма.

За да се изпари водата, е необходима доста енергия. Точката на кипене на водата е по-висока от тази на много други вещества. Това свойство на водата предпазва тялото от прегряване.

Водата може да бъде в три агрегатни състояния – течно, твърдо и газообразно.

Водородните връзки определят вискозитета на водата и адхезията на нейните молекули към молекулите на други вещества. Благодарение на адхезионните сили на молекулите върху повърхността на водата се създава филм със следните характеристики: повърхностно напрежение.

При охлаждане движението на водните молекули се забавя. Броят на водородните връзки между молекулите става максимален. Водата достига най-голямата си плътност при 4 C?. Когато водата замръзне, тя се разширява (има нужда от пространство за образуване на водородни връзки) и нейната плътност намалява. Ето защо ледът плува.

Биологични функции на водата. Водата осигурява движението на веществата в клетката и тялото, усвояването на веществата и отстраняването на метаболитните продукти. В природата водата пренася отпадъчни продукти в почвите и водните тела.

Водата е активен участник в метаболитните реакции.

Водата участва в образуването на смазочни течности и слуз, секрети и сокове в тялото. Тези течности се намират в ставите на гръбначните животни, в плевралната кухина и в перикардната торбичка.

Водата е част от слузта, която улеснява движението на веществата през червата и създава влажна среда върху лигавиците на дихателните пътища. На водна основаИмат и секрети, отделяни от някои жлези и органи: слюнка, сълзи, жлъчка, сперма и др.

Неорганични йони. Неорганичните йони на клетката включват: катиони K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, NH 3 + и аниони Cl –, NO 3 -, H 2 PO 4 -, NCO 3 -, HPO 4 2-.

Разликата между броя на катионите и анионите (Nа + , Ка + , Cl -) на повърхността и вътре в клетката осигурява възникването на потенциал за действие, който е в основата на нервното и мускулното възбуждане.

Аниони фосфорсъздават киселини фосфатна буферна система, поддържайки pH на вътреклетъчната среда на тялото на ниво 6-9.

Въглеродната киселина и нейните аниони създават бикарбонатна буферна система и поддържат pH на извънклетъчната среда (кръвна плазма) на ниво 7-4.

Азотните съединения служат като източник на минерално хранене, синтез на протеини и нуклеинови киселини. Фосфорните атоми са част от нуклеиновите киселини, фосфолипидите, както и костите на гръбначните животни и хитиновата обвивка на членестоногите. Калциевите йони са част от веществото на костите; те също са необходими за мускулната контракция и съсирването на кръвта.

ПРИМЕРИ ЗА ЗАДАЧИ

A1. Полярността на водата определя нейната способност

1) провежда топлина 3) разтваря натриев хлорид

2) абсорбира топлина 4) разтваря глицерин

A2. На децата с рахит трябва да се дават лекарства, съдържащи

1) желязо 2) калий 3) калций 4) цинк

A3. Провеждането на нервен импулс се осигурява от йони:

1) калий и натрий 3) желязо и мед

2) фосфор и азот 4) кислород и хлор

A4. Слабите връзки между водните молекули в течната й фаза се наричат:

1) ковалентен 3) водород

2) хидрофобен 4) хидрофилен

A5. Хемоглобинът съдържа

1) фосфор 2) желязо 3) сяра 4) магнезий

A6. Изберете група химични елементи, които задължително са включени в протеините

A7. На пациенти с хипотиреоидизъм се предписват лекарства, съдържащи

Част Б

В 1. Изберете функциите на водата в клетката

1) енергетика 4) строителство

2) ензимен 5) смазващ

3) транспортна 6) терморегулаторна

НА 2. Изберете само физични свойствавода

1) способност за дисоциация

2) хидролиза на соли

3) плътност

4) топлопроводимост

5) електропроводимост

6) донорство на електрони

ЧастСЪС

C1. Какви физични свойства на водата определят нейното биологично значение?

От книгата Велика съветска енциклопедия (VK) на автора TSB

От книгата Велика съветска енциклопедия (IN) на автора TSB

От книгата Велика съветска енциклопедия (КА) на автора TSB

От книгата Велика съветска енциклопедия (НЕ) на автора TSB

От книгата Велика съветска енциклопедия (PL) на автора TSB

От книгата Велика съветска енциклопедия (ПО) на автора TSB

От книгата Велика съветска енциклопедия (ST) на автора TSB

От книгата Разказпочти всичко на света от Брайсън Бил

От книгата Биология [Пълен справочник за подготовка за Единния държавен изпит] автор Лернер Георгий Исаакович

От книгата Джобно ръководство медицински изследвания автор Рудницки Леонид Виталиевич

24 КЛЕТКИ Това започва с една клетка. Първата клетка се дели и става две, а две стават четири и т.н. Само след 47 удвоявания ще имате около 10 хиляди трилиона (10 000 000 000 000 000) клетки, готови да оживеят като личност*.322 И всяка от тези клетки знае точно какво

От книгата Пълен справочник за анализи и изследвания в медицината автор Ингерлейб Михаил Борисович

2.3. Химическа организация на клетката. Връзката между структурата и функциите на неорганичните и органичните вещества (протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати, липиди, АТФ), които изграждат клетката. Обосновка на връзката на организмите въз основа на анализ на техния химичен състав

От книгата Как да се грижим за себе си, ако сте над 40. Здраве, красота, стройност, енергия автор Карпухина Виктория Владимировна

2.3.2. Органични вещества на клетката. Въглехидрати, липиди Въглехидрати. Обща формулаСn(H2O)n. Следователно въглехидратите съдържат само три химични елемента Водоразтворими въглехидрати Функции на разтворимите въглехидрати: транспортна, защитна, сигнална,

От книгата Енциклопедия на д-р Мясников за най-важното автор Мясников Александър Леонидович

4.6. Неорганични вещества Неорганичните вещества в кръвната плазма и серума (калий, натрий, калций, фосфор, магнезий, желязо, хлор и др.) определят физикохимичните свойства на кръвта.Количеството на неорганичните вещества в плазмата е около 1%. В тъканите на тялото те се намират в

От книгата на автора

От книгата на автора

От книгата на автора

6.9. Стволови клетки Вече е модерно да се говори за стволови клетки. Когато хората ме питат какво мисля за това, отговарям на въпроса с въпроса: „Къде? В Русия или в света?” Ситуациите в тази област са напълно различни в Русия и в света. По света се провеждат интензивни изследвания и