Химичните елементи и неорганичните съединения в съответствие с процента в клетката са разделени на три групи:

макролементи: водород, въглерод, азот, кислород (клетъчна концентрация - 99.9%);

микроелементи: натрий, магнезий, фосфор, сяра, хлор, калий, калций (концентрация в клетка -0.1%);

ултрамикроелементи: Бор, силиций, ванадий, манган, желязо, кобалт, мед, цинк, молибден (клетъчна концентрация - по-малко от 0.001%).

Минерали, соли и йони съставляват 2 ... 6 % Обемът на клетката, някои минерални компоненти присъстват в клетката в нейната йонизирана форма. Например, желязо, свързано с въглерод, се съдържа в хемоглобина, вестност, цитохроми и други ензими, необходими за поддържане на нормалната клетъчна активност.

Минерални соли дисоциирани на аниони и катиони и като по този начин поддържат осмотично налягане и киселинно-основи равновесни клетки. Неорганичните йони служат на кофакторите, необходими за прилагане на ензимната активност. От неорганичния фосфат се образува в процес на окислително фосфорилиране на аденозин трифосфат (АТР) - вещество, в което енергията, необходима за жизнената активност на клетката, е резерви. Калциевите йони са в кръв и в клетки. В костите те са в съединение с фосфатни и карбонатни йони образуват кристална структура.

Вода - Това е универсална дисперсна среда на живот. Активните клетки се състоят от 60-95% от водата, но в клетките и тъканите, например, при спорове и семена, водният дял обикновено е най-малко 10-20 %>. В клетка водата е в две форми: свободни и свързани. Безплатната вода е 95% от цялата вода в клетката и се използва главно като разтворител и дисперсионна среда на колоидната система на протоплазма. Свързана с вода (4-5 % Всички водопроводи) са крехки с протеините на водород и други връзки.

Органични вещества - съединения, съдържащи въглерод (с изключение на карбонати). Повечето органични вещества са полимери, състоящи се от повтарящи се частици - мономери.

Протеини - биологични полимери, които съставляват по-голямата част от органичните вещества на клетката, които представляват около 40 ... 50% от сухата маса на протоплазма. Протеините съдържат въглерод, водород, кислород, азот, както и сяра и фосфор.

Протеините, състоящи се само от аминокиселини, се наричат \u200b\u200bпрости протеини (от ПРТО - първото, най-важно). Те обикновено са поставени в клетка като резервно вещество. Комплексни протеини (протеиди) се образуват в резултат на съединение от прости протеини с въглехидрати, мастни киселини, нуклеинови киселини. Протерен характер има най-много ензими, които определят и регулират всички жизнени процеси в клетката.

В зависимост от пространствената конфигурация се различават четири структурни нива на организацията на протеиновите молекули. Първична структура: аминокиселините се увеличават като мъниста на конеца, последователността на местоположението има важна биологична стойност. Вторична структура: Молекулите са компактни, твърди, не удължени частици, такива протеини се напомня от спирала върху конфигурацията. Трейната структура: полипептидни вериги в резултат на сложно пространствено полагане образуват компактна структура на така наречените глобуларни протеини. Кутернарна структура: се състои от две или повече вериги, които могат да бъдат еднакви или различни.

Протеините се състоят от мономери - аминокиселини (от известните 40 аминокиселини 20 са част от протеини). Аминокиселини - амфотерни съединения, съдържащи при една и съща времева киселина (карбоксилна) и основна (аминна) група. При кондензация на аминокиселини, водещи до образуването на протеинова молекула, киселина от една аминокиселина е свързана с основната група на друга аминокиселина. Всеки протеин съдържа стотици аминокиселинни молекули, свързани в различни посоки и съотношения, които определят разнообразието от функции на протеинови молекули.

Нуклеинова киселина - биологични полимери с естествено високо молекулно тегло, осигуряващи съхранение и предаване на наследствена (генетична) информация в живите организми. Това е най-важната група биополимери, въпреки че съдържанието не надвишава 1-2% от масата на протоплазма.

Молекулите на нуклеинова киселина са дълги линейни вериги, състоящи се от мономери - нуклеотиди. Всеки нуклеотид съдържа азотна база, монозахарид (пентоза) и остатъкът от фосфорна киселина. Основното количество ДНК се съдържа в ядрото, РНК е едновременно в ядрото и в цитоплазмата.

Молекула с едноверина рибонуклеинова киселина (РНК) има 4 ... 6 хиляди нуклеотиди, състоящи се от рибоза, остатък от фосфорна киселина и четири вида азотни основи: прилепнали (а), гуанин (g), урацил (Y) и цитозин (С) .

ДНК молекулите се състоят от 10 ... 25 хиляди отделни нуклеотиди, конструирани от деоксирибоза, остатък от фосфорна киселина и четири вида азотни основи: аденин (а), гуанин (g), урацил (y) и тимин (t).

ДНК молекулата се състои от два комплементарни вериги, чиято дължина достига няколко десетки и дори стотици микрометра.

През 1953 г. D. Watson и F. Creek предлагат модел на пространствена молекулярна ДНК (двойна спирала). ДНК може да носи генетична информация и точно възпроизвежда - това е едно от най-значимите открития в биологията на XX век, което е позволило да обясни механизма на наследствеността и дадения мощен тласък на развитието на молекулярната биология.

Липиди - Zeper-подобни вещества, разнообразни в структурата и функциите. Прости липиди - мазнини, восък - се състоят от остатъчни мастни киселини и алкохоли. Комплексни липиди са липидни комплекси с протеини (липопротеини), ортофосфорна киселина (фосфолипиди), захари (гликолипиди). Обикновено те се съдържат в размер на 2 ... 3%. Липидите са структурни компоненти на мембраните, засягащи тяхната пропускливост, както и служители на енергийния резерв за формиране на АТР.

Физическите и химичните свойства на липидите се определят чрез присъствието в техните молекули като полярни (електрически заредени) групи (-наН, -NH и т.н.) и не-полярни въглеводородни вериги. Благодарение на тази структура повечето липиди са повърхностно активни вещества. Те са много слабо разтворими във вода (поради високото съдържание на хидрофобни радикали и групи) и в масла (поради наличието на полярни групи).

Въглехидрати - органични съединения, които са разделени на монозахариди (глюкоза, фруктоза), дизахариди (захароза, малтоза и т.н.), полизахариди (нишесте, гликоген и др.). Монозахариди - първични фотосинтезни продукти се използват за биосинтеза на полизахарид, аминокиселини, мастни киселини и др. Полисахаридите са запазени като енергиен резерват с последващо разделяне на освободените монозахариди във ферментация или респираторни процеси. Хидрофилни полизахариди поддържат водния баланс на клетките.

Аденозин трифосфорна киселина (АТР) се състои от азотна база - аденин, въглехидрат рибоза и три остатъка от фосфорна киселина, между които съществуват макроерегични връзки.

Протеините, въглехидратите и мазнините не само изграждат материал, от който е съставен тялото, но и енергийни източници. Окислявайки се в процеса на протеини на дишане, въглехидрати, мазнини, тялото превръща енергията на сложни органични съединения в богата комуникационна енергия в молекулата на АТР. АТР се синтезира в митохондриите и след това влиза в различни части на клетката, осигурявайки енергия всички процеси на жизненоважна активност.

Всички живи организми се състоят от клетки. Човешкото тяло също има клетъчна структураБлагодарение на което е възможен растежът, възпроизвеждането и развитието.

Човешкото тяло се състои от огромен брой клетки с различни форми и размери, които зависят от функцията, която се извършва. Проучване сгради и функции на клетката Сгоден цитология.

Всяка клетка е покрита, състояща се от няколко слоя от мембранни молекули, която осигурява селективна пропускливост на веществата. Под мембраната в клетката е вискозна полу-течна субстанция - цитоплазма с органоиди.

Митохондрия - Енергийни станции на клетки, рибозоми - мястото на образуване на протеин, ендоплазменова мрежа, която изпълнява функцията на транспортиране на вещества, ядрото - местоположението на съхранението на наследствената информация, вътре в ядрото - ядлеоскко. Произвежда рибонуклеинова киселина. Близо до ядрото е мобилният център, необходим при разделянето на клетката.

Клетки на човека Се състои от органични и неорганични вещества.

