Elementele chimice și compușii anorganici în conformitate cu procentajul din celulă sunt împărțite în trei grupe:

macroelemente: hidrogen, carbon, azot, oxigen (concentrație celulară - 99,9%);

oligoelemente: sodiu, magneziu, fosfor, sulf, clor, potasiu, calciu (concentrație în celulă -0,1%);

ultramicroelemente: bor, siliciu, vanadiu, mangan, fier, cobalt, cupru, zinc, molibden (concentrație celulară - mai puțin de 0,001%).

Minerale, săruri și ioni reprezintă 2 ... 6 % Volumul celulei, unele componente minerale sunt prezente în celulă în forma neionizată. De exemplu, fierul asociat cu carbonul este conținut în hemoglobină, ferrit, citochas și alte enzime necesare pentru a menține activitatea celulară normală.

Saruri minerale disociate pe anioni și cationi și, prin urmare, menținerea presiunii osmotice și celulele de echilibru acid. Ionii anorganici servesc cofactorii necesari pentru implementarea activității enzimatice. Din fosfatul anorganic se formează în procesul de fosforilare oxidativă a adenozinului trifosfat (ATP) - o substanță în care energia necesară pentru activitatea vitală a celulei este rezervă. Ionii de calciu sunt în sânge circulant și în celule. În oase, ele sunt în compusul cu ionii de fosfat și carbonat formează o structură cristalină.

Apă - Acesta este un mediu universal de dispersie a materiei vii. Celulele active constau din 60-95% din apă, însă, în celulele de odihnă și țesuturile, de exemplu, în litigiile și semințele, cota de apă este de obicei de cel puțin 10-20 de ani %>. Într-o cușcă, apa este în două forme: liber și legat. Apa liberă este de 95% din toată apa din celulă și este utilizată în principal ca un mediu de solvent și dispersie al sistemului coloidal de protoplasmă. Apă legată (4-5 % Toate celulele apei) sunt fragile cu proteinele de hidrogen și alte conexiuni.

Substanțe organice - Compuși care conțin carbon (cu excepția carbonaturilor). Majoritatea substanțelor organice sunt polimeri constând din particule repetitive - monomeri.

Proteine - polimerii biologici care alcătuiesc cea mai mare parte a substanțelor organice ale celulei, care reprezintă aproximativ 40 ... 50% din masa uscată de protoplasmă. Proteinele conțin carbon, hidrogen, oxigen, azot, precum și sulf și fosfor.

Proteinele constând numai din aminoacizi sunt numite simple - proteine \u200b\u200b(de la PRTOS - primul, cel mai important). De obicei, aceștia s-au așezat într-o cușcă ca substanță de rezervă. Proteinele complexe (proteide) sunt formate ca rezultat al unui compus de proteine \u200b\u200bsimple cu carbohidrați, acizi grași, acizi nucleici. Protear natura are cele mai multe enzime care determină și reglează toate procesele de viață din celulă.

În funcție de configurația spațială, se disting patru niveluri structurale ale organizării moleculelor de proteine. Structura primară: aminoacizii sunt înviați ca margele de pe fir, secvența de locație are o valoare biologică importantă. Structura secundară: moleculele sunt particule compacte, rigide, nu alungite, astfel de proteine \u200b\u200bsunt amintite de o spirală pe configurație. Structura terțiară: lanțurile polipeptidice ca rezultat al unei așezări spațiale complexe formează o structură compactă a așa-numitelor proteine \u200b\u200bglobulare. Structura cuaternară: constă din două sau mai multe lanțuri care pot fi aceleași sau diferite.

Proteinele constau din monomeri - aminoacizi (de la cei 40 de aminoacizi cunoscuți 20 fac parte din proteine). Aminoacizii - compuși amfoterici care conțin în același timp (carboxil) și grup de bază (amină). Atunci când condensarea aminoacizilor care duc la formarea unei molecule de proteine, o grupare acră de un aminoacid este conectată la grupul principal al unui alt aminoacid. Fiecare proteină conține sute de molecule de aminoacizi conectate în diferite direcții și ratioane, care determină varietatea de funcții ale moleculelor de proteine.

Acizi nucleici - polimeri biologici cu greutate moleculară naturală naturală, care furnizează stocarea și transmiterea informațiilor ereditare (genetice) în organismele vii. Acesta este cel mai important grup de biopolimeri, deși conținutul nu depășește 1-2% din masa de protoplasmă.

Moleculele de acid nucleic sunt lanțuri lungi liniare constând din monomeri - nucleotide. Fiecare nucleotidă conține o bază de azot, monozaharidă (pentos) și reziduul acidului fosforic. Cantitatea principală de ADN este conținută în kernel, ARN este atât în \u200b\u200bkernel, cât și în citoplasmă.

Moleculă de acid ribonucleic cu o singură catenă (ARN) are 4 ... 6 mii de nucleotide constând din riboză, reziduu de acid fosforic și patru tipuri de baze de azot: aderent (a), guanin (g), uracil (y) și citozină (c) .

Moleculele de ADN constau din 10 ... 25 mii de nucleotide separate construite din reziduuri de acid fosforic, acid fosforic și patru tipuri de baze de azot: adenină (A), guanină (g), uracil (y) și timină (t).

Molecula ADN constă din două lanțuri complementare, lungimea căreia ajunge la câteva zeci și chiar sute de micrometri.

