Kjemiske elementer og uorganiske forbindelser i samsvar med prosentandelen i cellen er delt inn i tre grupper:

makroelementer: hydrogen, karbon, nitrogen, oksygen (cellekonsentrasjon - 99,9%);

sporelementer: Natrium, magnesium, fosfor, svovel, klor, kalium, kalsium (konsentrasjon i celle -0,1%);

ultramicroelements: Bor, silisium, vanadium, mangan, jern, kobolt, kobber, sink, molybden (cellekonsentrasjon - mindre enn 0,001%).

Mineraler, salter og ioner sminke 2 ... 6 % Volumet av cellen, noen mineralkomponenter er tilstede i cellen i den ikke-ioniserte formen. For eksempel er jern forbundet med karbon inneholdt i hemoglobin, ferritet, cytokrom og andre enzymer som trengs for å opprettholde normal celleaktivitet.

Mineralsalter Dissosiated på anioner og kationer og derved opprettholde osmotiske trykk- og syrebaserte likevektsceller. Uorganiske ioner tjener kofaktorene som trengs for å implementere enzymatisk aktivitet. Fra det uorganiske fosfat dannes i prosessen med oksidativ fosforylering av adenosin trifosfat (ATP) - et stoff hvor energien som kreves for den vitale aktiviteten til cellen, er reserver. Kalsiumioner er i sirkulerende blod og i celler. I beinene er de i forbindelse med fosfat og karbonationer danner en krystallstruktur.

Vann - Dette er et universelt dispersjonsmiljø for levende materie. Aktive celler består av 60-95% av vannet, men i hvilende celler og vev, for eksempel i tvister og frø, er vannandelen vanligvis minst 10-20 %>. I et bur er vann i to former: fri og relatert. Fritt vann er 95% av alt vann i cellen og brukes hovedsakelig som et løsningsmiddel- og dispersjonsmedium av det kolloidale systemet av protoplasma. Relatert vann (4-5 % Alle vanncellene) er skjøre med proteinene av hydrogen og andre tilkoblinger.

Organiske stoffer - forbindelser som inneholder karbon (unntatt karbonater). De fleste organiske stoffer er polymerer som består av repeterende partikler - monomerer.

Proteiner - Biologiske polymerer som utgjør størstedelen av de organiske stoffene i cellen, som står for ca. 40 ... 50% av den tørre massen av protoplasma. Proteiner inneholder karbon, hydrogen, oksygen, nitrogen, så vel som svovel og fosfor.

Proteiner som bare består av aminosyrer kalles enkle proteiner (fra prtos - den første, viktigste). De lagt vanligvis i et bur som et ekstra stoff. Komplekse proteiner (proteider) er dannet som et resultat av en forbindelse med enkle proteiner med karbohydrater, fettsyrer, nukleinsyrer. Protear Nature har de fleste enzymer som bestemmer og regulerer alle livsprosesser i cellen.

Avhengig av den romlige konfigurasjonen utmerker fire strukturelle nivåer av organisering av proteinmolekyler. Primærstruktur: Aminosyrer er steget som perler på tråden, plasseringssekvensen har en viktig biologisk verdi. Sekundær struktur: Molekyler er kompakte, stive, ikke langstrakte partikler, slike proteiner blir påminnet av en spiral på konfigurasjonen. Tiertiær struktur: Polypeptidkjeder som følge av kompleks romlig legging danner en kompakt struktur av de såkalte globulære proteiner. Kvaternær struktur: består av to eller flere kjeder som kan være de samme eller forskjellige.

Proteiner består av monomerer - aminosyrer (fra de kjente 40 aminosyrene 20 er en del av proteiner). Aminosyrer - amfoteriske forbindelser som inneholder ved samtidig syre (karboksyl) og basisk (amin) gruppe. Når kondensering av aminosyrer som fører til dannelsen av et proteinmolekyl, er en surgruppe med en aminosyre forbundet med hovedgruppen av en annen aminosyre. Hvert protein inneholder hundrevis av aminosyremolekyler forbundet i forskjellige retninger og forhold, som bestemmer rekkevidden av funksjoner av proteinmolekyler.

Nukleinsyrer - Biologiske polymerer med høy molekylvekt og levering og overføring av arvelig (genetisk) informasjon i levende organismer. Dette er den viktigste gruppen av biopolymerer, selv om innholdet ikke overstiger 1-2% av massen av protoplasma.

Nukleinsyremolekyler er lange lineære kjeder som består av monomerer - nukleotider. Hvert nukleotid inneholder en nitrogenbase, monosakkarid (pentose) og resten av fosforsyre. Hovedbeløpet av DNA er inneholdt i kjernen, RNA er både i kjernen og i cytoplasma.

Enkeltstrenget ribonukleinsyre molekyl (RNA) har 4 ... 6000 nukleotider som består av ribose, fosforsyrerest og fire typer nitrogenbaser: adherent (a), guanin (g), uracil (Y) og cytosin (C) .

DNA-molekyler består av 10 tommer

DNA-molekylet består av to komplementære kjeder, hvorlengde som når flere tiere og til og med hundrevis av mikrometer.

I 1953 tilbød D. Watson og F. Creek en romlig molekylær DNA-modell (dobbeltspiral). DNA er i stand til å bære genetisk informasjon og nøyaktig gjengitt - dette er en av de viktigste funnene i biologien til XX århundre, som har lov til å forklare mekanismen for arvelighet og den givne kraftige impulsen til utviklingen av molekylærbiologi.

Lipider - Zeperlignende stoffer, variert i struktur og funksjoner. Enkle lipider - fett, voks - består av gjenværende fettsyrer og alkoholer. Komplekse lipider er lipidkomplekser med proteiner (lipoproteiner), ortofosforsyre (fosfolipider), sukkerarter (glykolipider). Vanligvis finnes de i mengden 2 ... 3%. Lipider er de strukturelle komponentene i membranene som påvirker deres permeabilitet, så vel som ansatte i energireserven for dannelsen av ATP.

De fysiske og kjemiske egenskapene til lipider bestemmes av tilstedeværelsen i deres molekyler som polar (elektrisk ladede) grupper (-son, -On, -NH, etc.) og ikke-polare hydrokarbonkjeder. Takket være denne strukturen er de fleste lipider overflateaktive midler. De er svært dårlig oppløselige i vann (på grunn av det høye innholdet av hydrofobe radikaler og grupper) og i oljer (på grunn av tilstedeværelsen av polare grupper).

Karbohydrater - Organiske forbindelser som er delt inn i monosakkarider (glukose, fruktose), disakkarider (sukrose, maltose, etc.), polysakkarider (stivelse, glykogen, etc.). Monosakkarider - Primær fotosynteseprodukter brukes til polysakkaridbiosyntese, aminosyrer, fettsyrer, etc. Polysakkarider er reservert som et energireserve med etterfølgende spalting av de frigjorte monosakkaridene i gjæring eller respiratoriske prosesser. Hydrofile polysakkarider opprettholder en vannbalanse av celler.

Adenosin trifosforsyre (ATP) består av en nitrogenbunn - adenin, karbohydratbjelke og tre rester av fosforsyre, mellom hvilke makroerergiske bindinger eksisterer.

Proteiner, karbohydrater og fett er ikke bare byggemateriale som kroppen er sammensatt på, men også energikilder. Oksiderende i prosessen med respirasjonsproteiner, karbohydrater, fett, blir kroppen energien til komplekse organiske forbindelser til rik kommunikasjonsenergi i ATP-molekylet. ATP syntetiseres i mitokondrier, og går deretter inn i forskjellige deler av cellen, og gir energi alle prosessene med vital aktivitet.

Alle levende organismer består av celler. Menneskekroppen har også cellulær strukturTakket være at dens vekst, reproduksjon og utvikling er mulig.

Menneskekroppen består av et stort antall celler av forskjellige former og størrelser som er avhengige av at funksjonen utføres. Studere cage bygninger og funksjoner Engasjert cytologi.

Hver celle er belagt bestående av flere lag av et membranmolekyler, som gir selektiv permeabilitet av stoffer. Under membranen i cellen er en viskøs halvvæskestoff - cytoplasma med organoider.

Mitokondrier - Energistasjoner av celler, ribosomer - stedet for dannelsen av et protein, et endoplasmatisk nettverk som utfører funksjonen til å transportere stoffer, kjernen - lagringsplassen for arvelig informasjon, inne i kjernen - Nucleoschko. Den produserer ribonukleinsyre. Nær kjernen er cellesenteret som kreves når du deler cellen.

MAN-CELLER Bestå av organiske og uorganiske stoffer.