Неорганични вещества:
Водата е 80% от клетъчната маса, разтваря веществата, участва в химични реакции;
Минералните соли под формата на йони - участват в разпределението на вода между клетките и междуклетъчното вещество. Те са необходими за синтеза на жизненоважни органични вещества.
Органични вещества:
Протеините са основни клетъчни вещества, най-комплексът от веществата, намерени в природата. Протеините са част от мембраните, ядките, органоидите, се извършват в клетъчната структурна функция. Ензими - протеини, реакционни ускорители;
Мазнини - извършване на енергийната функция, те са част от мембраната;
Въглехидрати - Също така, когато се образува голямо количество енергия, добре разтворимо във вода и следователно, когато се разделят, енергията се образува много бързо.
Нуклеинови киселини - ДНК и РНК, те определят, съхраняват и предават наследствена информация за състава на клетъчните протеини от родителите до потомство.
Клетките на човешкото тяло имат редица жизнени свойства и изпълняват определени функции:

В клетките са метаботпридружени от синтеза и разпадането на органични съединения; Обменът на вещества е придружен от превръщането на енергия;
Когато веществата са оформени в клетката, той расте, клетъчният растеж се свързва с увеличаване на техния брой, което е свързано с репродукцията чрез разделение;
Живите клетки имат възбудимост;
Една от характерните особености на клетката е движението.
Клетка на човешкото тяло Присъщи на следните живи свойства: метаболизъм, растеж, възпроизвеждане и възбудимост. Въз основа на тези функции се извършва функционирането на целия организъм.

Химичен състав на клетката.

Основните свойства и нива на организирането на дивата природа

Нивата на организацията на живите системи отразяват кодинга, йерархията на структурната организация на живота:

Молекулярно генетично - отделни биополимери (ДНК, РНК, протеини);

Клетъчна - елементарна самостоятелно възпроизвеждане на живота (прокариоти, едноклетъчни еукариоти), тъкани, органи;

Организиране - самостоятелно съществуване на отделен индивид;

Население на населението - елементарно развиващо се единица - популация;

Биогенеза - екосистеми, състоящи се от различни популации и техните местообитания;

Биосфера - цялото жива популация на Земята, осигурявайки обращение на вещества в природата.

Природата е целият съществуващ материален свят във всички разнообразие от неговите форми.

Единството на природата се проявява в обективността на неговото съществуване, общността на елементарен състав, подчинение на същите физически закони, в системата на организацията.

Различни природни системи, както живи, така и неодушевени, са взаимосвързани и взаимодействат помежду си. Пример за системно взаимодействие е биосфера.

Биологията е комплекс от науки, които изучават моделите на развитие и препитание на жилищните системи, причините за тяхното разнообразие и адаптивност на околната среда, взаимоотношения с други живи системи и обекти на неодушенията.

Целта на изследване на биологията е дивата природа.

Предмет на изследване на биологията е:

Общи и частни закони на организацията, развитието, метаболизма, предаването на наследствена информация;

Различни форми на живот и организми, както и тяхната връзка с околната среда.

Всички разновидности на Земята се обясняват с еволюционния процес и екологичните действия върху организмите.

Същността на живота се определя от M.V.

Volkenstein като съществуване на земята "живи тела, които са отворени саморегулиращи и самостоятелно възпроизвеждащи системи, изградени от биополимери - протеини и нуклеинови киселини."

Основните свойства на живите системи:

Метаболизъм;

Саморегулиране;

Раздразнителност;

Вариабилност;

Наследственост;

Възпроизводство;

Химичен състав на клетката.

Клетки неорганични клетки

Цитологията е наука, която изучава структурата и функцията на клетките. Клетката е елементарна структурна и функционална единица на живи организми. Едноклетъчните организми са присъщи на всички свойства и функции на живите системи.

Клетките на многоклетъчни организми са диференцирани по структура и функции.

Атомният състав: клетката включва около 70 елемента на периодичната система на Mendeleev елементи, а 24 от тях присъстват във всички видове клетки.

Макролементи - N, O, N, C, микроелементи - mg, Na, CA, Fe, K, P, CI, S, ултрамични елементи - ZN, CU, I, F, MN, CO, Si и др.

Молекулен състав: клетката включва молекули на неорганични и органични съединения.

Клетки неорганични клетки

Водната молекула има нелинейна пространствена структура и има полярност. Между отделните молекули се образуват водородни връзки, които определят физичните и химичните свойства на водата.

1. Водна молекула Фиг. 2. водородни връзки между водните молекули

Физични свойства на водата:

Водата може да бъде в три състояния - течност, твърда и газообразна;

Водата е разтворител. Полярните водни молекули се разтварят полярни молекули на други вещества. Веществата разтворими във вода се наричат \u200b\u200bхидрофилни. Вещества, които не са разтворими във вода - хидрофобна;

Висока специфична топлина. За счупване на водородни облигации, държащи водни молекули, е необходимо да се абсорбира голямо количество енергия.

Това свойство на водата осигурява поддържането на топлинния баланс в организма;

Висока топлинна кабина. За изпаряване на водата е необходима доста голяма енергия. Точката на кипене на вода е по-висока от много други вещества. Това свойство на водата защитава тялото от прегряване;

Водните молекули са в постоянно движение, те се изправят един срещу друг в течната фаза, която е важна за процесите на метаболизма;

Съединител и повърхностно напрежение.

Водородните връзки определят вискозитета на водата и адхезията на молекулите с молекули на други вещества (сцепция).

Благодарение на силите на съединителя на молекулите на повърхността на водата се създава филм, който характеризира повърхностното напрежение;

Плътност. При охлаждане движението на водните молекули се забавя. Количеството водородни връзки между молекулите става максимално. Най-голямата плътност на водата има при 4 ° C. Замразяване, водата се разширява (място за образуване на водородни връзки), а плътността му намалява, така че ледените поплават на повърхността на водата, която предпазва водата от замръзване;

Способността да се образуват колоидни структури.

Водните молекули образуват около неразтворими молекули от някои вещества, която предотвратява образуването на големи частици. Такова състояние на тези молекули се нарича разпръснато (разпръснато). Най-малките частици вещества, заобиколени от водни молекули, образуват колоидни разтвори (цитоплазма, междуклетъчни флуиди).

Биологични функции на вода:

Транспорт - вода осигурява движението на вещества в клетката и тялото, абсорбцията на веществата и елиминирането на метаболитни продукти.

В природата, вода толерира продукти от живот в почвата и водните тела;

Метаболит - водата е средство за всички биохимични реакции и донор на електрон с фотосинтеза, е необходимо за хидролиза макромолекули към техните мономери;

Участвайте в образованието:

1) смазващи течности, които намаляват триенето (синовиал - в ставите на гръбначни животни, плеврален, в плевралната кухина, перикард - в торбичката с форма на прозорец);

2) ликвида, които улесняват движението на вещества от червата, създават влажна среда върху лигавиците на дихателните пътища;

3) Тайни (слюнка, сълзи, жлъчни, сперма и др.) И сокове в тялото.

Неорганични йони.

Представени са неорганични клетки: К +, Na +, СА2 +, mg2 +, NH3 катиони и аниони, CI, Noi2-, H2P04-, HCO3-, HPO42-.

Разликата между броя на катиони и анионите на повърхността и вътре в клетката осигурява появата на потенциала на действие, който е в основата на нервната и мускулната възбуда.

Фосфорни киселинни аниони създават фосфатна буферна система, която поддържа рН на вътреклетъчната среда на тялото при 6-9.

Възнакова киселина и нейните аниони създават бикарбонатна буферна система и поддържат рН на извънклетъчната среда (кръвна плазма) при 4-7.

Азотните съединения служат като източник на минерално хранене, синтез на протеин, нуклеинови киселини.

Фосфров атомите са част от нуклеинови киселини, фосфолипиди, както и гръбначни кости, хитин покриват членестоноги. Калциевите йони са част от съдържанието на костите, те също са необходими за прилагането на мускулно свиване, кръвно коагулация.

Химичен състав на клетката. Неорганични вещества

Атомен и молекулен състав на клетката. Микроскопската клетка съдържа няколко хиляди вещества, които участват в различни химични реакции. Химическите процеси, про-целта в клетката са едно от основните условия за живота, развитието, работата.

Всички клетки на животни и растителни организми, както и микроорганизми, подобни на химичния състав, който е показателен за единството на органичния свят.

Таблицата показва данните за атомния състав на клетките.