În 1953, D. Watson și F. Creek au oferit un model de ADN molecular spațial (dublu spirală). ADN-ul este capabil să transporte informații genetice și reproduse cu precizie - aceasta este una dintre cele mai semnificative descoperiri din biologia secolului XX, care a permis să explice mecanismul de ereditate și impulsul puternic al impulsului de dezvoltare a biologiei moleculare.

Lipids. - substanțe asemănătoare cu Zeper, variate în structură și funcții. Lipidele simple - grăsimi, ceară - constau din acizi grași reziduali și alcooli. Lipidele complexe sunt complexe lipidice cu proteine \u200b\u200b(lipoproteine), acid ortofosforic (fosfolipide), zaharuri (glicolipide). De obicei, acestea sunt conținute în valoare de 2 ... 3%. Lipidele sunt componentele structurale ale membranelor care afectează permeabilitatea acestora, precum și angajații rezervei energetice pentru formarea ATP.

Proprietățile fizice și chimice ale lipidelor sunt determinate de prezența în moleculele lor ca grupări polare (încărcate electric) (-son, -on, -NH, etc.) și lanțuri de hidrocarburi nepolar. Datorită acestei structuri, majoritatea lipidelor sunt surfactanți. Ele sunt foarte slab solubile în apă (datorită conținutului ridicat de radicali și grupuri hidrofobi) și în uleiuri (datorită prezenței grupărilor polare).

Carbohidrați - compuși organici care sunt subdivizați în monozaharide (glucoză, fructoză), dizaharide (zaharoză, maltoză etc.), polizaharide (amidon, glicogen etc.). Monozaharidele - produsele fotosinteze primare sunt utilizate pentru biosinteza polizaharidă, aminoacizii, acizi grași etc. Polizaharidele sunt rezervate ca rezervă de energie cu despicare ulterioară a monozaharidelor eliberate în fermentație sau procese respiratorii. Polizaharidele hidrofile mențin un echilibru de apă al celulelor.

Adenozină trifosforică acid (ATP) constă dintr-o bază de azot - adenină, carbohidrați cu nervuri și trei reziduuri de acid fosforic, între care există legături macroeergice.

Proteinele, carbohidrații și grăsimile nu sunt numai materiale de construcție din care este compusă organismul, dar și sursele de energie. Oxidarea în procesul de proteine \u200b\u200bde respirație, carbohidrați, grăsimi, corpul transformă energia compușilor organici complexi în energie bogată în comunicare în molecula ATP. ATP este sintetizat în mitocondriile și apoi intră în diferite secțiuni ale celulei, oferind energiei toate procesele de activitate vitală.

Toate organismele vii constau din celulele. Corpul uman are, de asemenea structura celularăDatorită cărora este posibilă creșterea, reproducerea și dezvoltarea acesteia.

Corpul uman constă dintr-un număr mare de celule de diferite forme și dimensiuni care depind de funcția efectuată. Studiu clădiri și funcții Angajat citologie..

Fiecare celulă este acoperită constând din mai multe straturi de molecule de membrană, care asigură permeabilitatea selectivă a substanțelor. Sub membrana din celulă este o substanță semi-lichidă vâscoasă - citoplasmă cu organoide.

Mitocondria. - stațiile de energie ale celulelor, ribozomii - locul formării unei proteine, o rețea endoplasmică care îndeplinește funcția de transport a substanțelor, kernel-localizarea informațiilor ereditare, în interiorul nucleului - nucleoschko. Produce acid ribonucleic. Aproape de kernel este centrul celular necesar atunci când împărțiți celula.

Celule ale omului Constau din substanțe organice și anorganice.

Substanțe anorganice:
Apa este de 80% din masa celulară, dizolvă substanțe, participă la reacții chimice;
Sărurile minerale sub formă de ioni - participă la distribuția apei între celule și substanța intercelulară. Acestea sunt necesare pentru sinteza substanțelor organice vitale.
Substanțe organice:
Proteinele sunt substanțe celulare de bază, cele mai complexe ale substanțelor găsite în natură. Proteinele fac parte din membrane, kernel-uri, organoide, sunt efectuate în funcția structurală a celulelor. Enzime - proteine, acceleratoare de reacție;
Grăsimi - efectuează funcția energetică, fac parte din membrană;
Carbohidrații - De asemenea, atunci când se împrăștie, se formează o cantitate mare de energie, bine solubilă în apă și, prin urmare, când se împart, energia este formată foarte repede.
Acizi nucleici - ADN și ARN, determină, stocați și transmite informații despre moștenirea despre compoziția proteinelor celulare de la părinți la descendenți.
Celulele corpului uman au o serie de proprietăți vitale și au anumite funcții:

ÎN celulele sunt metabotînsoțită de sinteza și decăderea compușilor organici; Schimbul de substanțe este însoțit de conversia energiei;
Atunci când substanțele sunt formate în cușcă, crește, creșterea celulelor este asociată cu o creștere a numărului lor, aceasta este asociată cu reproducerea pe diviziune;
Celulele vii au excitabilitate;
Una dintre trăsăturile caracteristice ale celulei este mișcarea.
Cage a corpului uman Inerente în următoarele proprietăți de viață: metabolism, creștere, reproducere și excitabilitate. Pe baza acestor funcții, se efectuează funcționarea unui întreg organism.

Compoziția chimică a celulei.