Uorganiske stoffer:
Vann er 80% av cellemassen, oppløser stoffer, deltar i kjemiske reaksjoner;
Mineralsalter i form av ioner - delta i fordelingen av vann mellom celler og intercellulær substans. De er nødvendige for syntese av vitale organiske stoffer.
Organiske stoffer:
Proteiner er grunnleggende cellestoffer, det mest komplekse av stoffene som finnes i naturen. Proteiner er en del av membranene, kjerne, organoider, utføres i cellekonstruksjonsfunksjonen. Enzymer - proteiner, reaksjonsacceleratorer;
Fett - Utfør energifunksjonen, de er en del av membranen;
Karbohydrater - Også, når den splittes, dannes en stor mengde energi, godt løselig i vann, og når de deles, dannes energien veldig raskt.
Nukleinsyrer - DNA og RNA, de bestemmer, lagret og overfører arvinformasjon om sammensetningen av celleproteiner fra foreldre til avkom.
Celler i menneskekroppen har en rekke viktige egenskaper og utfører visse funksjoner:

I celler er metabotledsaget av syntesen og forfallet av organiske forbindelser; Utvekslingen av stoffer er ledsaget av konvertering av energi;
Når stoffene dannes i buret, vokser det, cellevekst er knyttet til en økning i antallet, dette er forbundet med reproduksjon av divisjon;
Levende celler har spenning;
En av de karakteristiske egenskapene til cellen er bevegelse.
Bur av menneskekroppen Iboende i følgende livsegenskaper: Metabolisme, vekst, reproduksjon og spenning. Basert på disse funksjonene utføres funksjonen til en hel organisme.

Kjemisk sammensetning av cellen.

Hovedegenskapene og nivåene i organisasjonen av dyrelivet

Nivåene i organisasjonen av levende systemer gjenspeiler koodningen, hierarkiet i den strukturelle organisasjonen av livet:

Molekylær genetisk - separate biopolymerer (DNA, RNA, proteiner);

Cellulær - Elementær selvgjengivelse av livsenhet (prokaryoter, enkeltcelle eukaryoter), tekstiler, organer;

Organisasjon - uavhengig eksistens av et eget individ;

Befolkning-arter - Elementær utviklingen enhet - Befolkning;

Biogenotiske - økosystemer bestående av forskjellige populasjoner og deres habitater;

Biosfære - all den levende befolkningen på jorden, og gir en sirkulasjon av stoffer i naturen.

Naturen er hele eksisterende materielle verden i alle forskjellige former.

Naturens enhet er manifestert i formålet for sin eksistens, samfunnet av elementær sammensetning, underordnelse av de samme fysiske lover, i organisasjonssystemet.

Ulike naturlige systemer, både levende og livløse, er sammenhengende og samhandler med hverandre. Et eksempel på systemisk interaksjon er en biosfære.

Biologi er et kompleks av vitenskap som studerer mønstrene av utvikling og levebrød av levende systemer, årsakene til deres mangfold og miljømessige tilpasningsevne, forhold til andre levende systemer og gjenstander av livløs natur.

Formålet med studiet av biologi er dyreliv.

Emnet for biologi forskning er:

Generelle og private lover i organisasjonen, utvikling, metabolisme, overføring av arvsinformasjon;

En rekke former for liv og organismer selv, så vel som deres forbindelse med miljøet.

Alt utvalg av liv på jorden er forklart av evolusjonær prosess og miljøhandlinger på organismer.

Livets essens er bestemt av M.V.

Volkenstein som en eksistens på bakken "levende organer, som er åpne selvregulerende og selvregrunnende systemer bygget av biopolymerer - proteiner og nukleinsyrer."

Hovedegenskapene til levende systemer:

Metabolisme;

Selvregulering;

Irritabilitet;

Variabilitet;

Arvelighet;

Reproduksjon;

Kjemisk sammensetning av cellen.

Uorganiske celler celler

Cytologi er en vitenskap som studerer strukturen og funksjonen til cellene. Cellen er en elementær strukturell og funksjonell enhet av levende organismer. Unicellular organismer er iboende i alle eiendommer og funksjoner av levende systemer.

Celler av multicellulære organismer er differensiert i struktur og funksjoner.

Atomsammensetning: Cellen inneholder ca. 70 elementer i det periodiske systemet av Mendeleev Elements, og 24 av dem er tilstede i alle typer celler.

Makroeeler - N, O, N, C, Sporelementer - Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Ci, S, Ultramiske elementer - Zn, Cu, I, F, MN, CO, SI, etc.

Molekylær sammensetning: Cellen inkluderer molekyler av uorganiske og organiske forbindelser.

Uorganiske celler celler

Vannmolekyl har en ikke-lineær romlig struktur og har polaritet. Mellom individuelle molekyler dannes hydrogenbindinger, som bestemmer vannets fysiske og kjemiske egenskaper.

1. Vannmolekyl Fig. 2. Hydrogenbindinger mellom vannmolekyler

Fysiske egenskaper av vann:

Vann kan være i tre stater - flytende, fast og gassformig;

Vann er et løsningsmiddel. Polarvannsmolekyler oppløses polarmolekyler av andre stoffer. Stofferoppløselig i vann kalles hydrofile. Stoffer som ikke er løselig i vann - hydrofob;

Høy spesifikk varme. For brudd på hydrogenbindinger som holder vannmolekyler, er det nødvendig å absorbere en stor mengde energi.

Denne egenskapen til vann sikrer vedlikehold av varmebalansen i kroppen;

Høy varmeboks. For fordamping av vann er ganske stor energi nødvendig. Vannkokerpunktet er høyere enn mange andre stoffer. Denne egenskapen til vann beskytter kroppen mot overoppheting;

Vannmolekyler er i konstant bevegelse, de står overfor hverandre i væskefasen, som er viktig for metabolismeprosessene;

Kobling og overflatespenning.

Hydrogenbindinger bestemmer viskositeten av vann og adhesjonen av dets molekyler med molekyler av andre stoffer (kohesjon).

På grunn av kreftene i kristen av molekyler på overflaten av vannet, opprettes en film som karakteriserer overflatespenningen;

Tetthet. Ved avkjøling bremser bevegelsen av vannmolekyler seg. Mengden hydrogenbindinger mellom molekyler blir maksimum. Den største tettheten av vannet har ved 4 ° C. Frysing, vann utvides (et sted for dannelse av hydrogenbindinger), og dens tetthet reduseres, så isen flyter på overflaten av vannet, som beskytter vannet mot frysing;

Evnen til å danne kolloidale strukturer.

Vannmolekyler danner rundt uoppløselige molekyler av noen stoffer et skall som forhindrer dannelsen av store partikler. En slik tilstand av disse molekylene kalles dispergert (spredt). De minste partiklene av stoffer omgitt av vannmolekyler danner kolloidale løsninger (cytoplasma, intercellulære væsker).

Biologiske funksjoner av vann:

Transport - Vann gir bevegelsen av stoffer i cellen og kroppen, absorpsjonen av stoffer og eliminering av metabolske produkter.

I naturen tolererer vannprodukter i livet i jord og vannlegemer;

Metabolske vann er et medium for alle biokjemiske reaksjoner og elektrondonor med fotosyntese, det er nødvendig for hydrolyse makromolekyler til deres monomerer;

Delta i utdanning:

1) Smørevæsker som reduserer friksjon (synovial - i leddene av vertebratdyr, pleural, i pleuralhulen, perikardial - i vinduetformet posen);

2) Mucues som letter bevegelsen av stoffer med tarmene, skaper et vått medium på slimhinnene i luftveiene;

3) hemmeligheter (spytt, tårer, galle, sæd, etc.) og juice i kroppen.

Uorganiske ioner.

Uorganiske celle-ioner presenteres: K +, Na +, Ca2 +, Mg2 +, NH3-kationer og anioner, CL, NOI2-, H2PO4-, HCO3-, HPO42-.

Forskjellen mellom antall kationer og anioner på overflaten og inne i cellen gir forekomsten av potensialet for virkning, som ligger til grunn for nervøs og muskelutvidelse.

Fosforsyreranioner skaper et fosfatbuffersystem som støtter pH i det intracellulære medium i kroppen ved 6-9.

Coalinsyre og dets anioner skaper et bikarbonatbuffersystem og opprettholder pH i det ekstracellulære mediumet (blodplasma) ved 4-7.

Nitrogenforbindelser tjener som en kilde til mineralnæring, proteinsyntese, nukleinsyrer.

Fosfornatomer er en del av nukleinsyrer, fosfolipider, så vel som vertebratben, kitindeksel artropoder. Kalsiumioner er en del av bein-substansen, de er også nødvendige for implementering av muskelkontraksjon, blodkoagulasjon.

Kjemisk sammensetning av cellen. Uorganiske stoffer

Atom- og molekylær sammensetning av cellen. Den mikroskopiske cellen inneholder flere tusen stoffer som er involvert i en rekke kjemiske reaksjoner. Kjemiske prosesser, pro-mål i cellen, er en av hovedforholdene for sitt liv, utvikling, drift.

Alle celler av dyr og vegetabilske organismer, samt mikroorganismer som ligner den kjemiske sammensetningen, som er indikativ for den organiske verdenens enhet.

Tabellen viser dataene på atom-sammensetningen av cellene.