От 109 елемента на периодичната система Mendeleev в клетките са открити тяхното мнозинство. Някои елементи се съдържат в клетките в относително голямо количество, други. Особено голямо съдържание в клетката на четири елемента - кислород, въглерод, азот и водород. В обобщение те са почти 98% от цялото съдържание на клетки. Следващата група е осем елемента, чието съдържание в клетката се изчислява с десети и стотни от процента. Той е сяра, фосфор, хлор, калий, магнезий, натрий, калций, желязо.

В сума, те съставляват 1,9%. Всички други елементи се съдържат в клетка при изключително малки количества (по-малко от 0,01%).

По този начин няма специални елементи в клетъчната характеристика само за дивата природа. Това показва връзката и единството на живота и неодушенията.

На атомното ниво няма разлики между химическия състав на биологичния и неорганичен свят. Разликите се откриват на по-високо ниво на организация - молекулярно.

Както може да се види от таблицата, в живите тела, заедно с вещества, които живеят в не-хора, има много вещества, характерни само за живи организми.

Вода. На първо място сред веществата на клетката е водата. Той е почти 80% от масата на клетката. Водата е най-важният компонент на клетките не само в количество. Той принадлежи към съществената и разнообразна роля в живота на клетката.

Водата определя физическите свойства на клетката - нейния обем, лакътя.

Стойността на водата при образуването на структурата на молекулите на органични вещества, по-специално протеиновите конструкции, което е необходимо за изпълнение на техните функции. Стойността на водата като разтворител е страхотна: много вещества влизат в клетка от външна среда във воден разтвор и във водния разтвор на отпадъчни продукти са получени от клетката.

И накрая, водата е немедишен участник в много химични реакции (Ras-нарязване протеини, въглехидрати, мазнини и др.).

Фитнесът на клетката да функционира във водната среда, служи като аргумент в полза на факта, че животът на Земята произхожда от вода.

Биологичната роля на водата се определя от особеността на нейната молекулна структура: полярността на нейните молекули.

Въглехидрати.

Въглехидратите са сложни органични съединения, техният състав включва въглерод, кислород и водородни атоми.

Разграничаване на прости и сложни въглехидрати.

Простите въглехидрати се наричат \u200b\u200bмонозахариди. Комплексните въглехидрати представляват ко-битката на полимерите, в които монозахаридите играят ролята на мономери.

От двата монозахариди се образува дизахарид от трима-трис, от много - полизахарид.

Всички монозахариди са безцветни вещества, добре разтворими във вода. Почти всички им притежават приятен сладък вкус. Най-често срещаните монозахариди са глюкоза, фруктоза, рибоза и дезоксирибоза.

2.3 Химичен състав на клетката. Макро и микроелементи

Сладкият вкус на плодовете и плодовете, както и мед зависи от съдържанието на глюкоза и фруктоза в тях. Рибоза и дезоксирибоза са включени в състава на нуклеинови киселини (стр. 158) и АТР (s.

Ди- и трисахариди, като монозахариди, са добре разтворими във вода, те имат сладък вкус. С увеличаване на броя на мономерните единици, разтворимостта на полизахаридите намалява, сладък вкус изчезва.

Цвеклото (или тръстика) и млечната захар са важни от дизахариди, срутват - малки (в растения), гликоген (при животни), влакнест (целуло) са широко разпространени от полизахариди.

Дърво - почти чиста целулоза. Мономерите на тези полизахариди са глюкоза.

Биологичната роля на въглехидратите. Въглехидратите играят ролята на енергията от кисело ниво, необходима за повод клетката на различните форми на дейност. За клетъчна активност - движение, секреция, биосинтеза, блясък и др. - Необходима е енергия. Сложната от структурата, богата на енергия, въглехидратите се подлагат на дълбоки клетки на разцепване и водят до прост, лошо съединение енергия - въглероден оксид (IV) и вода (СО2 и Н20).

По време на този процес енергията е освободена. При разцепването на 1 g въглехидрати се освобождава 17.6 kJ.

В допълнение към енергията, въглехидратите изпълняват строителната функция. Например, от целулоза се състои от стени от растителни клетки.

Липиди. Липидите се съдържат във всички клетки на животни и растения. Те са част от много клетъчни структури.

Липидите са органични вещества, ненасилствени във вода, но разтворими в бензин, етер, ацетон.

От липидите най-често срещаните и известни - мазнини.

Има обаче клетки, в които около 90% мазнини. При животни такива клетки са под кожата, в гърдите, продавач. Мазнините се съдържат в млякото на всички бозайници. В някои растения голямо количество мазнини се концентрира в семена и плодове, например слънчоглед, коноп, орех.

В допълнение към мазнините в клетките има други липиди, например лецитин, холестерол. Липидите включват някои Vi-Tamines (A, O) и хормони (например, секс).

Биологичната стойност на липидите е голяма и разнообразна.

Отбелязваме, на първо място, тяхната строителна функция. Lipids Hydro Fashion. Най-тънкият слой от тези вещества е част от клетъчните мембрани. Стойността на най-често срещаните от Lipi-Dove е мазнина - като енергиен източник. Мазнините са способни да окисляват в клетка към въглероден оксид (IV) и вода. По време на разделянето на мазнините се освобождава два пъти повече енергия, отколкото когато въглехидратното разцепване. Животните и растенията лежат мазнини на склад и я харчат в хода на живота.

Необходимо е да се отбележи следната стойност. Мазнина като източник на вода. От 1 кг мазнини, почти 1,1 kg вода се образува по време на окисляването му. Това обяснява как някои животни са толкова добри, за да направят доста значително време без вода. Глагол-Луда, например, преходът през безводен празен гол може да не пие в рамките на 10-12 дни.

Мечките, Surki и други животни в хибернация не пият повече от два месеца. Имате нужда от тези животни за цял живот, тези животни се получават в резултат на окисление на мазнини. В допълнение към структурните и енергийните функции, липидите изпълняват защитни функции: мазнините имат ниска топлопроводимост. Тя се отлага под кожата, при някои животни, значителни клъстери. Така че, в Китай, дебелината на подкожния слой на мазнините достига 1М, което позволява на това животно да живее в студената вода на полярните морета.

Биополимери: протеини, нуклеинови киселини.

От всички органични вещества, по-голямата част от клетката (50-70%) съпътства протеини.Клетъчната обвивка и всичките му вътрешни структури са изградени - с участието на протеинови молекули. Протеиновите молекули са много големи, защото се състоят от много стотици различни мономери, образуващи всякакви комбинирани нации. Ето защо, разнообразието на видовете протеини и техните свойства са наистина безкрайни.

Протеините са част от косата, пера, рога, мускулни влакна, храна

яйца и семена и много други части на тялото.

Протеинова молекула - полимер. Мономерите на протеиновите молекули са ami-nokslots.

Повече от 150 различни аминокиселини са известни в природата, но в изграждането на живи организми обикновено участват само 20 души. Дългата нишка, последователно прикрепена към всяка друга аминокиселини представлява първична структурапротеинови молекули (тя показва своята химическа формула).

Обикновено тази дълга нишка се усвоява плътно в спирала, чиито намотки са все още взаимосвързани с водородни връзки.

Спирална усукана нишка на молекулата е вторична структура, молекуликатерица. Такъв протеин е фиксиран за разтягане. След това протеиновата молекула се навива в спиралата, след което се усуква по-плътна конфигурация - третична структура.Някои Bel-Cov имат още по-сложна форма - кутернарна структуранапример, хемоглобин. В резултат на това многократно усукване, дългата и тънка нишка на протеиновата молекула става по-къса, по-дебела и отива в бучка за килера - глобулу Само глобуларният протеин извършва своите биологични функции в клетката.

Ако нарушите структурата на протеина, например, отопление или химическо действие, тогава той губи своите качества и се върти.

Този процес е наречен Denatura. Ако денатурацията засегна само третичната или вторичната структура, тогава тя е обратима: тя може да бъде заменена отново в спиралата и да бъде поставена в тричленна структура (явлението денатурация). Функциите на този протеин се възстановяват. Това е най-важното свойство на протеините в основата на раздразнимостта на живите системи, т.е.

възможностите на живите клетки реагират на външни или вътрешни дразнители.

Много протеини изпълняват роля катализаторив химични реакции,

преминаване на клетка.