Principalele proprietăți și niveluri ale organizării faunei sălbatice

Nivelurile organizării sistemelor vii reflectă coada, ierarhia organizației structurale a vieții:

Biopolimeri genetic moleculari (ADN, ARN, proteine);

Celular - unitate de auto-reproducere elementară (procariote, eucariote cu un singur celulă), țesături, organe;

Organizație - existența independentă a unui individ separat;

Populație-specii - unitate de evoluție elementară - populație;

Biogenotice - ecosisteme constând din diferite populații și habitatele acestora;

Biosfera - toată populația vie a Pământului, oferind o circulație a substanțelor în natură.

Natura este întreaga lume materială existentă în toată varietatea formelor sale.

Unitatea naturii se manifestă în obiectivitatea existenței sale, comunitatea de compoziție elementară, subordonarea la aceleași legi fizice, în sistemul de organizare.

Diferitele sisteme naturale, atât în \u200b\u200bviață cât și neînsuflețite, sunt interdependente și interacționează între ele. Un exemplu de interacțiune sistemică este o biosferă.

Biologia este un complex de științe care studiază modelele de dezvoltare și mijloace de trai ale sistemelor vii, cauzele diversității și adaptabilității mediului, relația cu alte sisteme vii și obiecte de natură neînsuflețire.

Obiectul studiului de biologie este sălbatic.

Subiectul cercetării biologice este:

Legile generale și private ale organizației, dezvoltării, metabolismului, transmiterii informațiilor de moștenire;

O varietate de forme de viață și organisme în sine, precum și legătura lor cu mediul.

Toată varietatea de viață de pe Pământ este explicată prin procesul evolutiv și acțiunea de mediu privind organismele.

Esența vieții este determinată de M.V.

Volkenstein ca o existență pe pământ "corpuri vii, care sunt sisteme deschise de auto-reglare și auto-reproducere construite din biopolimeri - proteine \u200b\u200bși acizi nucleici."

Principalele proprietăți ale sistemelor de viață:

Metabolism;

Autoreglementarea;

Iritabilitate;

Variabilitate;

Ereditate;

Reproducere;

Compoziția chimică a celulei.

Celulele anorganice

Cytologia este o știință care studiază structura și funcția celulelor. Celula este o unitate elementară structurală și funcțională a organismelor vii. Organismele unicelulare sunt inerente tuturor proprietăților și funcțiilor sistemelor de viață.

Celulele de organisme multicelulare sunt diferențiate în structură și funcții.

Compoziție atomică: Celula include aproximativ 70 de elemente ale sistemului periodic al elementelor Mendeleev și 24 dintre ele sunt prezente în toate tipurile de celule.

Macroelemente - N, O, N, C, oligoelemente - MG, NA, CA, FE, K, P, CI, S, Ultramic-Elements - Zn, Cu, I, F, MN, CO, Si etc.

Compoziție moleculară: Celula include molecule de compuși anorganici și organici.

Celulele anorganice

Moleculele de apă are o structură spațială neliniară și are polaritate. Între molecule individuale, se formează legăturile de hidrogen, care determină proprietățile fizice și chimice ale apei.

1. Moleculă de apă Fig. 2. Legăturile de hidrogen între moleculele de apă

Proprietățile fizice ale apei:

Apa poate fi în trei stări - lichid, solid și gazos;

Apa este un solvent. Moleculele de apă polară dizolvă moleculele polare ale altor substanțe. Substanțele solubile în apă sunt numite hidrofilice. Substanțe care nu sunt solubile în apă - hidrofob;

Căldură specifică ridicată. Pentru ruperea legăturilor de hidrogen care dețin molecule de apă, este necesar să se absoarbă o cantitate mare de energie.

Această proprietate a apei asigură menținerea echilibrului termic în organism;

Cabină ridicată de căldură. Pentru evaporarea apei, este necesară o energie destul de mare. Punctul de fierbere a apei este mai mare decât multe alte substanțe. Această proprietate a apei protejează corpul de supraîncălzire;

Moleculele de apă sunt în mișcare constantă, se confruntă reciproc în faza lichidă, ceea ce este important pentru procesele de metabolizare;

Ambreiajul și tensiunea superficială.

Legăturile de hidrogen determină vâscozitatea apei și aderența moleculelor sale cu molecule de alte substanțe (coeziune).

Datorită forțelor ambreiajului moleculelor de pe suprafața apei, se creează un film, care caracterizează tensiunea suprafeței;

Densitate. La răcire, mișcarea moleculelor de apă încetinește. Cantitatea de legături de hidrogen între molecule devine maximă. Cea mai mare densitate de apă are la 4 ° C. Înghețarea, apa se extinde (un loc pentru formarea legăturilor de hidrogen), iar densitatea sa scade, astfel încât gheața plutește pe suprafața apei, care protejează apa de îngheț;

Capacitatea de a forma structuri coloidale.

Moleculele de apă se formează în jurul moleculelor insolubile ale unor substanțe o cochilie care împiedică formarea de particule mari. O astfel de stare a acestor molecule se numește dispersată (împrăștiată). Cele mai mici particule de substanțe înconjurate de molecule de apă formează soluții coloidale (citoplasmă, fluide intercelulare).

Funcțiile biologice ale apei:

Transportul - Apa asigură mișcarea substanțelor din celulă și a corpului, absorbția substanțelor și eliminarea produselor metabolice.

În natură, apa tolerează produsele de viață în sol și la corpurile de apă;

Metabolic - apa este un mediu pentru toate reacțiile biochimice și donatorul de electroni cu fotosinteză, este necesar ca hidroliza macromolecules la monomerii lor;

Participați la educație:

1) lichide lubrifiante care reduc fricțiunea (sinovială - în articulațiile animalelor vertebrate, pleural, în cavitatea pleurală, pericardic - în sacul în formă de ferestre);

2) muces care facilitează mișcarea substanțelor de către intestine creează un mediu umed pe membranele mucoase ale tractului respirator;

3) Secretele (salivă, lacrimi, bilă, spermă etc.) și sucuri din organism.