Av de 109 elementene i det periodiske Mendeleev-systemet i cellene ble deres flertall funnet. Noen elementer er inneholdt i celler i en relativt stor mengde, andre. Spesielt stort innhold i cellen på fire elementer - oksygen, karbon, nitrogen og hydrogen. Til sammen er de nesten 98% av hele celleinnholdet. Den neste gruppen er åtte elementer, hvor innholdet i cellen beregnes med tiende og hundre prosent. Det er svovel, fosfor, klor, kalium, magnesium, natrium, kalsium, jern.

Samlet gjør de 1,9%. Alle andre elementer er inneholdt i et bur i eksepsjonelt små mengder (mindre enn 0,01%).

Dermed er det ingen spesielle elementer i cellekarakteristikken bare for dyrelivet. Dette indikerer tilkobling og enhet av levende og livløs natur.

På atomnivå er det ingen forskjeller mellom den kjemiske sammensetningen av organisk og uorganisk verden. Forskjeller oppdages på et høyere organisasjonsnivå - molekylær.

Som det kan ses fra bordet, i levende kropper, sammen med stoffer som er vanlige i ikke-folk, er det mange stoffer som er karakteristiske bare for levende organismer.

Vann. I første omgang blant stoffene i cellen er vann. Det er nesten 80% av massen av cellen. Vann er den viktigste komponenten av celler, ikke bare i mengde. Det tilhører den essensielle og mangfoldige rollen i cellens liv.

Vann bestemmer cellens fysiske egenskaper - dets volum, albuen.

Verdien av vann i dannelsen av strukturen av organiske stoffer molekyler, særlig proteinstrukturene, som er nødvendig for å utføre sine funksjoner. Verdien av vann som oppløsningsmiddel er stor: Mange stoffer kommer inn i et bur fra et eksternt medium i vandig løsning, og i den vandige oppløsning av avfallsprodukter er avledet fra cellen.

Endelig er vann en ikke-middelmådig deltaker i mange kjemiske reaksjoner (ras-hakkede proteiner, karbohydrater, fettstoffer etc.).

Cellens kondisjon for å fungere i det akvatiske miljøet tjener som et argument til fordel for det faktum at livet på jorden stammer fra vann.

Vannets biologiske rolle bestemmes av den særegne av dens molekylære struktur: polariteten til dets molekyler.

Karbohydrater.

Karbohydrater er komplekse organiske forbindelser, deres sammensetning inkluderer karbon, oksygen og hydrogenatomer.

Skille enkle og komplekse karbohydrater.

Enkle karbohydrater kalles monosakkarider. Komplekse karbohydrater representerer medfølelsen av polymerer der monosakkarider spiller rollen som monomerer.

Av de to monosakkaridene dannes disakkarid, fra tre-tris-harid, fra mange-polysakkarid.

Alle monosakkarider er fargeløse stoffer, godt løselig i vann. Nesten alle har en hyggelig, søt smak. De vanligste monosakkaridene er glukose, fruktose, ribbose og deoksyribose.

2.3 Kjemisk sammensetning av cellen. Makro og mikroaliteter

Den søte smaken av frukt og bær, så vel som honning, avhenger av innholdet av glukose og fruktose i dem. Ribose og deoksyribose er inkludert i sammensetningen av nukleinsyrer (s. 158) og ATP (s.

Di- og trisakkarider, som monosakkarider, er godt løselig i vann, de har en søt smak. Med en økning i antall monomerenheter, reduseres oppløseligheten av polysakkarider, søt smak forsvinner.

Beter (eller rane) og melkesukker er viktige fra disakkarider, kollaps-små (i planter), glykogen (hos dyr), fiber (cellulo) er utbredt fra polysakkarider.

Tre - nesten ren cellulose. Monomererne til disse polysakkaridene er glukose.

Den biologiske rollen som karbohydrater. Karbohydrater spiller rollen som den sur-nick-energien som kreves for anledning av cellen i de ulike aktivitetsformene. For celleaktivitet - bevegelse, sekresjon, biosyntese, glød, etc. - Energi er nødvendig. Komplisert av strukturen rik på energi, blir karbohydrater utsatt for dype spaltningsceller og resulterer i enkel, dårlig sammensatt energi - karbonoksyd (IV) og vann (CO2 og H20).

Under denne prosessen er energi unntatt. Ved splittelse av 1 g karbohydrat frigjøres 17,6 KJ.

I tillegg til energi utfører karbohydrater konstruksjonsfunksjonen. For eksempel består fra cellulose av vegger av planteceller.

Lipider. Lipider er inneholdt i alle celler av dyr og planter. De er en del av mange cellulære strukturer.

Lipider er organiske stoffer, ikke-voldelig i vann, men løselig i bensin, eter, aceton.

Fra lipider de vanligste og kjente fettene.

Det er imidlertid celler der ca 90% fett. I dyr er slike celler under huden, i brystkjertler, en selger. Fett er inneholdt i melken til alle pattedyr. I noen planter er en stor mengde fett konsentrert i frø og frukter, for eksempel solsikke, hamp, valnøtt.

I tillegg til fett i celler er det andre lipider, for eksempel lecithin, kolesterol. Lipider inkluderer noen vi-taminer (A, O) og hormoner (for eksempel sex).

Den biologiske verdien av lipider er stor og variert.

Vi noterer oss først og fremst deres konstruksjonsfunksjon. Lipids hydro mote. Det tynneste laget av disse stoffene er en del av cellemembraner. Verdien av de vanligste fra Lipi-Dove er fett - som en energikilde. Fett er i stand til å oksiderende i en celle til karbonoksyd (IV) og vann. Under splitting av fett frigjøres dobbelt så mye energi enn når karbohydrat spaltes. Dyr og planter legger fett på lager og bruker det i løpet av livet.

Det er nødvendig å markere følgende verdi. Fett som en kilde til vann. Av 1 kg fett dannes nesten 1,1 kg vann under oksidasjonen. Dette forklarer hvordan noen dyr er så gode å gjøre ganske betydelig tid uten vann. Verb-Luda, for eksempel, overgangen gjennom vannfritt tomgang kan ikke drikke innen 10-12 dager.

Bears, surki og andre dyr i dvalemodus drikker ikke mer enn to måneder. Du trenger disse dyrene for livet for livet, disse dyrene oppnås som følge av oksidasjon av fett. I tillegg til strukturelle og energifunksjoner utfører lipider beskyttelsesfunksjoner: fett har lav termisk ledningsevne. Det blir utsatt under huden, i noen dyr, betydelige klynger. Så i Kina, er tykkelsen på det subkutane laget av fett 1M, som gjør at dette dyret kan leve i det kalde vannet i polarhavet.

Biopolymerer: proteiner, nukleinsyrer.

Av alle organiske stoffer, stolpe av cellen (50-70%) proteiner.Celleskall og alle sine interne strukturer er bygget med deltakelse av proteinmolekyler. Proteinmolekylene er svært store fordi de består av mange hundrevis av forskjellige monomerer som danner alle slags kombinasjonsnasjoner. Derfor er mangfoldet av arter av proteiner og deres egenskaper virkelig uendelig.

Proteiner er en del av hår, fjær, horn, muskelfibre, feed

egg og frø og mange andre deler av kroppen.

Proteinmolekyl - polymer. Monomerer av proteinmolekyler er AMI-NOKslots.

Mer enn 150 forskjellige aminosyrer er kjent i naturen, men i konstruksjonen av levende organismer er bare 20 personer vanligvis involvert. Den lange tråden konsekvent festet til hverandre aminosyrer representerer primær strukturproteinmolekyler (det viser sin kjemiske formel).

Vanligvis er denne lange tråden tett vridd i en spiral hvis spoler fortsatt er sammenkoplet av hydrogenbindinger.

Spiral Twisted Tråd av molekylet er sekundær struktur, molekylerekorn. Et slikt protein er festet for å strekke seg. Proteinmolekylet rullet inn i spiralen blir deretter vridd en mer tett konfigurasjon - tertiær struktur.Noen Bel-Cov har en enda mer komplisert form - kvaternær strukturfor eksempel hemoglobin. Som et resultat av denne flere vridning blir den lange og tynne tråden av proteinmolekylet kortere, tykkere og kommer til et skapklump - globulu. Bare det globulære proteinet utfører sine biologiske funksjoner i cellen.

Hvis du ødelegger proteinets struktur, for eksempel oppvarming eller kjemisk handling, mister det sine egenskaper og spinner.

Denne prosessen heter Denatura. Hvis denaturering påvirket bare tertiær eller sekundær struktur, så er det reversibel: det kan byttes igjen inn i spiralen og legges i en tre-tich-struktur (fenomenet denaturering). Funksjonene til dette proteinet gjenopprettes. Dette er den viktigste egenskapen til proteiner underlagt irritabiliteten til levende systemer, dvs.

evnen til levende celler reagerer på eksterne eller interne irriterende stoffer.

Mange proteiner utfører en rolle katalysatoreri kjemiske reaksjoner,

bur passerer.