Те се наричат ензими.Ензимите са включени в носа на атомите и молекулите, при разделяне и изграждане на протеини, мазнини, въглехидрати и всички други съединения (т.е. в клетъчен метаболизъм). Няма реакция на хильиили в живи клетки и тъкани без участието на фермата.

Всички ензими имат специфичност на действията - рационализирайте процесите или ускоряване на реакциите в клетката.

Протеините в клетката изпълняват много функции: участват в стриктурата, растежа и във всички процеси на жизненоважна дейност. Без протеини животът на клетката е невъзможен.

Нуклеиновите киселини за първи път са открити в клетъчни ядра, във връзка с които са получили името си (лат.

psleus - ядрото). Има два вида нуклеинови киселини: дезоксирибонуклеинова киселина (съкратена пишка) и рибонуклеинова киселина (Rec). Молекули на нуклеинова киселина

поставете много дълги полимерни вериги (боклук), мономери

които са нуклеотиди.

Всеки нуклеотид сам по себе си по една молекула фосфорна киселина и захар (деоксирибоза или рибоза), както и една от четири азотни бази. Азотни бази в ДНК са adenin guanin и cmumun,и mi min.

Дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК)- най-важното вещество в живата клетка. ДНК молекулата е носител на наследствена клетъчна информация и организъм като цяло. От ДНК молекулата се образува хромозома.

При органа-тъпота на всеки биологичен вид, определено количество ДНК молекули на клетка. Последователността на нуклеотидите в ДНК молекулата също винаги е строго индивидуална и. Уникален не само за всеки биологичен вид, но и за отделни индивиди.

Такава специфичност на ДНК молекулите е основа за установяване на относителната близост на организмите.

ДНК молекулите във всички еукариоти са в сърцевината на клетката. Prokaryotus няма ядро, така че тяхната ДНК се намира в цитоплазмата.

всички живи същества на ДНК макромолекули са изградени един по един и същия тип. Те се състоят от две полинуклеотидни вериги (тежки), закрепващи се помежду си с водородни връзки на азотни основи на нуклеоти-DOV (като закопчалката на ципа).

Под формата на двойна (парна баня), спиралната мол-кула ДНК се усуква в посоката отляво надясно.

Последователността в местоположението на нуклеотидите в DIC молекулата определя наследствената информация на клетката.

Структурата на ДНК молекулата е разкрита през 1953 г. Американски биохимик

Джеймс Уотсън и английският физик Франсис Крийк.

За това откритие учените бяха наградени през 1962 г. на Нобелова награда. Те доказаха тази молекула

ДНК се състои от две полинуклеотидни вериги.

В този случай нуклеотидите (моно-мерки) са свързани помежду си не случайно, но селективно и пари посредством азотни съединения. Aden в (а) винаги се съединява с тимин (t) и гуанин (g) - с цитозин (в). Тази двойна верига е плътно разположена в лъжица. Способността на нуклеотидите към избирателната връзка с двойката се нарича допълняемост(LAT. Complpentus - допълнение).

Възниква повторение, както следва.

С участието на специални клетъчни механизми (ензими), двойната спирала на ДНК е непроменена, нишките се повдигат (като "мълния" е неограничен) и постепенно половината от съответните нуклеотиди са завършени за всяка от двете вериги.

8 Резултат, вместо една ДНК молекула, две, но се образуват от същите идентични молекули. С това, всяка новообразувана двойно-верижна молекула на ДНК се състои от една "стара" верига от нуклеотиди и едно "ново".

Тъй като ДНК е основният носител на информация, тогава способността му да се удвои, позволява на клетката да предаде това наследствено поставяне в новосъздадени дъщерни дружества.

Nex предишна12345678 следваща

Виж повече:

Буфер и осмоза.
Солите в живите организми са в разтворено състояние под формата на йони - положително заредени катиони и неблагоприятно заредени аниони.

Концентрацията на катиони и аниони в клетката и в околната среда около нея. Клетката съдържа доста калий и много малко натрий. В извънклетъчна среда, например, в кръвната плазма, в морската вода, напротив, много натрий и малък калий. Раздразнатата на клетката зависи от съотношението на концентрациите на Na +, K +, СА2 +, mg2 + йони.

Разликата в концентрациите на йони от различни страни на мембраната осигурява активен трансфер на вещества през мембраната.

В тъканите на многоклетъчни животни, Са2 + е част от междуклетъчното вещество, което осигурява клетъчно затваряне и тяхното подредено местоположение.

Химичен състав на клетките

От концентрацията на соли, осмотичното налягане в клетката и неговите буферни свойства зависят.

Бъфпост Нареце способността на клетката да поддържа слабо алкална реакция на съдържанието му на постоянно ниво.

Има две буферни системи:

1) фосфатна буферна система - аниони на фосфорна киселина поддържат рН на вътреклетъчната среда при 6.9

2) Бикарбонатна буферна система - ъглови аниони поддържат рН на извънклетъчната среда при 7.4.

Помислете за уравненията на реакциите, настъпили в буферните разтвори.

Ако клетката увеличава концентрациятаN +. , след това свързването на водородната катион към карбонатния анион е:

С увеличаване на концентрацията на хидроксидните аниони те се свързват с:

N + ON- + H2O.

Така карбонатният анион може да поддържа постоянна среда.

Осмотичен Нарни явления, които се срещат в система, състояща се от два разтвора, разделени от полупропусклива мембрана.

В растителната клетка ролята на полупропускливи филма се извършва от граничните слоеве на цитоплазмата: плазмалама и топласт.

Плазмемама - външната мембрана на цитоплазмата, в непосредствена близост до клетъчната обвивка. Tonoplast - вътрешната мембрана на цитоплазмата, заобикаляща вакуола. Вакуолите са кухини в цитоплазмата, пълни с клетъчен сок с воден разтвор на въглехидрати, органични киселини, соли, протеини с ниско молекулно тегло, пигменти.

Концентрацията на вещества в клетъчния сок и във външната среда (в почвата, водните тела) обикновено не е същото. Ако вътреклетъчната концентрация на веществата е по-висока, отколкото във външна среда, водата от средата ще тече в клетката, по-точно във вакуола, с по-голяма скорост, отколкото в обратна посока. С увеличаване на обема на клетъчния сок, поради потока във водните клетки, налягането му върху цитоплазмата се увеличава, плътно в непосредствена близост до обвивката. С пълна насищане на клетката, тя има максимален обем.

Състоянието на вътрешното напрежение на клетката, дължащо се на високото съдържание на вода и развитието на клетъчното съдържание върху нейната обвивка, се нарича Turgor Turgor осигурява запазването на формата по формата от формата (например, листа, не-яретни стъбла) и позиции в пространството, както и съпротива към действията им на механични фактори. С загуба на вода, намаление на тургората и изсъхване е свързано.

Ако клетката е в хипертоничен разтвор, концентрацията на която е по-голяма от концентрацията на клетъчния сок, дифузионната скорост на водата от клетъчния сок ще надвишава скоростта на дифузия на водата дифузия в клетката от околния разтвор.

Благодарение на изхода на водата от клетката, обемът на клетъчния сок се намалява, намалява тургорът. Намаляването на обема на мобилния вакуола е придружено от отделяне на цитоплазма от черупката - настъпва плазмолиза.

По време на плазмолиза, формата на плазмолизирана протопласт се променя. Първоначално протоплавът изостава зад клетъчната стена на отделни места, най-често в ъглите. Плазмолизата на такава форма се нарича ъгъл

Протопласт продължава да изостава зад клетъчните стени, като същевременно поддържа комуникация с тях на отделни места, повърхността на протопласта между тези точки има вдлъбната форма.

На този етап плазмолизата се нарича вдлъбнато постепенно протопласт се разпада от клетъчните стени по цялата повърхност и отнема заоблена форма. Такава плазмолиза се нарича изпъкнала

Ако Plasmolyzed клетка се постави в хипотоничен разтвор, концентрацията на която е по-малка от концентрацията на клетъчния сок, водата от околния разтвор ще влезе във вакуола вътре. В резултат на увеличаване на обема на вакуола, налягането на клетъчния сок върху цитоплазмата ще се увеличи, което започва да се приближава към клетъчните стени, докато се вземе първоначалната позиция - тя ще се случи deplasmoLysis.

Номер 3.

След като прочете предложения текст, отговорете на следните въпроси.