Ioni anorganici.

Sunt prezentate ioni de celule anorganice: K +, Na +, CA2 +, Mg2 +, NH3 cationi și anioni, CI, NOI2-, H2PO4-, HCO3-, HPO42-.

Diferența dintre numărul de cationi și anioni de pe suprafața și în interiorul celulei asigură apariția potențialului de acțiune, care stă la baza excitației nervoase și musculare.

Acioni de acid fosforic creează un sistem tampon fosfat care susține pH-ul mediului intracelular al corpului la 6-9.

Acidul Coalic și anionii săi creează un sistem tampon bicarbonat și mențin pH-ul mediului extracelular (plasmă din sânge) la 4-7.

Compușii de azot servesc ca o sursă de nutriție minerală, sinteza proteinei, acizi nucleici.

Atomii de fosfor sunt parte din acizi nucleici, fosfolipide, precum și oase vertebrate, artropode de acoperire a chitinei. Ionii de calciu fac parte din substanța oaselor, sunt, de asemenea, necesare pentru implementarea contracției musculare, coagulării sângelui.

Compoziția chimică a celulei. Substanțe anorganice

Compoziția atomică și moleculară a celulei. Celula microscopică conține câteva mii de substanțe care sunt implicate într-o varietate de reacții chimice. Procesele chimice, pro-țintă în celulă, sunt una dintre principalele condiții pentru viața, dezvoltarea, funcționarea acestuia.

Toate celulele de animale și organisme de legume, precum și microorganismele similare compoziției chimice, care indică unitatea lumii organice.

Tabelul prezintă datele privind compoziția atomică a celulelor.

Dintre cele 109 elemente ale sistemului Periodic Mendeleev în celule, majoritatea au fost găsite. Unele elemente sunt conținute în celule într-o cantitate relativ mare, altele. Conținutul deosebit de mare în celula a patru elemente - oxigen, carbon, azot și hidrogen. În sumă, ele sunt aproape 98% din întregul conținut de celule. Următorul grup este opt elemente, conținutul din care în celulă este calculat cu zecea și sute de procente. Este sulf, fosfor, clor, potasiu, magneziu, sodiu, calciu, fier.

În concluzie, ele reprezintă 1,9%. Toate celelalte elemente sunt conținute într-o cușcă în cantități excepțional de mici (mai puțin de 0,01%).

Astfel, nu există elemente speciale în caracteristica celulei numai pentru viața sălbatică. Aceasta indică conexiunea și unitatea de viață și de natură neînsuflețită.

La nivel atomic, nu există diferențe între compoziția chimică a lumii organice și anorganice. Diferențele sunt detectate la un nivel superior de organizare - molecular.

După cum se poate vedea din masă, în corpurile vii, împreună cu substanțele comune în non-oamenii, există multe substanțe caracteristice numai pentru organismele vii.

Apă. În primul rând, printre substanțele celulei este apa. Este aproape 80% din masa celulei. Apa este cea mai importantă componentă a celulelor nu numai în cantitate. Acesta aparține rolului esențial și divers în viața celulei.

Apa determină proprietățile fizice ale celulei - volumul său, cotul.

Valoarea apei în formarea structurii moleculelor de substanțe organice, în special a structurilor de proteine, care este necesară pentru a-și îndeplini funcțiile. Valoarea apei ca solvent este mare: multe substanțe intră într-o cușcă dintr-un mediu exterior în soluție apoasă și în soluția apoasă de deșeuri derivați din celulă.

În cele din urmă, apa este un participant non-mediocru în multe reacții chimice (proteine \u200b\u200bde tăiere cu RAS, carbohidrați, grăsimi etc.).

Fitnessul celulei de a funcționa în mediul acvatic servește ca argument în favoarea faptului că viața de pe pământ a provenit în apă.

Rolul biologic al apei este determinat de particularitatea structurii sale moleculare: polaritatea moleculelor sale.

Carbohidrați.

Carbohidrații sunt compuși organici complexi, compoziția lor include atomi de carbon, oxigen și hidrogen.

Distinge carbohidrații simpli și complexi.

Carbohidrații simpli sunt numiți monozaharide. Carbohidrații complexi reprezintă co-bătălia de polimeri în care monozaharidele joacă rolul de monomeri.

Dintre cele două monozaharide, se formează dizaharidă, de la haridul tris, de la multi-polizaharidă.

Toate monozaharidele sunt substanțe incolore, bine solubile în apă. Aproape toți posedă un gust plăcut dulce. Cele mai frecvente monozaharide sunt glucoza, fructoza, riboza și deoxisoza.

2.3 Compoziția chimică a celulei. Macro și microelemente

Gustul dulce al fructelor și fructelor de padure, precum și mierele depind de conținutul de glucoză și fructoză în ele. Riboza și dezoxisoza sunt incluse în compoziția acizilor nucleici (p. 158) și ATP (s.

Di- și trisacharide, cum ar fi monozaharidele, sunt bine solubile în apă, au un gust dulce. Cu o creștere a numărului de unități de monomer, solubilitatea polizaharidelor scade, un gust dulce dispare.