De kalles enzymer.Enzymer er involvert i re-nesen av atomer og molekyler, i splitting og konstruksjon av proteiner, fett, karbohydrater og alle andre forbindelser (dvs. i cellulær metabolisme). Ingen chi-mile reaksjon i levende celler og stoffer gjør uten deltakelse av gården.

Alle enzymer har spesifisitet av handling - strømlinjeforme prosesser eller akselerere reaksjoner i cellen.

Proteiner i cellen utfører mange funksjoner: Delta i sin stricture, vekst og i alle prosesser med vital aktivitet. Uten proteiner er cellens liv umulig.

Nukleinsyrer ble først oppdaget i cellekjerner, i forbindelse som de fikk navnet sitt (LAT.

pSLEUS - Kernel). Det er to typer nukleinsyrer: deoksyribonukleinsyre (forkortet pikk) og ribonukleinsyre (REC). Nukleinsyremolekyler

sett svært lange polymerkjeder (søppel), monomerer

som er nukleotider.

Hvert nukleotid inneholder i seg selv langs et molekyl av fosforsyre og sukker (deoksyribose eller ribose), så vel som en av fire nitrogenbaser. Nitrogenbaser på DNA er adenin Guanin og Cmumun,og mi min,.

Deoksyribonukleinsyre (DNA)- Det viktigste stoffet i et levende bur. DNA-molekylet er en bærer av arvelig celleinformasjon og en organisme som helhet. Fra DNA-molekylet dannes kromosom.

Ved orgel-dullness av hver biologiske arter, en viss mengde DNA-molekyler per celle. Sekvensen av nukleotider i DNA-molekylet er også alltid strengt individuelt og. Unikt ikke bare for hver biologiske arter, men også for enkeltpersoner.

Slike spesifisitet av DNA-molekyler er grunnlaget for å etablere den relative nærhet av organismer.

DNA-molekyler i alle eukaryoter er i kjernen i cellen. Prokaryotus har ikke en kjerne, så deres DNA ligger i cytoplasma.

alle levende vesener av DNA-makromolekyler er bygget en etter en og samme type. De består av to polynukleotidkjeder (tung), festet med hverandre med hydrogenbindinger av nitrogenbaser av nukleoti-DOV (som glidelåsen).

I form av et dobbeltseng (damprom) snudde Helix Mol-Kula DNA i retningen fra venstre til høyre.

Sekvensen i stedet for nukleotider i DIC-molekylet bestemmer cellens arvelige opplysninger.

Strukturen til DNA-molekylet ble avdekket i 1953. Amerikansk biokjemiker

James Watson og den engelske fysikeren Francis Creek.

For denne oppdagelsen ble forskere tildelt i 1962 av Nobelprisen. De viste at molekylet

DNA består av to polynukleotidkjeder.

I dette tilfellet er nukleotider (mono-tiltak) forbundet med hverandre ikke ved en tilfeldighet, men selektivt og damper ved hjelp av nitrogenholdige forbindelser. Aden i (a) er alltid sammen med Thymine (T) og Guanine (G) - med cytosin (C). Denne dobbeltkjeden er tett spinled i en smalale. Nukleotiderens evne til valgforbindelsen til paret kalles komplementaritet(Lat. Complempentus - tillegg).

Replikasjon oppstår som følger.

Med deltakelse av spesielle cellulære mekanismer (enzymer) er den doble helixen av DNA ukontrollert, trådene heves (som "lynet" er ubundet), og gradvis er halvparten av de tilsvarende nukleotider fullført til hver av de to kjedene.

8 Et resultat, i stedet for ett DNA-molekyl, to, men-du er dannet av de samme identiske molekylene. Dermed består hvert nyformet dobbeltstrenget molekyl av DNA av en "gammel" kjede av nukleotider og en "ny".

Siden DNA er den viktigste transportøren av informasjon, slik at dens evne til å doble cellen kan overføre den arvelige in-formasjonen til nyopprettede datterselskaper.

Forrige12345678 Next.

Se mer:

Buffoff og osmose.
Salter i levende organismer er i en oppløst tilstand i form av ioner - positivt ladede kationer og negativt ladede anioner.

Konsentrasjonen av kationer og anioner i cellen og i miljøet rundt det. Buret inneholder ganske mye kalium og svært lite natrium. I ekstracellulært medium, for eksempel i blodplasmaet, i sjøvann, tvert imot, mye natrium og lite kalium. Irritabiliteten til cellen avhenger av forholdet mellom konsentrasjonene av Na +, K +, CA2 +, Mg2 + ioner.

Forskjellen i konsentrasjonene av ioner på forskjellige sider av membranen gir aktiv overføring av stoffer gjennom membranen.

I vevet av multicellulære dyr er Ca2 + en del av det intercellulære stoffet som gir cellelukning og deres bestilte plassering.

Kjemisk sammensetning av celler

Fra konsentrasjonen av salter avhenger osmotisk trykk i cellen og dens bufferegenskaper.

Bufferpost. Kalt cellens evne til å opprettholde en svakt alkalisk reaksjon av innholdet på et konstant nivå.

Det er to buffersystemer:

1) fosfatbuffersystem - fosforsyreanjoner støtter pH i det intracellulære mediumet på 6,9

2) Bikarbonatbuffersystem - Vinkelanjoner støtter pH i det ekstracellulære mediumet på 7,4.

Vurder ligningene av reaksjoner som oppstår i bufferløsninger.

Hvis buret øker konsentrasjonenN +. , så er sammenføyningen av hydrogenkasjonen til karbonatanionen:

Med en økning i konsentrasjonen av hydroksydanioner, binder de seg til:

N + On- + H2O.

Så karbonat anion kan opprettholde et permanent miljø.

Osmotisk Kalt fenomen som oppstår i et system som består av to løsninger separert av en semi-permeabel membran.

I vegetabilsk cellen utføres rollen som semi-permeable filmer av borderline lag av cytoplasma: plasmalama og tonoplast.

Plasmamemma - den ytre membran av cytoplasma, ved siden av celleskallet. Tonoplast - den indre membranen til cytoplasma, som omgir vakuolet. Vakuoles er hulrom i cytoplasma fylt med cellulær juice med en vandig oppløsning av karbohydrater, organiske syrer, salter, lavmolekylære proteiner, pigmenter.

Konsentrasjonen av stoffer i cellulær juice og i det ytre miljø (i jord, vannlegemer) er vanligvis ikke det samme. Hvis den intracellulære konsentrasjonen av stoffer er høyere enn i et eksternt miljø, vil vann fra mediet strømme inn i cellen, nærmere i vakuolet, med større hastighet enn i motsatt retning. Med en økning i volumet av cellens juice, på grunn av strømmen i vanncellen, øker dets trykk på cytoplasma, tett ved siden av skallet. Med full metning av cellen har den et maksimumsvolum.

Tilstanden til den indre spenningen av cellen på grunn av det høye innholdet i vann og utviklingstrykket av celleinnholdet på dets skall kalles at turgor-turgoren sikrer bevaring av skjemaet ved skjemaet ved skjemaet (for eksempel blader, Ikke-herate stammer) og stillinger i rommet, samt motstand mot deres virkning av mekaniske faktorer. Med tap av vann er en reduksjon i turgora og withering forbundet.

Hvis cellen er i en hypertonisk løsning, vil konsentrasjonen som er større enn konsentrasjonen av cellenjuicen, vil diffusjonshastigheten av vann fra celljuicen overstige diffusjonshastigheten av vanndiffusjon i cellen fra den omgivende løsningen.

På grunn av utløpet av vann fra cellen, blir volumet av cellesaft redusert, reduseres turgoren. Redusere volumet av cellevakolen er ledsaget av en cytoplasmseparasjon fra skallet - oppstår plasmolyse.

Under plasmolysen endres formen av plasmolysert protoplast. I utgangspunktet ligger protoplastet bak celleveggen på separate steder, oftest i hjørnene. Plasmolyse av en slik form kalles hjørne

Protoplast fortsetter å lagre bak celleveggene, samtidig som de opprettholder kommunikasjonen med dem på separate steder, har overflaten av protoplastet mellom disse punktene en konkav form.

På dette stadiet kalles plasmolyse konkav gradvis protoplast bryter bort fra celleveggene over hele overflaten og tar en avrundet form. Slik plasmolyse kalles konveks

Hvis plasmolysert celle er plassert i en hypotonisk løsning, vil konsentrasjonen som er mindre enn konsentrasjonen av cellejuice, vann fra den omgivende løsningen kommer inn i vakuolen inne. Som et resultat av en økning i volumet av vakuol, vil trykket av cellesaften på cytoplasma øke, som begynner å nærme seg celleveggene til startposisjonen blir tatt - det vil oppstå deplasmolysis

Oppgave nummer 3.

Etter å ha lest den foreslåtte teksten, svar på følgende spørsmål.