1) Определяне на буферността

2) буферните свойства на клетката зависят от концентрацията на аниони

3) ролята на буфереността в клетката

4) уравнение на реакциите, настъпили в бикарбонатна буферна система (на магнитна дъска)

5) Определение на осмозата (дайте примери)

6) дефиницията за плазмолиза и отклоняващи се слайдове

В клетката има около 70 химични елемента на периодичната система D. I. Mendeleev, но съдържанието на тези елементи се различава значително от техните концентрации в околната среда, което доказва единството на органичния свят.

Химичните елементи, налични в клетката, са разделени на три големи групи: макроелементи, мезолементи (олиго елементи) и микроелементи.

Те включват въглерод, кислород, водород и азот, включени в основните органични вещества. Мезолеарите са сяра, фосфор, калий, калций, натрий, желязо, магнезий, хлорни компоненти от около 1, 9% от клетъчната маса.

Сярата и фосфорът са компонентите на най-важните органични съединения. Химични елементи, чиято концентрация в клетка е около 0, 1% принадлежат към микроелементи. Това е цинк, йод, мед, манган, флуор, кобалт и др.

Клетъчните вещества са разделени на неорганични и органични.

Неорганичните вещества включват вода и минерални соли.

Благодарение на физико-химичните свойства, водата в клетката е разтворител, среда за потока на реакциите, изходния материал и продукта на химични реакции, извършват транспортни и термостатни функции, дава на клетката еластичност, осигурява растение клетъчна опора.

Минералните соли в клетката могат да бъдат в разтворени или неразтворени състояния.

Солите са соли, разделени на йони. Най-важните катиони са калий и натрий, което улеснява прехвърлянето на вещества през мембраната и участва в появата и провеждането на нервен импулс; Калций, който участва в процесите на намаляване на мускулните влакна и коагулацията на кръвта, магнезий, която е част от хлорофил и желязо, която е част от серия от протеини, включително хемоглобин. Цинкът е част от панкреатичната хормонална молекула - инсулин, мед е необходима за фотосинтеза и процесите на дишане.

Най-важните аниони са фосфатен анион, който е част от АТР и нуклеинови киселини и остатъкът от въглища, омекотява трептенията на рН на средата.

Липсата на калций и фосфор води към рахит, липсата на желязо - до анемия.

Органичните клетки са представени от въглехидрати, липиди, протеини, нуклеинови киселини, АТФ, витамини и хормони.

Съставът на въглехидратите включва предимно три химични елемента: въглерод, кислород и водород.

Тяхната обща формула CM (H20) N. Разграничаване на прости и сложни въглехидрати. Простите въглехидрати (монозахариди) съдържат едно захарна молекула. Те се класифицират по броя на въглеродните атоми, например пентози (С5) и хексози (С6). Penosas включват робоза и дезоксирибоза. Рибоза е част от РНК и АТР. Дезоксирибозата е компонент на ДНК. Х обос е глюкоза, фруктоза, галактоза и др.

Те вземат активна част в метаболизма в клетката и са част от сложни въглехидрати - олигозахариди и полизахариди. Олигозахариди (дизахариди) включват захароза (глюкоза + фруктоза), лактоза или млечна захар (глюкоза + галактоза) и др.

Примери за полизахариди са нишесте, гликоген, целулоза и хитин.

Въглехидратите се извършват в пластмаса (строителство), енергия (енергийна стойност на разделяне 1 g въглехидрати - 17, 6 kJ), складиране и референтна функция. Въглехидратите могат също да бъдат част от сложни липиди и протеини.

Липидите са група от хидрофобни вещества.

Те включват мазнини, восъчни стероиди, фосфолипиди и др.

Структурата на мастната молекула

Мазнината е естерът на трохатия алкохол на глицерин и най-високите органични (мазнини) киселини. В мастната молекула, хидрофилната част може да бъде разграничена - главата (глицерол остатък) и хидрофобната част - "хвост" (остатъци от мастни киселини), следователно във вода, мастната молекула е ориентирана стриктно по определен начин: Хидрофилната част е насочена към вода и хидрофобната - от нея.

Липидите се извършват в пластмаса (конструкция), енергия (енергийна стойност на разделяне 1 g мазнина - 38, 9 kJ), отглеждане, защитна (амортизация) и регулаторни (стероидни хормони) функции.

Протеините са биополимери, чиито мономери са аминокиселини.

Аминокиселините съдържат амино група, карбоксилна група и радикал. Аминокиселините се различават само от радикали. Протеинът включва 20 големи аминокиселини. Аминокиселините са свързани помежду си с образуването на пептидни комуникации.

Веригата от повече от 20 аминокиселини се нарича полипептид или протеин. Протеините образуват четири основни структури: първичен, вторичен, третичен и кватернер.

Първичната структура е последователност от аминокиселини, свързани чрез пептидна връзка.

Вторичната структура е спирала, или сгъната структура, държана чрез водородни връзки между атомите на кислород и водород от пептидни групи с различни завои на спирала или гънки.

Трейната структура (Globule) се съхранява чрез хидрофобни, водородни, дисулфидни и други връзки.

Структура на третичната протеин

Третичната структура е характерна за повечето органични протеини, например мускулите на моглобин.

Кватернерни протеинови структура.

Кватернерната структура е най-сложната форма, образувана от няколко полипептидни вериги, свързани главно от същите връзки, както в третичния.

Кватернерната структура е характерна за хемоглобин, хлорофил и др.

Протеините могат да бъдат прости и сложни. Обикновените протеини се състоят само от аминокиселини, докато сложни протеини (липопротеини, хромопротеини, гликопротеини, нуклеопротеини и т.н.) съдържат протеинова и неспециална част.

Например, хемоглобинът в допълнение към четири полипептидни вериги на глобин протеин влиза в не-изтичаща част - скъпоценен камък, в центъра на който е железен йон, който дава хемоглобин от червен цвят.

Функционалната активност на протеините зависи от условията на околната среда.

Загубата на протеинова молекула на нейната структура до първична се нарича денатурация. Обратният процес на възстановяване на вторични и по-високи структури е ренатурация. Пълното унищожаване на протеиновата молекула се нарича унищожаване.

Протеините се извършват в клетка редица функции: пластмаса (конструкция), каталитична (ензимна), енергия (енергийна стойност на разделяне 1 g протеин - 17, 6 kJ), сигнал (рецептор), контрактил (двигател), транспорт, транспорт, \\ t Защитни, регулаторни, отглеждане.

Нуклеинови киселини са биополимери, чиито мономери са нуклеотиди.

Съставът на нуклеотид включва азотна база, остатъкът от захарни пензи и остатъка от ортофосфорна киселина. Изолирани са два вида нуклеинови киселини: рибонуклеинова (РНК) и деоксири-блуклеин (ДНК).

ДНК включва четири вида нуклеотиди: аденин (а), тин (t), гуанин (g) и цитозин (с). Съставът на тези нуклеотиди включва захар де зоксирибоза. За ДНК са инсталирани правила на Chargaff:

1) броят на аденил нуклеотидите в ДНК е равен на количеството на тимидил (А \u003d Т);

2) броят на гуанила нуклеотидите в ДНК е равен на количеството цитидил (R \u003d С);

3) Сумата от аденил и гуанила нуклеотиди е равна на сумата на тимидил и цитидил (A + g \u003d T + с).

Структурата на ДНК е отворена от F.

Крийк и Д. Уотсън (Нобелова награда по физиология и медицина 1962). ДНК молекулата е двуверижна спирала.

Клетка и химически състав

Нуклеотидите са свързани помежду си през остатъците от фосфорна киселина, образувайки фосфодиестер комуникация, докато азотните бази са насочени вътре. Разстоянието между нуклеотидите във веригата е 0, 34 nm.

Нуклеотидите на различни вериги се комбинират помежду си чрез водородни връзки върху принципа на комплементарността: аденинът е свързан към тиамичните две водородни връзки (А \u003d Т) и гуанинът с цитозин е три (g \u003d в).

Структурата на нуклеотида

Най-важното свойство на ДНК е способността да се възпроизведе (самостоятелно дело).

Основната функция на ДНК е съхранението и прехвърлянето на наследствена информация.

Тя е съсредоточена в ядрото, митохондриите и пластидите.

Съставът на РНК включва и четири нуклеотида: аденин (а), уран (Y), гуанин (g) и цитозин (с). Балансът на захарните пентози в него е представен от рибоза.

РНК е основно едноверижна молекули. Различават се три вида РНК: информация (и-РНК), транспорт (Т-РНК) и рибозомал (P-РНК).