Sfecla (sau trestia) și zahărul din lapte sunt importante din dizaharide, colaps-mici (în plante), glicogen (la animale), fibre (Cellulo) sunt răspândite din polizaharide.

Lemn - celuloză aproape pură. Monomerii acestor polizaharide sunt glucoza.

Rolul biologic al carbohidraților. Carbohidrații joacă rolul energiei acru-nick necesare pentru ocazia celulei diferitelor forme de activitate. Pentru activitatea celulară - mișcare, secreție, biosinteză, strălucire etc. - este necesară energie. Complicate de structura bogată în energie, carbohidrații sunt supuși celulelor de scindare profundă și au ca rezultat energie simplă, slabă a compusului - oxid de carbon (IV) și apă (CO2 și H20).

În timpul acestui proces, energia este scutită. Atunci când împărțiți 1 g de carbohidrați este eliberată de 17,6 kJ.

În plus față de energie, carbohidrații efectuează funcția de construcție. De exemplu, de la celuloză constau din pereții celulelor vegetale.

Lipide. Lipidele sunt conținute în toate celulele animalelor și plantelor. Ele fac parte din multe structuri celulare.

Lipidele sunt substanțe organice, non-violente în apă, dar solubile în benzină, eter, acetonă.

De la lipide cele mai frecvente și cunoscute - grăsimi.

Există totuși celule în care aproximativ 90% grăsime. La animale, astfel de celule sunt sub piele, în glandele de sân, un vânzător. Grăsimea este conținută în laptele tuturor mamiferelor. În unele plante, o cantitate mare de grăsime este concentrată în semințe și fructe, de exemplu, floarea-soarelui, cânepă, nuc.

În plus față de grăsimile din celule există și alte lipide, de exemplu, lecitină, colesterol. Lipidele includ unele tamine VI (A, O) și hormoni (de exemplu, sex).

Valoarea biologică a lipidelor este mare și diversă.

Observăm, în primul rând, funcția lor de construcție. Lipide hidro modă. Cel mai subțire strat al acestor substanțe face parte din membranele celulare. Valoarea celor mai frecvente de la Lipi-Dove este grasă - ca sursă de energie. Grăsimile sunt capabile să oxidizeze într-o celulă la oxid de carbon (IV) și apă. În timpul despicării grăsimii este eliberat de două ori mai multă energie decât atunci când clivajul carbohidrat. Animalele și plantele se grăbesc în stoc și îl cheltuiesc în cursul vieții.

Este necesar să marcați următoarea valoare. Grăsime ca o sursă de apă. De 1 kg de grăsimi, în timpul oxidării sale se formează aproape 1,1 kg de apă. Acest lucru explică modul în care unele animale sunt atât de bune pentru a face un timp destul de mare fără apă. Verb-LUDA, de exemplu, tranziția prin intermediul goale anhidru nu poate bea în decurs de 10-12 zile.

Ursii, surki și alte animale din hibernare nu beau mai mult de două luni. Aveți nevoie de aceste animale pentru viață pentru viață, aceste animale sunt obținute ca urmare a oxidării grăsimilor. În plus față de funcțiile structurale și de energie, lipidele efectuează funcții de protecție: grăsimea are o conductivitate termică scăzută. Este amânată sub piele, la unele animale, clustere semnificative. Deci, în China, grosimea stratului subcutanat de grăsime ajunge la 1m, ceea ce permite acestui animal să trăiască în apa rece a mărilor polare.

Biopolimeri: proteine, acizi nucleici.

Din toate substanțele organice, cea mai mare parte a celulei (50-70%) co-putine proteine.Cochilia de celule și toate structurile sale interne sunt construite cu participarea moleculelor de proteine. Moleculele de proteine \u200b\u200bsunt foarte mari deoarece constau din mai multe sute de monomeri care formează tot felul de națiuni combinate. Prin urmare, diversitatea speciilor de proteine \u200b\u200bși proprietățile acestora sunt cu adevărat infinite.

Proteinele fac parte din păr, pene, coarne, fibre musculare, hrană

ouă și semințe și multe alte părți ale corpului.

Molecule de proteine \u200b\u200b- polimer. Monomerii moleculelor de proteine \u200b\u200bsunt AMI-NOKSLOTS.

Mai mult de 150 de aminoacizi diferiți sunt cunoscuți în natură, dar în construcția de organisme vii, sunt de obicei implicați doar 20 de persoane. Filetul lung atașat în mod constant unul pe celălalt aminoacizi reprezintă structura primarămolecule de proteine \u200b\u200b(afișează formula chimică).

De obicei, acest fir lung este strâns răsucite într-o spirală a cărei bobine sunt încă interconectate de legăturile de hidrogen.

Fire răsucite spirală a moleculei este structura secundară, moleculeveveriţă. O astfel de proteină este fixată pentru a se întinde. Molecula de proteine \u200b\u200brulată în spirală este apoi răsucite o configurație mai densă - structura terțiară.Unele Bel-Cov au o formă și mai complexă - structura cuaternarăde exemplu, hemoglobină. Ca urmare a acestei răsucioare multiple, firul lung și subțire al moleculei de proteine \u200b\u200bdevine mai scurt, mai gros și se duce la o bucată de dulap - globulu. Numai proteina globulară își îndeplinește funcțiile biologice în celulă.

Dacă rupeți structura proteinei, de exemplu, încălzire sau acțiune chimică, atunci își pierde calitățile și se rotește.