1) Bestemmelse av bufferiness

2) Bufferegenskapene til cellen er avhengig av konsentrasjonen av anioner

3) rollen som bufferiness i cellen

4) Ligning av reaksjoner som oppstår i et bikarbonatbuffersystem (på et magnetisk bord)

5) Definisjon av osmose (gi eksempler)

6) Definisjonen av plasmolyse og deplasmolysis

I cellen er det ca. 70 kjemiske elementer i det periodiske systemet D. I. Mendeleev, men innholdet i disse elementene varierer imidlertid betydelig fra deres konsentrasjoner i miljøet, noe som viser den organiske verdenens enhet.

Kjemiske elementer tilgjengelig i cellen er delt inn i tre store grupper: makroelementer, mesoelements (oligo elementer) og sporstoffer.

Disse inkluderer karbon, oksygen, hydrogen og nitrogen som inngår i de viktigste organiske stoffene. Meso-elementer er svovel, fosfor, kalium, kalsium, natrium, jern, magnesium, klorkomponenter på ca. 1, 9% av cellemassen.

Svovel og fosfor er komponentene i de viktigste organiske forbindelsene. Kjemiske elementer hvis konsentrasjon i en celle er ca. 0, 1% tilhører sporstoffer. Dette er sink, jod, kobber, mangan, fluor, kobolt, etc.

Cellestoffer er delt inn i uorganisk og organisk.

Uorganiske stoffer inkluderer vann og mineralsalter.

På grunn av sine fysisk-kjemiske egenskaper er vannet i cellen et løsningsmiddel, et medium for strømmen av reaksjoner, utgangsmaterialet og produktet av kjemiske reaksjoner, utfører transport- og termostatfunksjoner, gir cellen en elastisitet, gir en plante Cell Prop.

Mineralsalter i cellen kan være i oppløst eller ikke oppløst tilstand.

Saluble salter dissocierer på ioner. De viktigste kationene er kalium og natrium, forenkler overføringen av stoffer gjennom membranen og deltar i forekomsten og gjennomfører en nervøsimpuls; Kalsium, som deltar i prosessene for å redusere muskelfibre og blodkoagulasjon, magnesium, som er en del av klorofyll og jern, som er en del av en serie proteiner, inkludert hemoglobin. Sink er en del av bukspyttkjertelen hormonmolekylet - insulin, kobber er nødvendig for fotosyntese og respirasjonsprosesser.

De viktigste anioner er fosfatanion, som er en del av ATP og nukleinsyrer, og residuet av kullsyre, mykner oscillasjonene til mediumets pH.

Mangelen på kalsium og fosfor fører til rickets, mangel på jern - til anemi.

Organiske celler er representert av karbohydrater, lipider, proteiner, nukleinsyrer, ATP, vitaminer og hormoner.

Sammensetningen av karbohydrater omfatter hovedsakelig tre kjemiske elementer: karbon, oksygen og hydrogen.

Deres generelle formel cm (H20) N. Skille enkle og komplekse karbohydrater. Enkle karbohydrater (monosakkarider) inneholder et enkelt sukkermolekyl. De er klassifisert av antall karbonatomer, for eksempel pentoser (C5) og heksosser (C6). Penosas inkluderer robose og deoksyribrose. Ribose er en del av RNA og ATP. Deoksyribose er en komponent av DNA. Hxosis er glukose, fruktose, galaktose, etc.

De tar en aktiv rolle i metabolismen i cellen og er en del av komplekse karbohydrater - oligosakkarider og polysakkarider. Oligosakkarider (disakkarider) inkluderer sukrose (glukose + fruktose), laktose eller melkesukker (glukose + galaktose), etc.

Eksempler på polysakkarider er stivelse, glykogen, cellulose og kitin.

Karbohydrater utføres i en plast (konstruksjon), energi (energiverdi av splitting 1 g karbohydrater - 17, 6 KJ), strømpe- og referansefunksjon. Karbohydrater kan også være en del av komplekse lipider og proteiner.

Lipider er en gruppe hydrofobe stoffer.

Disse inkluderer fett, vokssteroider, fosfolipider, etc.

Strukturen av fettmolekylet

Fett er esteren av den trekatiske alkoholen Glyserin og de høyeste organiske (fete) syrer. I fettmolekylet kan den hydrofile delen skille seg - hodet (glycerol-resten) og den hydrofobe del - "tailings" (rester av fettsyrer), derfor i vann er fettmolekylet orientert strengt på en bestemt måte: Hydrofiell del er rettet mot vann, og den hydrofobe - fra den.

Lipider utføres i en plast (konstruksjon), energi (energiverdi av splitting 1 g fett - 38, 9 KJ), strømpe, beskyttende (amortisering) og regulatoriske (steroidhormoner) funksjoner.

Proteiner er biopolymerer hvis monomerer er aminosyrer.

Aminosyrer inneholder aminogruppe, karboksylgruppe og radikal. Aminosyrer varierer bare av radikaler. Proteinet omfatter 20 store aminosyrer. Aminosyrer er forbundet med hverandre med dannelsen av peptidkommunikasjon.

Kjeden på mer enn 20 aminosyrer kalles et polypeptid eller protein. Proteiner danner fire hovedstrukturer: primær, sekundær, tertiær og kvaternær.

Den primære struktur er en sekvens av aminosyrer forbundet med peptidbinding.

Den sekundære strukturen er en spiral, eller en brettet struktur holdt av hydrogenbindinger mellom oksygenatomer og hydrogen av peptidgrupper med forskjellige svinger av en spiral eller folder.

Den tertiære strukturen (Globule) holdes av hydrofob, hydrogen, disulfid og andre tilkoblinger.

Tertiær protein struktur

Den tertiære strukturen er karakteristisk for de fleste organismerproteiner, for eksempel moglobinmuskler.

Kvaternær protein struktur.

Den kvaternære strukturen er det mest komplekse dannet av flere polypeptidkjeder, forbundet hovedsakelig av de samme tilkoblingene som i tertiær.

Kvaternær struktur er karakteristisk for hemoglobin, klorofyll, etc.

Proteiner kan være enkle og komplekse. Enkle proteiner består bare av aminosyrer, mens komplekse proteiner (lipoproteiner, kromoproteiner, glykoproteiner, nukleoproteiner etc.) inneholder et protein og ikke-merkelig del.

For eksempel kommer hemoglobinet i tillegg til fire polypeptidkjeder av globinprotein en ikke-lekkasje del - perle, i midten av hvilken er en jern ion som gir hemoglobin av en rød farge.

Funksjonell aktivitet av proteiner avhenger av miljøforhold.

Tapet av proteinmolekylet av sin struktur opp til primær kalles denaturering. Den omvendte prosessen med gjenoppretting av sekundære og høyere strukturer er renaturering. Komplett ødeleggelse av proteinmolekylet kalles ødeleggelse.

Proteiner utføres i en celle En rekke funksjoner: plast (konstruksjon), katalytisk (enzymatisk), energi (energiverdi av splitting 1 g protein - 17, 6 KJ), signal (reseptor), kontraktil (motor), transport, Beskyttende, regulatorisk, strømpe.

Nukleinsyrer er biopolymerer hvis monomerer er nukleotider.

Sammensetningen av nukleotidet innbefatter en nitrogenbase, residuet av sukker-pentoser og resten av ortofosforsyre. To typer nukleinsyrer er isolert: ribonukleisk (RNA) og deoksyry-bonuclein (DNA).

DNA inkluderer fire typer nukleotider: Adenin (A), Timin (T), Guanin (G) og Cytosin (C). Sammensetningen av disse nukleotidene inkluderer sukker de zoxiruribose. For DNA installeres Chargaff-regler:

1) Antall adenylnukleotider i DNA er lik mengden av tymidyl (a \u003d t);

2) Antallet av guanillas nukleotider i DNA er lik mengden av cytidyl (R \u003d c);

3) Summen av adenyl- og guanillas nukleotider er lik summen av tymidyl og cytidyl (A + G \u003d T + C).

DNA-strukturen ble åpnet av F.

Creek og D. Watson (Nobelprisen i fysiologi og medisin 1962). DNA-molekylet er en to-kjede helix.

Celle og dens kjemiske sammensetning

Nukleotider er forbundet med hverandre gjennom restene av fosforsyre, danner fosfodiesterkommunikasjon, mens nitrogene baser er rettet innvendig. Avstanden mellom nukleotider i kjeden er 0, 34 nm.

Nukleotider av forskjellige kjeder kombineres med hverandre ved hydrogenbindinger på komplementaritetsprinsippet: Adenin er forbundet med de tyamiske to hydrogenbindingene (A \u003d T), og guaninen med en cytosin er tre (g \u003d C).

Strukturen av nukleotid

Den viktigste egenskapen til DNA er evnen til å replikere (selvgalt).

DNAs hovedfunksjon er lagring og overføring av arvelig informasjon.

Den er konsentrert i kjernen, mitokondriene og plastidene.

Sammensetningen av RNA inkluderer også fire nukleotider: Adenin (A), URA-CYL (Y), GUANINE (G) og cytosin (C). Balansen av sukker-pentoser i den er representert av ribose.

RNA er i utgangspunktet enkeltstrengede molekyler. Tre typer RNA skiller seg ut: Informasjon (og-RNA), transport (T-RNA) og ribosomal (P-RNA).