TRNA структура

Всички те вземат активна част в процеса на прилагане на наследствена информация, която с ДНК се пренаписва до и РНК, а върху последния синтезът на протеина вече се извършва, Т-РНК в протеиновия метод на синтеза носи аминокиселини Рибозомите, P-РНК са част от самите рибозома.

Химичен състав на живата клетка

Чертежът включва различни химични съединения. Някои от тях са неорганични - срещат се в неодушенията. Въпреки това, клетките са най-характерни за органични съединения, чиито молекули имат много сложна структура.

Неорганични клетъчни съединения. Водата и солите са неорганични съединения. Най-вече във водните клетки. Това е необходимо за всички жизнени процеси.

Водата е добър разтворител. Във воден разтвор се случва химично взаимодействие на различни вещества. В разтвореното състояние, хранителните вещества от междуклетъчното вещество проникват в клетката през мембраната. Водата също помага за отстраняване на веществата от клетката, които се образуват в резултатите от реакциите в него.

Най-важните за процесите на жизненоважни клетки на сол до Na, CA, Mg и др.

Органични клетъчни съединения. Основната роля в прилагането на клетъчната функция принадлежи на органични съединения. Сред тях протеини, мазнини, въглехидрати и нуклеинови киселини имат най-голямо значение.

Протеините са основните и най-сложните вещества от всяка жива клетка.

По размер протеиновата молекула е стотици и хиляди пъти по-големи от молекулите на неорганични връзки. Няма протеини, няма живот. Някои протеини ускоряват химическите реакции, изпълнявайки ролята на катализатори. Такива протеини се наричат \u200b\u200bензими.

Мазнините и въглехидратите имат по-малко сложна структура.

Те са строителен материал на клетката и служат като източници на енергия за процесите на жизненоважна дейност на организма.

В клетъчната сърцевина се образуват нуклеинови киселини. Оттук и името на името им (лат. Neclease - ядро). Въвеждането на хромозома, нуклеиновите киселини участват в съхранението и прехвърлянето на наследствени свойства на клетката. Нуклеиновите киселини осигуряват образуване на протеин.

Свойства на живота на клетката. Основният живот на клетката е метаболизъм.

Хранителните вещества и кислородът непрекъснато идват от междуклетъчното вещество в клетките и се различават продуктите на разпадането. Веществата, които са влезли в клетката, са включени в процесите на биосинтеза. Биосинтезата е образуването на протеини, мазнини, въглехидрати и техните съединения от по-прости вещества. В процеса на биосинтеза веществата се образуват особени за определени органични клетки.

Например, протеини, които гарантират, че съкращението им се синтезират в мускулни клетки.

Едновременно с биосинтеза в клетките се случва разпадането на органични съединения. В резултат на разпада, веществата се формират чрез по-проста структура. Повечето от реакцията на разпадане идва с участието на кислород и освобождаването на енергия.

Клетки от химическа организация

Тази енергия се изразходва за процесите на живот, които текат в клетката. Процесите на биосинтеза и разпад представляват метаболизма, който е придружен от трансформацията на енергия.

Клетките са характерни за растежа и репродукцията. Човешки клетки на тялото се размножават наполовина. Всяка от получените дъщерни дружества нараства и достига размера на майката. Новите клетки изпълняват функцията на майчината клетка.

Продължителността на живота на клетките е различна: от няколко часа до десетилетия.

Живите клетки могат да отговорят на физически и химически промени в тяхната среда. Това свойство на клетките се нарича възбудимост. В този случай, от състоянието на почивка на клетките отиват в работно състояние - възбуждане. Когато е вълнуващо в клетките, скоростта на биосинтеза и разпадането на вещества, консумацията на кислород, температурните промени. В възбуденото състояние различните клетки се изпълняват от функциите на тях.

Ирония на клетките образуват и разграничават веществата, мускулите - намален, слаб електрически сигнал се появява в нервните клетки - нервен импулс, който може да се разпространи през клетъчни мембрани.

Вътрешна среда на тялото.

Повечето телесни клетки не са свързани с външната среда. Тяхната жизнена активност се осигурява от вътрешна среда, която е 3 вида течности: междуклетъчна (тъканна) течност, с която клетките директно влизат в контакт, кръв и лимфа. Вътрешната среда осигурява клетки с вещества, необходими за техния поминък, а продуктите за разпадане се отстраняват през него.

Вътрешната среда на тялото има относителна постоянство на състава и физикохимичните свойства. Само при това състояние на клетката може да функционира нормално.

Метаболизмът, биосинтезата и разпадането на органични съединения, растеж, възпроизвеждане, възбудимост - основните жизнени свойства на клетките.

Живите свойства на клетките се осигуряват от относителното постоянство на състава на вътрешната среда.

От хода на ботаниката и зоологията, знаете, че тялото на растенията и животните са изградени от клетки. Човешкото тяло също се състои от клетки. Благодарение на клетъчната структура на тялото са възможни неговият растеж, възпроизвеждане, възстановяване на органи и тъкани и други форми на дейност.

Формата и размерите на клетките зависят от функцията, която се извършва. Основното устройство за изследване на структурата на клетката е микроскоп. Лекият микроскоп ви позволява да разгледате клетката с увеличение на около три хиляди пъти; Електронен микроскоп, в който се използва електронният поток вместо светлина, стотици хиляди пъти. Цитологията е ангажирана в изучаването на структурата и функциите на клетките (от гръцки. "Cytos" - клетка).

Клетъчна структура. Всяка клетка се състои от цитоплазма и ядрото, а извън нея се покрива с мембрана, като се разграничава една клетка от съседство. Пространството между съседните клетъчни мембрани е пълно с течност междуклетъчно вещество.Главна функция мембраниименно, че различни вещества от клетката в клетката се движат през него и по този начин се извършва метаболизмът между клетките и междуклетъчното вещество.

Цитоплазма- вискозно полукриво вещество. Цитоплазмата съдържа редица най-малки клетъчни структури - органоидикоито изпълняват различни функции. Помислете за най-важните органиди: митохондрии, мрежа от тубура, рибозоми, клетъчен център, сърцевина.

Митохондрия- Кратки удебелени теле с вътрешни дялове. Те произвеждат вещество, богато на енергията, необходима за процесите, които се срещат в клетката на АТФ. Отбелязва се, че по-активните клетъчни работи, толкова повече митохондрии в нея.

Мрежови каналипрониква в цялата цитоплазма. По тези канали се появяват движението на веществата и се установява връзката между органидите.

Рибозоми- Плътни телета, съдържащи протеин и рибонуклеинова киселина. Те са мястото на образуване на протеини.

Клесен центъробразовани от телета, които участват в клетъчното делене. Те се намират близо до ядрото.

Ядро- Това е телец, който е задължителен компонент на клетката. По време на клетъчното делене се променя структурата на ядрото. Когато клетъчното разделение приключи, ядрото се връща в предишното състояние. В основата има специално вещество - хроматинот които се образуват нимаментални телета, преди да се раздели клетката - хромозома.За клетки се характеризира постоянен брой хромозоми на определена форма. В клетките на човешкото тяло се съдържат в 46 хромозоми и в гениталните клетки от 23.

Химичен състав на клетката.Клетките на човешкото тяло се състоят от различни химични съединения с неорганична и органична природа. Неорганичните клетъчни вещества включват вода и соли. Водата е до 80% от масата на клетката. Разтварят вещества, участващи в химични реакции: толерират хранителните вещества, премахва израз и вредни връзки от клетката. Минерални соли - натриев хлорид, калиев хлорид и т.н. - играят важна роля във водоразпределението между клетките и междуклетъчното вещество. Разделителни химични елементи, като кислород, водород, азот, сяра, желязо, магнезий, цинк, йод, фосфор, са включени в създаването на жизненоважни органични съединения. Органичните съединения образуват до 20-30% от масата на всяка клетка. Сред органичните съединения, въглехидратите, мазнините, протеините и нуклеиновите киселини имат най-голямо значение.

Въглехидратисе състои от въглерод, водород и кислород. Въглехидратите включват глюкоза, животинско нишесте - гликоген. Много въглехидрати са добре разтворими във вода и са основните източници на енергия за прилагане на всички жизнени процеси. Когато разлагането на 1 g въглехидрати се освобождава 17.6 kJ енергия.