Acest proces este numit Denatura. Dacă denaturația a afectat numai structura terțiară sau secundară, atunci este reversibilă: poate fi înlocuită din nou în spirală și pusă într-o structură cu trei thich (fenomenul de denaturare). Funcțiile acestei proteine \u200b\u200bsunt restaurate. Aceasta este cea mai importantă proprietate a proteinelor stă la baza iritabilității sistemelor de viață, adică.

abilitățile celulelor vii răspund iritanților externi sau interni.

Multe proteine \u200b\u200befectuează un rol catalizatoriÎn reacțiile chimice,

cușcă.

Ei sunt numiti, cunoscuti enzime.Enzimele sunt implicate în reinstalul atomilor și moleculelor, în divizarea și construirea de proteine, grăsimi, carbohidrați și toți ceilalți compuși (adică în metabolismul celular). Nici o reacție Chi-Mile în celulele și țesăturile vii nu fac fără participarea fermei.

Toate enzimele au specificitate de acțiune - eficientizarea proceselor sau accelerarea reacțiilor în celulă.

Proteinele din celulă îndeplinesc multe funcții: participați la strictura, creșterea și în toate procesele de activitate vitală. Fără proteine, viața celulei este imposibilă.

Acizii nucleici au fost descoperiți mai întâi în nucleele celulare, în legătură cu care au primit numele lor (lat.

psleus - kernel). Există două tipuri de acizi nucleici: acid deoxiribonucleic (pula abreviată) și acid ribonucleic (REC). Molecule de acid nucleic

puneți lanțuri de polimer foarte lungi (gunoi), monomeri

care sunt nucleotide.

Fiecare nucleotidă conține în sine de-a lungul unei molecule de acid fosforic și zahăr (deoxiriboză sau riboză), precum și una din cele patru baze de azot. Bazele de azot la ADN sunt adenin guanin și cmumun,și mI min,.

Acid deoxiribonucleic (ADN)- cea mai importantă substanță dintr-o cușcă vie. Molecula ADN este un purtător de informații de celule ereditare și un organism în ansamblu. Din molecula ADN este formată cromozom.

La organele de organe a fiecărei specii biologice, o anumită cantitate de molecule de ADN pe celulă. Secvența de nucleotide din molecula ADN este, de asemenea, întotdeauna strict individuală și. Unic nu numai pentru fiecare specie biologică, ci și pentru persoane fizice.

O astfel de specificitate a moleculelor ADN reprezintă baza pentru stabilirea proximității relative a organismelor.

Moleculele de ADN din toate eucariote sunt în nucleul celulei. Prokaryotus nu are un nucleu, astfel încât ADN-ul lor este situat în citoplasmă.

toate ființele vii ale macromoleculelor ADN sunt construite unul câte unul și același tip. Acestea constau din două lanțuri de polinucleotide (grele), fixând unul cu celălalt cu legături de hidrogen de baze de azot de nucleoti-Dov (cum ar fi fermoarul cu fermoar).

În forma unui dublu (cameră de aburi), helix mol-kula ADN se răsuci în direcția de la stânga la dreapta.

Secvența în locația nucleotidelor în molecula DIC determină informațiile ereditare ale celulei.

Structura moleculei ADN a fost descoperită în 1953. Biochimist american

James Watson și fizicianul englez Francis Creek.

Pentru această descoperire, oamenii de știință au fost acordați în 1962 din Premiul Nobel. Au dovedit că molecula

ADN-ul constă din două lanțuri de polinucleotide.

În acest caz, nucleotidele (mono-măsuri) sunt conectate reciproc, nu din întâmplare, ci selectiv și vapori prin intermediul compușilor azotați. Aden în (a) este întotdeauna îmbinat cu timină (t) și guanină (g) - cu citozină (C). Acest lanț dublu este transportat strâns într-un punct de vedere. Abilitatea de nucleotide la conexiunea electorală la pereche este chemată complementaritate(Lat. Complermentus - adăugare).

Replicarea are loc după cum urmează.

Odată cu participarea mecanismelor celulare speciale (enzime), helixul dublu al ADN-ului este necontrolat, firele sunt ridicate (cum ar fi "fulgerul" este nelimitat) și, treptat, jumătate din nucleotidele corespunzătoare sunt finalizate în fiecare dintre cele două lanțuri.

8 Un rezultat, în loc de o moleculă ADN, două, dar-te afli. Cu aceasta, fiecare moleculă dublă dublă formată din ADN constă dintr-un lanț "vechi" al nucleotidelor și unul "nou".

Deoarece ADN-ul este principalul transportator de informații, atunci capacitatea sa de a dubla permite celulei să transmită acea formare ereditară în filiale noi formate.

Înapoi12345678 Next.

Vezi mai mult:

Buffoff și osmoză.
Sărurile în organismele vii se află într-o stare dizolvată sub formă de ioni - cationi încărcați pozitiv și anioni acuzați negativ.

Concentrația de cationi și anioni în celulă și în mediul înconjurător. Cageul conține destul de multă potasiu și foarte puțin sodiu. În mediu extracelular, de exemplu, în plasma din sânge, în apă de mare, dimpotrivă, o mulțime de sodiu și potasiu mic. Iritabilitatea celulei depinde de raportul dintre concentrațiile de ioni de Na +, K +, CA2 +, Mg2 +.

Diferența în concentrațiile de ioni pe diferite părți ale membranei asigură transferul activ al substanțelor prin membrană.

În țesuturile animalelor multicelulare, CA2 + face parte din substanța intercelulară care asigură închiderea celulară și locația comandată.