Tnna struktur

Alle av dem tar en aktiv rolle i prosessen med å implementere arvelig informasjon, som med DNA er omskrevet til og-RNA, og på sistnevnte er syntesen av protein allerede utført, T-RNA i proteinsynteseprosessen bringer aminosyrer til Ribosomer, P-RNA er en del av ribosomene selv.

Kjemisk sammensetning av levende celle

Tegningen inkluderer forskjellige kjemiske forbindelser. Noen av dem er uorganiske - møtes i livløs natur. Imidlertid er cellene mest karakteristiske for organiske forbindelser hvis molekyler har en meget kompleks struktur.

Uorganiske celleforbindelser. Vann og salter er uorganiske forbindelser. Mest av alt i vannceller. Det er nødvendig for alle livsprosesser.

Vann er et godt løsningsmiddel. I vandig løsning oppstår kjemisk interaksjon av forskjellige stoffer. I den oppløste tilstanden trenger næringsstoffer fra den intercellulære substansen cellen gjennom membranen. Vann bidrar også til å fjerne stoffer fra cellen, som dannes i resultatene av reaksjoner i den.

Det viktigste for prosessene av vitale celler av saltet til, Na, Ca, Mg, etc.

Organiske celleforbindelser. Hovedrollen i implementeringen av cellefunksjonen tilhører organiske forbindelser. Blant dem har proteiner, fett, karbohydrater og nukleinsyrer størst betydning.

Proteiner er de viktigste og mest komplekse stoffene i en levende celle.

I størrelse er proteinmolekylet hundrevis og tusen ganger større enn molekylene av uorganiske tilkoblinger. Ingen proteiner Det er ikke noe liv. Noen proteiner akselererer kjemiske reaksjoner, som utfører katalysatorens rolle. Slike proteiner kalles enzymer.

Fett og karbohydrater har en mindre kompleks struktur.

De er et byggemateriale i cellen og tjener som energikilder for kroppens vitale aktivitet.

Nukleinsyrer dannes i cellekjernen. Derfor navnet på navnet deres (Lat. Nuclease-Core). Å gå inn i kromosomet, er nukleinsyrer involvert i lagring og overføring av arvelige egenskaper av cellen. Nukleinsyrer gir proteindannelse.

Livsegenskaper av cellen. Hovedlivets egenskap av cellen er metabolisme.

Næringsstoffer og oksygen kommer hele tiden fra intercellulær substansen i cellene og forfallsprodukter er preget. Stoffer som kom inn i cellen er involvert i biosynteseprosesser. Biosyntese er dannelsen av proteiner, fett, karbohydrater og deres forbindelser fra enklere stoffer. I prosessen med biosyntese dannes stoffer særegne for visse organismerceller.

For eksempel syntetiseres proteiner som sikrer at deres forkortelse syntetiseres i muskelceller.

Samtidig med biosyntese i celler, oppstår forfallet av organiske forbindelser. Som et resultat av forfallet dannes stoffene av en enklere struktur. De fleste avfallsreaksjonen kommer med deltakelse av oksygen og frigjøring av energi.

Kjemiske organisasjonsceller

Denne energien blir brukt på livsprosessene som strømmer inn i cellen. Prosessene for biosyntese og forfall utgjør metabolismen som er ledsaget av transformasjon av energi.

Celler er karakteristiske for vekst og reproduksjon. Menneskelige kroppsceller multipliserer deling i halvparten. Hvert av de resulterende datterselskapene vokser og når størrelsen på maternalen. Nye celler utfører funksjonen til morscellen.

Forventet levetid for celler er forskjellig: fra flere timer til flere tiår.

Live celler er i stand til å reagere på fysiske og kjemiske endringer i deres miljø. Denne egenskapen til celler kalles excitability. I dette tilfellet, fra tilstanden som hviler, går cellene i arbeidsbetingelsen - eksitering. Når det er spennende i celler, hastigheten på biosyntese og forfall av stoffer, oksygenforbruk, temperaturendringer. I den spennende tilstanden utføres forskjellige celler av funksjonene til dem.

Irony celler danner og skiller stoffer, muskel - redusert, et svakt elektrisk signal forekommer i nerveceller - en nervøs impuls, som kan spre seg gjennom cellemembraner.

Internt miljø i kroppen.

De fleste kroppsceller er ikke knyttet til det ytre miljøet. Deres vitale aktivitet er tilveiebrakt av et indre medium, som er 3 typer væsker: intercellulær (vev) væske med hvilke celler direkte kommer i kontakt, blod og lymf. Det indre mediet gir celler med stoffer som er nødvendige for deres levebrød, og forfallsprodukter fjernes gjennom det.

Det indre miljøet i kroppen har den relative konstanten av sammensetningen og fysisk-kjemiske egenskapene. Bare på denne tilstanden til cellen kan funksjonen normalt fungere.

Metabolismen, biosyntese og forfall av organiske forbindelser, vekst, reproduksjon, spenning - de viktigste livsegenskapene til cellene.

Livsegenskapene til celler er tilveiebragt av den relative konstantitet av sammensetningen av det indre miljøet.

Fra løpet av botanikk og zoologi vet du at kroppen av planter og dyr er bygget av celler. Menneskekroppen består også av celler. Takket være kroppens cellulære struktur, er dens vekst, reproduksjon, restaurering av organer og vev og andre aktivitetsformer mulig.

Formen og dimensjonene til cellene avhenger av at funksjonen utføres. Hovedinnretningen for å studere strukturen til cellen er et mikroskop. Lysmikroskopet lar deg vurdere cellen med en økning på om lag tre tusen ganger; Et elektronmikroskop der elektronstrømmen brukes i stedet for lys, hundrevis av tusen ganger. Cytologi er engasjert i å studere strukturen og funksjonene til celler (fra gresk. "Cytos" - en celle).

Celle struktur. Hver celle består av cytoplasma og kjernen, og utsiden er dekket med en membran som skiller en celle fra tilstøtende. Plassen mellom de nærliggende cellemembranene er fylt med væske intercellulær substans.Hovedfunksjon membranerdet er at forskjellige stoffer fra cellen i cellen beveger seg gjennom den, og således utføres stoffskiftet mellom cellene og intercellulære stoffet.

Cytoplasma- Viskøs semi-winged substans. Cytoplasma inneholder et antall av de minste cellestrukturene - organoidersom utfører ulike funksjoner. Vurder de viktigste organene: mitokondrier, nettverk av tubuages, ribosomer, cellulært senter, kjernen.

Mitokondrier- Kort fortykkede kalv med indre partisjoner. De produserer et stoff som er rik på energien som kreves for prosessene som forekommer i ATP-cellen. Det bemerkes at jo mer aktive cellen fungerer, jo mer mitokondrier i den.

Nettverkskanalergjennomsyrer hele cytoplasma. På disse kanalene oppstår stoffene og forbindelsen mellom organider er etablert.

Ribosomer- Tette kalver som inneholder protein og ribonukleinsyre. De er stedet for dannelse av proteiner.

Cell Center.utdannet av kalver som er involvert i celledeling. De ligger i nærheten av kjernen.

Kjerne- Dette er en Taurus, som er en obligatorisk komponent i cellen. Under celledelingen endres kjernen strukturen. Når celledelingen avsluttes, vender kjernen til forrige tilstand. Det er et spesielt stoff i kjernen - kromatin.hvorfra fyllingskalver dannes før cellen - kromosom.For celler er et konstant antall kromosomer av en viss form karakterisert. I menneskelige kroppsceller er det inneholdt i 46 kromosomer, og i kjønnscellene på 23.

Kjemisk sammensetning av cellen.Menneskekroppens celler består av en rekke kjemiske forbindelser av uorganisk og organisk karakter. Uorganiske cellestoffer inkluderer vann og salter. Vann er opptil 80% av massen av cellen. Den oppløses stoffer som er involvert i kjemiske reaksjoner: Tolererer næringsstoffer, fjerner brukte og skadelige forbindelser fra cellen. Mineralsalter - natriumklorid, kaliumklorid etc. - Spill en viktig rolle i vannfordelingen mellom cellene og intercellulære stoffet. Separate kjemiske elementer, som oksygen, hydrogen, nitrogen, svovel, jern, magnesium, sink, jod, fosfor, er involvert i å skape vitale organiske forbindelser. Organiske forbindelser danner opptil 20-30% av massen av hver celle. Blant organiske forbindelser, karbohydrater, fett, proteiner og nukleinsyrer har størst betydning.

Karbohydraterbestå av karbon, hydrogen og oksygen. Karbohydrater inkluderer glukose, animalsk stivelse - glykogen. Mange karbohydrater er godt oppløselige i vann og er de viktigste kildene til energi for å implementere alle livsprosesser. Når de forfaller 1 g karbohydrater frigjøres 17,6 KJ av energi.

Fett.dannet av de samme kjemiske elementene som karbohydrater. Fett er uoppløselige i vann. De er en del av cellemembraner. Fett tjener også som en ekstra energikilde i kroppen. Med full splittelse 1 g fett, er 38,9 kj av energi unntatt.