Дебел.образувани от същите химични елементи като въглехидрати. Мазнините са неразтворими във вода. Те са част от клетъчни мембрани. Мазнините също служат като резервен източник на енергия в тялото. С пълно разцепване 1 g мазнина, 38.9 KJ енергия е освободена.

Протеиниса основните клетъчни вещества. Протеините са най-сложните органични вещества, които се срещат в природата, въпреки че се състоят от относително малък брой химични елементи - въглерод, водород, кислород, азот, сяра. Много често протеинът включва фосфор. Протеиновата молекула има големи размери и е верига, състояща се от десетки и стотици по-прости съединения - 20 вида аминокиселини.

Протеините служат като основен строителен материал. Те участват в образуването на клетъчни мембрани, ядки, цитоплазма, органоиди. Много протеини изпълняват ролята на ускорителите на потока на химическата реакция - ензими.Биохимичните процеси могат да се появят в клетка само в присъствието на специални ензими, които ускоряват химическите трансформации на вещества в стотици милиони пъти.

Протеините имат разнообразие от структура. Само в една клетка има до 1000 различни протеини.

С разграждането на протеините в организма, приблизително същото количество енергия се освобождава като прилепването на въглехидратите 17.6 kJ за 1 g.

Нуклеинова киселинахрана в ядрото на клетката. Тяхното име е свързано с това (от лат. Ядро - ядро). Те се състоят от въглерод, кислород, водород и азот и фосфор. Нуклеинови киселини са два вида - дезоксирибонуклеинова (ДНК) и рибонуклеинова (РНК). ДНК са главно в клетъчни хромозоми. ДНК определя състава на клетъчните протеини и прехвърлянето на наследствени признаци и свойства от родителите към потомството. РНК функциите са свързани с образуването на протеини, характерни за тази клетка.

Основни условия и понятия:

Клетката е основната елементарна единица на всички живи същества, така че е присъщо на всички свойства на живите организми: силно подредена структура, получаване на енергия отвън и използването му за извършване на работа и поддържане на поръчка, метаболизъм, активна реакция на дразнене, Растеж, развитие, възпроизвеждане, удвояване и биологична предаване информация на потомството, регенерация (възстановяване на повредени структури), адаптация на околната среда.

Немският учен Т. Сван в средата на XIX век създаде теория на клетките, чиито основни разпоредби посочват, че всички тъкани и органи се състоят от клетки; Клетките на растенията и животните са фундаментално подобни един на друг, всички те се срещат еднакво; Дейностите на организмите са количеството жизненоважна активност на отделните клетки. Голямото немски учен Р. Вирчов е осигурено голямо влияние върху по-нататъшното развитие на клетъчната теория и като цяло за учението на клетката. Той не само обединяваше всички многобройни разпръснати факти, но също така убедително показа, че клетките са постоянна структура и се срещат само чрез възпроизвеждане.

Теорията на клетката в съвременната интерпретация включва следните основни разпоредби: клетката е универсална елементарна единица на живот; Клетките на всички организми са фундаментално сходни в тяхната структура, функции и химически състав; Клетките се умножават само чрез разделяне на изходната клетка; Многозловите организми са сложни клетъчни ансамбли, образуващи холистични системи.

Благодарение на съвременните методи бяха идентифицирани изследвания два основни вида клетки: По-сложно организирани, силно диференцирани еукариотни клетки (растения, животни и някои най-прости, водорасли, гъби и лишаи) и по-малко трудно за организирани прокариотни клетки (синьо-зелени водорасли, актиномицет, бактерии, спирохети, микоплазма, рикетция, хламидия).

За разлика от прокариотната еукариотна клетка, има ядро, ограничено от двойна ядрена мембрана и голям брой мембранни органели.

Внимание!

Клетката е основната структурна и функционална единица на живите организми, които упражняват растежа, разработването, метаболизма и съхраняването на енергия, обработката и прилагането на генетична информация. От гледна точка на морфологията, клетката е сложна система на биополимери, отделени от външната среда на плазмената мембрана (плазмолм) и състояща се от ядро \u200b\u200bи цитоплазма, в която се намират оргела и включване (гранули).

Какви клетки има?

Клетките се променят в тяхната форма, структура, химичен състав и характер на метаболизма.

Всички клетки са хомоложни, т.е. Те имат редица общи структурни особености, на които зависи прилагането на основните функции. Клетките са присъщи на единството на структурата, метаболизма (метаболизма) и химическия състав.

В същото време различните клетки имат специфични структури. Това се дължи на изпълнението на специални функции.

Клетъчна структура

Ултрамикроскопска структура на клетката:

1 - цитлема (плазмена мембрана); 2 - Пиноцитни мехурчета; 3 - центрозомен клетъчен център (цитоцентр); 4 - хиадроплазма; 5 - Ендоплазменова мрежа: А - мембрана на зърнеста мрежа; Б - рибозоми; 6 - връзката на перикското пространство с кухините на ендоплазмената мрежа; 7 - ядро; 8 - ядрени пори; 9 - не-тънка (гладка) ендоплазменова мрежа; 10 - ядра; 11 - Вътрешен нетен апарат (комплекс Голджи); 12 - секреторни вакуоли; 13 - митохондрии; 14 - липозоми; 15 - три последователни етапа на фагоцитоза; 16 - Комуникация на клетъчната обвивка (цитлема) с мембраните на ендоплазмената мрежа.

Химичен състав на клетките

Клетката включва повече от 100 химични елемента, четири от тях представляват около 98% от масата, това са органоген: кислород (65-75%), въглерод (15-18%), водород (8-10%) и азот (1, 5-3.0%). Останалите елементи са разделени на три групи: макроелементи - съдържанието им в тялото надвишава 0,01%); Микроелементи (0.00001-0.01%) и ултрамични елементи (по-малко от 0.00001).

Макроленията включват сяра, фосфор, хлор, калий, натрий, магнезий, калций.

Към микроелеген - там - желязо, цинк, мед, йод, флуор, алуминий, мед, манган, кобалт и др.

До ултрамитрорелементи - селен, ванадий, силиций, никел, литий, сребро и нагоре. Въпреки многото съдържание, микроелементите и ултразвуковите елементи играят много важна роля. Те засягат главно върху метаболизма. Без тях, нормалната жизнена активност на всяка клетка и тялото като цяло е невъзможно.

Клетката се състои от неорганични и органични вещества. Сред неорганичната най-голяма вода. Относителното количество вода в клетката варира от 70 до 80%. Водата е универсален разтворител, необходими всички биохимични реакции в клетката. С участието на вода се извършва регулиране на топлината. Вещества, разтварящи се във вода (соли, основи, киселини, протеини, въглехидрати, алкохоли и др.), Се наричат \u200b\u200bхидрофилни. Хидрофобните вещества (мазнини и листа) не се разтварят във вода. Други неорганични вещества (соли, киселини, основи, положителни и отрицателни йони са съставени от 1.0 до 1,5%.

Сред органичните вещества са протеини (10-20%), мазнини или липиди (1-5%), въглехидрати (0.2-2.0%), нуклеинови киселини (1-2%). Съдържанието на вещества с ниско молекулно тегло не надвишава 0,5%.

Протеиновата молекула е полимер, който се състои от голям брой дублирани мономерни единици. Аминокиселинните протеинови мономери (те 20) са свързани помежду си чрез пептидни връзки, образувайки полипептидна верига (първична протеинова структура). Той е усукан в спиралата, образувайки, от своя страна, вторичната структура на протеина. Благодарение на специфичната пространствена ориентация на полипептидната верига, настъпва третичната структура на протеина, която определя специфичността и биологичната активност на протеиновата молекула. Няколко третични структури, съчетаващи помежду си, образуват кватернерна структура.

Протеините изпълняват основни функции. Ензими - биологични катализатори, които повишават скоростта на химичните реакции в клетка от стотици хиляди милиони пъти, са протеини. Протеините, влизащи в всички клетъчни структури, извършват пластмасова (строителна) функция. Клетъчните движения също извършват протеини. Те осигуряват транспортни вещества в клетка, от клетката и вътре в клетката. Важно е защитната функция на протеините (антитела). Протеините са един от източниците на енергия. Зеленчуците се разделят на монозахариди и полизахариди. Последните са изградени от монозахариди, подобни на аминокиселини, мономери. Сред монозахаридите в клетката, глюкозата, фруктозата е най-важна (съдържа шест въглеродни атома) и пентозоза (пет въглеродни атома). Пентозите са част от нуклеинови киселини. Монозахаридите са добре разтворими във вода. Полизахаридите са слабо разтворени във вода (в животински гликогенни клетки, в растителен - нишесте и целулоза. Въглехидратите са източник на енергия, сложни въглехидрати, свързани към протеини (гликопротеини), мазнини (гликолипиди), участват в образуването на клетъчни повърхности и клетъчни взаимодействия.