Compoziția chimică a celulelor

Din concentrația de săruri, presiunea osmotică în celulă și proprietățile tamponului său depind.

Bufferpost. Numită capacitatea celulei de a menține o reacție slabă alcalină a conținutului său la un nivel constant.

Există două sisteme tampon:

1) Sistemul tampon fosfat - anionii de acid fosforic susțin pH-ul mediului intracelular la 6.9

2) Sistemul tampon bicarbonat - anionii unghiulari suportă pH-ul mediului extracelular la 7,4.

Luați în considerare ecuațiile reacțiilor care apar în soluții tampon.

Dacă cuștii mărește concentrațiaN +. , atunci aderarea la hidrogen la anionul carbonat este:

Cu o creștere a concentrației de anioni de hidroxid, acestea sunt legate la:

N + on- + h2o.

Astfel, anionul de carbonat poate menține un mediu permanent.

Osmotic Numite fenomene care apar într-un sistem constând din două soluții separate printr-o membrană semi-permeabilă.

În celula de legume, rolul de filme semi-permeabile este realizat prin straturile de limită de citoplasmă: plasmalama și tonoplast.

Plasmamemma - membrana exterioară a citoplasmei, adiacentă carcasei celulare. Tonoplast - membrana interioară a citoplasmei, înconjurată de vacuol. Vacuiile sunt cavități în citoplasma umplută cu sucul celular cu o soluție apoasă de carbohidrați, acizi organici, săruri, proteine \u200b\u200bcu greutate moleculară mică, pigmenți.

Concentrația substanțelor în sucul celular și în mediul extern (în sol, corpurile de apă) nu este de obicei aceeași. Dacă concentrația intracelulară a substanțelor este mai mare decât într-un mediu extern, apa din mediu va curge în celulă, mai precis în vid, cu o viteză mai mare decât în \u200b\u200bdirecția opusă. Cu o creștere a volumului sucului celular, datorită fluxului în celula apei, presiunea asupra citoplasmei crește, strâns adiacentă cochiliei. Cu o saturație completă a celulei, are un volum maxim.

Starea tensiunii interioare a celulei datorită conținutului ridicat de apă și presiunii de dezvoltare a conținutului celulelor pe carcasă se numește turgorul Turgor asigură conservarea formei prin forma (de exemplu, frunze, non-seturi de tulpini) și poziții în spațiu, precum și rezistența la acțiunea lor de factori mecanici. Cu o pierdere de apă, este conectată o scădere a turgorăi și a lui Withering.

Dacă celula este într-o soluție hipertonică, concentrația căreia este mai mare decât concentrația sucului de celule, rata de difuzie a apei din sucul celular va depăși rata de difuzie a difuziei apei în celulă din soluția înconjurătoare.

Datorită ieșirii apei din celulă, volumul de suc de celule este redus, turgorul scade. Reducerea volumului de vacuole celulară este însoțită de o separare a citoplasmei de carcasă - are loc plasmoliza.

În timpul plasmolizei, forma protoplast plasmolizat se schimbă. Inițial, protoplast-ul se află în spatele peretelui celular în locuri separate, cel mai adesea în colțuri. Plasmoliza unei astfel de forme sunt numite colț

Protoplatul continuă să fie în spatele zidurilor celulare, menținând în același timp comunicarea cu ei în locuri separate, suprafața protoplast dintre aceste puncte are o formă concavă.

În această etapă, plasmoliza este numită concavă treptat, protoplast se îndepărtează de pereții celulei pe întreaga suprafață și ia o formă rotunjită. O astfel de plasmoliză se numește convexă

Dacă celula plasmatică este plasată într-o soluție hipotonică, concentrația căreia este mai mică decât concentrația de suc celular, apa din soluția înconjurătoare va intra în vacuole în interior. Ca urmare a creșterii volumului de vacuole, presiunea sucului de celule pe citoplasmă va crește, ceea ce începe să se apropie de pereții celulei până când poziția inițială este luată - va apărea deplasmoliză

Numărul de sarcină 3.

După citirea textului propus, răspundeți la următoarele întrebări.

1) Determinarea bufferinei

2) Proprietățile tampon ale celulei depind de concentrația de anioni

3) Rolul bufferinei în celulă

4) Ecuația reacțiilor care apar într-un sistem tampon bicarbonat (pe o placă magnetică)

5) Definiția osmozei (da exemple)

6) Definiția plasmolizei și diapozitive de deplasmoliză

În celulă există aproximativ 70 de elemente chimice ale sistemului periodic D. I. Mendeleev, totuși, conținutul acestor elemente diferă semnificativ de concentrațiile lor în mediul înconjurător, ceea ce demonstrează unitatea lumii organice.

Elementele chimice disponibile în celulă sunt împărțite în trei grupe mari: macroelemente, mesoolelemente (oligo elemente) și oligoelemente.

Acestea includ carbon, oxigen, hidrogen și azot incluse în principalele substanțe organice. Elementele meso sunt sulf, fosfor, potasiu, calciu, sodiu, fier, magneziu, clor de aproximativ 1, 9% din masa celulară.

Sulful și fosforul sunt componentele celor mai importanți compuși organici. Elemente chimice a căror concentrație într-o celulă este de aproximativ 0, 1% aparțin elementelor de urmărire. Acesta este zincul, iodul, cuprul, manganul, fluor, cobaltul etc.

Substanțele celulare sunt împărțite în anorganice și organice.

Substanțele anorganice includ sărurile de apă și minerale.