Proteinerer de grunnleggende cellestoffene. Proteiner er de mest komplekse organiske stoffene som forekommer i naturen, men bestående av et relativt lite antall kjemiske elementer - karbon, hydrogen, oksygen, nitrogen, svovel. Svært ofte inkluderer proteinet fosfor. Proteinmolekylet har store dimensjoner og er en kjede bestående av dusinvis og hundrevis av enklere forbindelser - 20 typer aminosyrer.

Proteiner fungerer som hovedbygningsmaterialet. De er involvert i dannelsen av cellemembraner, kjerner, cytoplasma, organoider. Mange proteiner utfører rollen som kjemiske reaksjonsflytakseleratorer - enzymer.Biokjemiske prosesser kan bare forekomme i en celle i nærvær av spesielle enzymer som akselererer de kjemiske transformasjonene av stoffer i hundrevis av millioner ganger.

Proteiner har en rekke strukturer. Bare i en celle er det opptil 1000 forskjellige proteiner.

Med nedbrytningen av proteiner i kroppen frigjøres omtrent samme mengde energi som når karbohydratspaltet er 17,6 KJ for 1 g.

Nukleinsyrermat i cellekjernen. Deres navn er knyttet til dette (fra lat. Nucleus - kjerne). De består av karbon, oksygen, hydrogen og nitrogen og fosfor. Nukleinsyrer er to typer - deoksyribonukleisk (DNA) og ribonukleisk (RNA). DNA er hovedsakelig i cellekromosomer. DNA bestemmer sammensetningen av celleproteiner og overføring av arvelige tegn og egenskaper fra foreldre til avkom. RNA-funksjoner er forbundet med dannelsen av proteiner karakteristikk for denne cellen.

Store vilkår og begreper:

Cellen er den viktigste elementære enheten av alle levende ting, så det er iboende i alle egenskaper av levende organismer: en svært bestilt struktur, energi som skaffer seg fra utsiden og dens bruk for å utføre arbeid og opprettholde bestilling, metabolisme, aktiv reaksjon på irritasjon, Vekst, utvikling, reproduksjon, fordobling og biologisk overføring Informasjon til etterkommere, regenerering (restaurering av skadede strukturer), en miljømessig tilpasning.

Tysk forsker T. Svann i midten av XIX-tallet skapte en celleteori, hvorved de viktigste bestemmelsene som indikerte at alle vev og organer består av celler; Celler av planter og dyr er fundamentalt lik hverandre, de alle forekommer like; Organismers aktiviteter er mengden av vitale aktivitet av individuelle celler. En stor innflytelse på den videre utviklingen av celleteori og generelt for læren om cellen ble levert av den store tyske forskeren R. Virchov. Han brakte ikke bare sammen alle mange spredte fakta, men også overbevisende viste at celler er en konstant struktur og bare forekommer av reproduksjon.

Cellteori i moderne tolkning inkluderer følgende hovedbestemmelser: cellen er en universell elementær enhet av levende; Celler av alle organismer er fundamentalt like i deres struktur, funksjoner og kjemisk sammensetning; celler multipliseres bare ved å dele kildecellen; Multikolve organismer er komplekse cellulære ensembler som danner holistiske systemer.

Takket være moderne metoder ble det identifisert forskning to hovedtyper av celler: mer komplekse organisert, høyt differensierte eukaryotiske celler (planter, dyr og noen enkleste, alger, sopp og lav) og mindre vanskelig å organisere prokaryote celler (blågrønne alger, actinomycetes, bakterier, spirochetes, mycoplasma, rickettsia, klamydia).

I motsetning til den prokaryotiske eukaryotiske cellen, har en kjerne avgrenset av en dobbel nukleær membran, og et stort antall membranorganeller.

MERK FØLGENDE!

Cellen er den viktigste strukturelle og funksjonelle enheten av levende organismer som utøver vekst, utvikling, metabolisme og energibutikk, behandling og implementering av genetisk informasjon. Fra morfologiens synspunkt er cellen et komplekst system av biopolymerer separert fra det ytre miljø av plasmamembranen (plasmolm) og bestående av kjerne og cytoplasma, hvor orgella og inkludering (granulat) er lokalisert.

Hvilke celler er der?

Celler er varierte i deres form, struktur, kjemisk sammensetning og natur av metabolisme.

Alle cellene er homologe, dvs. De har en rekke vanlige strukturelle funksjoner, som implementeringen av grunnleggende funksjoner avhenger av. Celler er iboende i enhetens enhet, metabolisme (metabolisme) og kjemisk sammensetning.

Samtidig har forskjellige celler spesifikke strukturer. Dette skyldes ytelsen til spesielle funksjoner.

Cellestruktur

Ultramiskrosskopisk struktur av cellen:

1 - Cytlemma (plasma membran); 2 - Pinocytous Bubbles; 3 - Centrosome Cell Center (Cytocentre); 4 - Hyaloplasma; 5 - Endoplasmic Network: A - Membran i et kornetnett; b - ribosomer; 6 - Tilkoblingen av pericleary-rommet med hulrommene i endoplasmisk nettverk; 7 - Kjerne; 8 - Nuclear pores; 9 - ikke-tynn (jevnt) endoplasmisk nettverk; 10 - Nuclei; 11 - Intern nettoapparat (Golgi-kompleks); 12 - Sekretorisk vakuoler; 13 - Mitochondria; 14 - Liposomer; 15 - Tre påfølgende stadier av fagocytose; 16 - Kommunikasjon av celleskallet (cytlemma) med membranene i endoplasmisk nettverk.

Kjemisk sammensetning av celler

Cellen omfatter mer enn 100 kjemiske elementer, fire av dem står for ca 98% av massen, disse er organogen: oksygen (65-75%), karbon (15-18%), hydrogen (8-10%) og nitrogen (1, 5-3,0%). De resterende elementene er delt inn i tre grupper: Makroelementer - deres innhold i kroppen overstiger 0,01%); Mikroelementer (0,00001-0,01%) og ultramiske elementer (mindre enn 0,00001).

Makroelementer inkluderer svovel, fosfor, klor, kalium, natrium, magnesium, kalsium.

Til mikroelegen-der - jern, sink, kobber, jod, fluor, aluminium, kobber, mangan, kobolt, etc.

Til UltramicRoilelements - Selen, Vanadium, Silisium, Nikkel, Litium, Sølv og Up. Til tross for det svært små innholdet spiller sporelementer og ultramiske elementer en svært viktig rolle. De påvirker hovedsakelig på metabolisme. Uten dem er den normale vitale aktiviteten til hver celle og kroppen som helhet umulig.

Cellen består av uorganiske og organiske stoffer. Blant det uorganiske største vannet. Den relative mengden vann i cellen varierer fra 70 til 80%. Vann er et universelt løsningsmiddel, det tar alle biokjemiske reaksjoner i cellen. Med deltakelse av vann utføres varmeforordning. Stoffer som oppløses i vann (salter, baser, syrer, proteiner, karbohydrater, alkoholer, etc.) kalles hydrofil. Hydrofobe stoffer (fett og blad-lignende) oppløses ikke i vann. Andre uorganiske stoffer (salter, syrer, baser, positive og negative ioner består av 1,0 til 1,5%.

Blant de organiske stoffene er proteiner (10-20%), fett eller lipider (1-5%), karbohydrater (0,2-2,0%), nukleinsyrer (1-2%). Innholdet i lavmolekylære stoffer overstiger ikke 0,5%.

Proteinmolekylet er en polymer som består av et stort antall dupliserte monomerenheter. Aminosyreproteinmonomerer (dem 20) er sammenkoplet av peptidbindinger, som danner en polypeptidkjede (primærproteinstruktur). Det er vridd i spiralen, dannelsen, i sin tur, den sekundære strukturen i proteinet. På grunn av den spesifikke romlige orienteringen av polypeptidkjeden oppstår den tertiære strukturen av proteinet, som bestemmer spesifisiteten og biologiske aktiviteten til proteinmolekylet. Flere tertiære strukturer, som kombinerer hverandre, danner en kvaternær struktur.

Proteiner utfører viktige funksjoner. Enzymer - Biologiske katalysatorer som øker hastigheten på kjemiske reaksjoner i en celle med hundrevis av tusen ganger, er proteiner. Proteiner, som går inn i alle cellulære strukturer, utfører plast (konstruksjon) -funksjonen. Cellbevegelser utfører også proteiner. De gir transportstoffer til et bur, fra cellen og inne i cellen. Viktig er den beskyttende funksjonen av proteiner (antistoffer). Proteiner er en av kildene til energi. Grønnsaker er delt inn i monosakkarider og polysakkarider. Sistnevnte er bygget av monosakkarider, som ligner aminosyrer, monomerer. Blant monosakkarider i cellen, glukose, fruktose er viktigst (inneholder seks karbonatomer) og pentosose (fem karbonatomer). Pentoser er en del av nukleinsyrer. Monosakkarider er godt løselig i vann. Polysakkarider er dårlig oppløst i vann (i dyreglykogenceller, i vegetabilsk stivelse og cellulose. Karbohydrater er en kilde til energi, komplekse karbohydrater, forbundet med proteiner (glykoproteiner), fett (glykolipider), er involvert i dannelsen av celleflater og celleinteraksjoner.