Липид включва мазнини и листни вещества. Дебелите молекули са конструирани от глицерол и мастни киселини. Жилищните вещества включват холестерол, някои хормони, лецитин. Липиди, които са основният компонент на клетъчните мембрани, като по този начин се изпълняват строителната функция. Липидите са основни енергийни източници. Така че, ако при пълно окисление от 1 g протеин или въглехидрати се освобождава 17.6 kJ енергия, след това с пълно окисление от 1 g мазнина - 38.9 kJ. Липидите извършват терморегулация, защитават органите (мазнини капсули).

ДНК и РНК

Нуклеиновите киселини са полимерни молекули, образувани от нуклеотидни мономери. Нуклеотидът се състои от пурин или пиримидинова база, захар (пензос) и остатък от фосфорна киселина. Във всички клетки има два вида нуклеинови киселини: деоксирибонюлеин (ДНК) и рибонуклеина (РНК), които се различават в състава на основите и захарите.

Пространствена структура на нуклеинови киселини:

(според B. Alberts et al., Smy.). I - РНК; II - ДНК; Ленти - захарен фосфат Коз; A, C, G, T, U - азотни бази, решетки между тях са водородни облигации.

ДНК молекула

ДНК молекулата се състои от два полинуклеотидни вериги усукани една около друга под формата на двойна спирала. Нитрогенните основи на двете вериги са взаимосвързани чрез комплементарни с водородни връзки. Аденин е свързан само с тимин и цитозин - с гуанин (A - T, г-н). ДНК записва генетична информация, която определя специфичността на протеините, синтезирани от клетката, т.е., последователността на аминокиселини в полипептидната верига. ДНК предава наследяване на всички клетъчни свойства. ДНК се съдържа в ядрото и митохондриите.

РНК молекула

РНК молекулата се образува от една полинуклеотидна верига. В клетките има три вида РНК. Информация, или Messenger RNA TRNA (от ENG. Messenger - посредник), който прехвърля информация за нуклеотидната ДНК последователност в рибозомите (виж по-долу). Транспортна РНК (TRNA), която прехвърля аминокиселини в рибозомите. Рибозомална РНК (RRNA), която участва в образуването на рибозоми. РНК се съдържа в ядрото, рибозомите, цитоплазмата, митохондриите, хлоропластите.

Състава на нуклеиновите киселини.

Атлас: Анатомия и човешка физиология. Пълна практическа ръководство Елена Юняевна Зигалова

Химичен състав на клетките

Клетката включва повече от 100 химични елемента, четири от тях представляват около 98% от масата, това органоген: кислород (65-75%), въглерод (15-18%), водород (8-10%) и азот (1.5-3.0%). Останалите елементи са разделени на три групи: макроелементи - съдържанието им в тялото надвишава 0,01%); Микроелементи (0.00001-0.01%) и ултрамични елементи (по-малко от 0.00001). Макроленията включват сяра, фосфор, хлор, калий, натрий, магнезий, калций. За проследяване на елементи - желязо, цинк, мед, йод, флуор, алуминий, мед, манган, кобалт и др. Към ултрамични елементи - селен, ванадий, силиций, никел, литий, сребро и нагоре. Въпреки многото съдържание, микроелементите и ултразвуковите елементи играят много важна роля. Те засягат главно върху метаболизма. Без тях, нормалната жизнена активност на всяка клетка и тялото като цяло е невъзможно.

Фиг. 1. ултрамикроскопската структура на клетката.1 - цитлема (плазмена мембрана); 2 - Пиноцитни мехурчета; 3 - центрозомен клетъчен център (цитоцентри); 4 - хиадроплазма; 5 - Ендоплазменова мрежа: А - мембрана на зърнеста мрежа; Б - рибозоми; 6 - връзката на перикското пространство с кухините на ендоплазмената мрежа; 7 - ядро; 8 - ядрени пори; 9 - не-тънка (гладка) ендоплазменова мрежа; 10 - ядра; 11 - Вътрешен нетен апарат (комплекс Голджи); 12 - секреторни вакуоли; 13 - митохондрии; 14 - липозоми; 15 - три последователни етапа на фагоцитоза; 16 - Комуникация на клетката (цитлема) с мембрани на ендоплазмената мрежа

Молекула катерицатой е полимер, който се състои от голям брой дублирани мономерни единици. Аминокиселинните протеинови мономери (те 20) са свързани помежду си чрез пептидни връзки, образувайки полипептидна верига (първична протеинова структура). Той е усукан в спиралата, образувайки, от своя страна, вторичната структура на протеина. Благодарение на специфичната пространствена ориентация на полипептидната верига, настъпва третичната структура на протеина, която определя специфичността и биологичната активност на протеиновата молекула. Няколко третични структури, съчетаващи помежду си, образуват кватернерна структура.

Протеините изпълняват основни функции. Ензими- Биологични катализатори, които повишават скоростта на химичните реакции в клетка от стотици хиляди милиони, са протеини. Протеините, влизащи в всички клетъчни структури, извършват пластмасова (строителна) функция. Клетъчните движения също извършват протеини. Те осигуряват транспортни вещества в клетка, от клетката и вътре в клетката. Важно е защитната функция на протеините (антитела). Протеините са един от източниците на енергия.

Въглехидратиразделени на монозахариди и полизахариди. Последните са изградени от монозахариди, подобни на аминокиселини, мономери. Сред монозахаридите в клетката, глюкозата, фруктозата е най-важна (съдържа шест въглеродни атома) и пентозоза (пет въглеродни атома). Пентозите са част от нуклеинови киселини. Монозахаридите са добре разтворими във вода. Полизахаридите са слабо разтворени във вода (в животински гликогенни клетки, в растителен - нишесте и целулоза. Въглехидратите са източник на енергия, сложни въглехидрати, свързани към протеини (гликопротеини), мазнини (гликолипиди), участват в образуването на клетъчни повърхности и клетъчни взаимодействия.

ДА СЕ липидамвярваме на мазнините и нулевите вещества. Дебелите молекули са конструирани от глицерол и мастни киселини. Жилищните вещества включват холестерол, някои хормони, лецитин. Липиди, които са основният компонент на клетъчните мембрани (те са описани по-долу), като по този начин изпълняват строителната функция. Липидите са основни енергийни източници. Така че, ако при пълно окисление от 1 g протеин или въглехидрати се освобождава 17.6 kJ енергия, след това с пълно окисление от 1 g мазнина - 38.9 kJ. Липидите извършват терморегулация, защитават органите (мазнини капсули).

Нуклеинова киселинаса полимерни молекули, образувани от нуклеотидни мономери. Нуклеотидът се състои от пурин или пиримидинова база, захар (пензос) и остатък от фосфорна киселина. Във всички клетки има два вида нуклеинови киселини: деоксирибонюлеин (ДНК) и рибонуклеина (РНК), които се различават в състава на основите и захарите (Таблица 1, фиг. 2.).

Фиг. 2. пространствената структура на нуклеиновите киселини (съгласно B. Alberts et al., С AME.).I - РНК; II - ДНК; Ленти - захарен фосфат Коз; A, C, G, T, U - азотни бази, решетки между тях - водородни облигации

ДНК молекулата се състои от два полинуклеотидни вериги усукани една около друга под формата на двойна спирала. Нитрогенните основи на двете вериги са взаимосвързани чрез комплементарни с водородни връзки. Аденинът е свързан само с тимин и цитозин - с гуанин(A - T, г-н). ДНК записва генетична информация, която определя специфичността на протеините, синтезирани от клетката, т.е., последователността на аминокиселини в полипептидната верига. ДНК предава наследяване на всички клетъчни свойства. ДНК се съдържа в ядрото и митохондриите.

Транспортна РНК (TRNA), която прехвърля аминокиселини в рибозомите. Рибозомална РНК (RRNA), която участва в образуването на рибозоми. РНК се съдържа в ядрото, рибозомите, цитоплазмата, митохондриите, хлоропластите.

маса 1

Състав на нуклеиновите киселини