Lipid inneholder fett og løvrike stoffer. Fettmolekyler er konstruert av glycerol og fettsyrer. Residential-stoffene inkluderer kolesterol, noen hormoner, lecitin. Lipider, som er hovedkomponenten i cellemembraner, utfører derved konstruksjonsfunksjonen. Lipider er essensielle energikilder. Så, hvis ved full oksidasjon av 1 g protein eller karbohydrater frigjøres 17,6 KJ av energi, deretter med full oksidasjon av 1 g fett - 38,9 KJ. Lipider utfører termoregulering, beskytter organer (fett kapsler).

DNA og RNA.

Nukleinsyrer er polymermolekyler dannet av nukleotidmonomerer. Nukleotidet består av purin eller pyrimidin base, sukker (pentoser) og fosforsyrerest. I alle celler er det to typer nukleinsyrer: deoksyribonulein (DNA) og ribonukleisk (RNA), som varierer i sammensetningen av baser og sukker.

Spatial struktur av nukleinsyrer:

(ifølge B. Alberts et al., Smy.). I - RNA; II - DNA; bånd - sukkerfosfat cozov; A, C, G, T, U-nitrogenbaser, gitter mellom dem er hydrogenbindinger.

DNA Molecule.

DNA-molekylet består av to polynukleotidkjeder vridd en rundt den andre i form av en dobbelt helix. Nitrogenbaser av begge kjedene er sammenkoplet av komplementære med hydrogenbindinger. Adenin er kun tilkoblet med thimine og cytosin - med guanin (A - T, Mr.). DNA registrerte genetisk informasjon, som bestemmer spesifisiteten av proteiner syntetisert av cellen, dvs. sekvensen av aminosyrer i polypeptidkjeden. DNA overfører arv alle celleegenskaper. DNA er inneholdt i kjernen og mitokondriene.

RNA Molecule.

RNA-molekylet dannes av en polynukleotidkjede. I celler er det tre typer RNA. Informasjon eller Messenger RNA TRA (fra ENG. Messenger - Mellommann), som overfører informasjon om nukleotid DNA-sekvensen i ribosomene (se nedenfor). Transport RNA (TRNA) som overfører aminosyrer i ribosomer. Ribosomal RNA (RRNA), som er involvert i dannelsen av ribosomer. RNA er inneholdt i kjernen, ribosomene, cytoplasma, mitokondrier, kloroplaster.

Sammensetningen av nukleinsyrer.

Atlas: Anatomi og menneskelig fysiologi. Full praktisk manuell Elena Yuryevna Zigalova

Kjemisk sammensetning av celler

Cellen inneholder mer enn 100 kjemiske elementer, fire av dem står for ca 98% av massen, dette organen: Oksygen (65-75%), karbon (15-18%), hydrogen (8-10%) og nitrogen (1,5-3,0%). De resterende elementene er delt inn i tre grupper: Makroelementer - deres innhold i kroppen overstiger 0,01%); Mikroelementer (0,00001-0,01%) og ultramiske elementer (mindre enn 0,00001). Makroelementer inkluderer svovel, fosfor, klor, kalium, natrium, magnesium, kalsium. Å spore elementer - jern, sink, kobber, jod, fluor, aluminium, kobber, mangan, kobolt, etc. til ultramiske elementer - selen, vanadium, silisium, nikkel, litium, sølv og opp. Til tross for det svært små innholdet spiller sporelementer og ultramiske elementer en svært viktig rolle. De påvirker hovedsakelig på metabolisme. Uten dem er den normale vitale aktiviteten til hver celle og kroppen som helhet umulig.

Fig. 1. Den ultramikrosskopiske strukturen til cellen.1 - Cytlemma (plasma membran); 2 - Pinocytous Bubbles; 3 - Centrosome Cell Center (Cytocentre); 4 - Hyaloplasma; 5 - Endoplasmic Network: A - Membran i et kornetnett; b - ribosomer; 6 - Tilkoblingen av pericleary-rommet med hulrommene i endoplasmisk nettverk; 7 - Kjerne; 8 - Nuclear pores; 9 - ikke-tynn (jevnt) endoplasmisk nettverk; 10 - Nuclei; 11 - Intern nettoapparat (Golgi-kompleks); 12 - Sekretorisk vakuoler; 13 - Mitochondria; 14 - Liposomer; 15 - Tre påfølgende stadier av fagocytose; 16 - Kommunikasjon av celleskallet (Cytlemma) med membraner i endoplasmisk nettverk

Blant de organiske stoffene er proteiner (10-20%), fett eller lipider (1-5%), karbohydrater (0,2-2,0%), nukleinsyrer (1-2%). Innholdet i lavmolekylære stoffer overstiger ikke 0,5%.

Molekyl ekorndet er en polymer som består av et stort antall dupliserte monomerenheter. Aminosyreproteinmonomerer (dem 20) er sammenkoplet av peptidbindinger, som danner en polypeptidkjede (primærproteinstruktur). Det er vridd i spiralen, dannelsen, i sin tur, den sekundære strukturen i proteinet. På grunn av den spesifikke romlige orienteringen av polypeptidkjeden oppstår den tertiære strukturen av proteinet, som bestemmer spesifisiteten og biologiske aktiviteten til proteinmolekylet. Flere tertiære strukturer, som kombinerer hverandre, danner en kvaternær struktur.

Proteiner utfører viktige funksjoner. Enzymer- Biologiske katalysatorer som øker hastigheten på kjemiske reaksjoner i en celle med hundrevis av tusen ganger, er proteiner. Proteiner, som går inn i alle cellulære strukturer, utfører plast (konstruksjon) -funksjonen. Cellbevegelser utfører også proteiner. De gir transportstoffer til et bur, fra cellen og inne i cellen. Viktig er den beskyttende funksjonen av proteiner (antistoffer). Proteiner er en av energikildene.

Karbohydraterdelt inn i monosakkarider og polysakkarider. Sistnevnte er bygget av monosakkarider, som ligner aminosyrer, monomerer. Blant monosakkarider i cellen, glukose, fruktose er viktigst (inneholder seks karbonatomer) og pentosose (fem karbonatomer). Pentoser er en del av nukleinsyrer. Monosakkarider er godt løselig i vann. Polysakkarider er dårlig oppløst i vann (i dyreglykogenceller, i vegetabilsk stivelse og cellulose. Karbohydrater er en kilde til energi, komplekse karbohydrater, forbundet med proteiner (glykoproteiner), fett (glykolipider), er involvert i dannelsen av celleflater og celleinteraksjoner.

TIL lipidamtro fett og nulllignende stoffer. Fettmolekyler er konstruert av glycerol og fettsyrer. Residential-stoffene inkluderer kolesterol, noen hormoner, lecitin. Lipider, som er hovedkomponenten i cellemembraner (de er beskrevet nedenfor), og utfører derved konstruksjonsfunksjonen. Lipider er essensielle energikilder. Så, hvis ved full oksidasjon av 1 g protein eller karbohydrater frigjøres 17,6 KJ av energi, deretter med full oksidasjon av 1 g fett - 38,9 KJ. Lipider utfører termoregulering, beskytter organer (fett kapsler).

Nukleinsyrerer polymermolekyler dannet av nukleotidmonomerer. Nukleotidet består av purin eller pyrimidin base, sukker (pentoser) og fosforsyrerest. I alle celler er det to typer nukleinsyrer: deoksyribonulein (DNA) og ribonukleisk (RNA), som varierer i sammensetningen av baser og sukkerarter (tabell 1, fig. 2.).

Fig. 2. Den romlige strukturen av nukleinsyrer (i henhold til B. Alberts et al., Med AME.).I - RNA; II - DNA; bånd - sukkerfosfat cozov; A, C, G, T, U - Nitrous Baser, Gitter mellom dem - Hydrogenbindinger

DNA-molekylet består av to polynukleotidkjeder vridd en rundt den andre i form av en dobbelt helix. Nitrogenbaser av begge kjedene er sammenkoplet av komplementære med hydrogenbindinger. Adenin er kun tilkoblet med Thimine, og Cytosin - med Guanin(A - T, Mr.). DNA registrerte genetisk informasjon, som bestemmer spesifisiteten av proteiner syntetisert av cellen, dvs. sekvensen av aminosyrer i polypeptidkjeden. DNA overfører arv alle celleegenskaper. DNA er inneholdt i kjernen og mitokondriene.

Transport RNA (TRNA) som overfører aminosyrer i ribosomer. Ribosomal RNA (RRNA), som er involvert i dannelsen av ribosomer. RNA er inneholdt i kjernen, ribosomene, cytoplasma, mitokondrier, kloroplaster.

Tabell 1.

Sammensetning av nukleinsyrer