Datorită proprietăților sale fizico-chimice, apa din celulă este un solvent, un mediu pentru fluxul de reacții, materia primă și produsul reacțiilor chimice, efectuează funcții de transport și termostat, oferă celulei o elasticitate, oferă o plantă celulele de propulsie.

Sărurile minerale din celulă pot fi în stări dizolvate sau nu dizolvate.

Sărurile salubre disociază pe ioni. Cele mai importante cationi sunt potasiul și sodiul, facilitând transferul de substanțe prin membrană și participarea la apariția și conducerea unui impuls nervos; Calciu, care participă la procesele de reducere a fibrelor musculare și a coagulării sângelui, magneziu, care face parte din clorofilă și fier, care face parte dintr-o serie de proteine, inclusiv hemoglobină. Zincul face parte din molecula hormonală pancreatică - insulină, cuprul este necesar pentru procesele de fotosinteză și respirație.

Cele mai importante anioni sunt anionul fosfat, care face parte din ATP și acizi nucleici și reziduul acidului coalic, înmuierea oscilațiilor pH-ului mediului.

Lipsa de calciu și fosfor duce la rahitism, lipsa de fier - la anemie.

Celulele organice sunt reprezentate de carbohidrați, lipide, proteine, acizi nucleici, ATP, vitamine și hormoni.

Compoziția carbohidraților include în principal trei elemente chimice: carbon, oxigen și hidrogen.

Formula generală CM (H20) N. Distinge carbohidrații simpli și complexi. Carbohidrații simpli (monozaharide) conțin o singură moleculă de zahăr. Acestea sunt clasificate de numărul de atomi de carbon, de exemplu, pendes (C5) și hexoze (C6). Penosas includ robustul și deoxisoza. Riboza face parte din ARN și ATP. Deoxiriboza este o componentă a ADN-ului. Hxoza este glucoză, fructoză, galactoză etc.

Acestea iau o parte activă în metabolismul din celulă și fac parte din carbohidrați complexi - oligozaharide și polizaharide. Oligozaharidele (dizaharidele) includ zaharoză (glucoză + fructoză), lactoză sau zahăr din lapte (glucoză + galactoză) etc.

Exemple de polizaharide sunt amidon, glicogen, celuloză și chitină.

Carbohidrații sunt efectuați într-o plastic (construcție), energie (valoarea energetică a divizării 1 g de carbohidrați - 17, 6 kJ), stocarea și funcția de referință. Carbohidrații pot fi, de asemenea, parte din lipide și proteine \u200b\u200bcomplexe.

Lipidele sunt un grup de substanțe hidrofobe.

Acestea includ grăsimi, steroizi ceară, fosfolipide etc.

Structura moleculei de grăsime

Grăsimea este esterul alcoolului trochatic al glicerinei și a celor mai înalți acizi organici (grăsimi). În molecula de grăsime, partea hidrofilă poate fi distinsă - capul (reziduul de glicerol) și partea hidrofobă - "sterilul" (reziduurile acizilor grași), prin urmare, în apă, molecula de grăsime este orientată strict într-un anumit mod: Partea hidrofilă este îndreptată spre apă și hidrofobul - de la acesta.

Lipidele sunt efectuate într-o plastic (construcție), energie (valoarea energetică de divizare 1 g de grăsime - 38, 9 kJ), stocarea, protecția (amortizarea) și funcțiile de reglare (hormoni steroizi).

Proteinele sunt biopolimeri ale căror monomeri sunt aminoacizi.

Aminoacizii conțin grup de amino, grup de carboxil și radical. Aminoacizii diferă numai de radicali. Proteina include 20 de aminoacizi majori. Aminoacizii sunt conectați unul cu celălalt cu formarea de comunicații peptide.

Lanțul de mai mult de 20 de aminoacizi se numește polipeptidă sau proteină. Proteinele formează patru structuri principale: primară, secundară, terțiar și cuaternară.

Structura primară este o secvență de aminoacizi conectați prin legătura peptidică.

Structura secundară este o spirală sau o structură pliată deținută de legăturile de hidrogen între atomii de oxigen și hidrogen al grupărilor peptidice de diferite rotații de spirală sau pliuri.

Structura terțiară (globul) este deținută de racorduri hidrofobe, hidrogen, disulfură și alte conexiuni.

Structura proteinelor terțiare

Structura terțiară este caracteristică majorității proteinelor organism, de exemplu, mușchii moglobinei.

Structura proteică cuaternară.

Structura cuaternară este cea mai complexă formată din mai multe lanțuri de polipeptidice, conectate în principal de aceleași conexiuni ca și în Terțiar.

Structura cuaternară este caracteristică hemoglobinei, clorofilului etc.

Proteinele pot fi simple și complexe. Proteinele simple constau numai din aminoacizi, în timp ce proteinele complexe (lipoproteine, cromoproteine, glicoproteine, nucleoproteine \u200b\u200betc.) conțin o parte proteină și non-specifică.

De exemplu, hemoglobina în plus față de patru lanțuri de polipeptidice de proteină globină intră într-o parte non-scurgere - bijuterie, în centrul căreia este un ion de fier care dă hemoglobina unei culori roșii.

Activitatea funcțională a proteinelor depinde de condițiile de mediu.

Pierderea moleculei de proteine \u200b\u200ba structurii sale până la primare se numește denaturare. Procesul invers al restabilirii structurilor secundare și superioare este renaturarea. Distrugerea completă a moleculei de proteine \u200b\u200bse numește distrugere.

Proteinele sunt efectuate într-o celulă un număr de funcții: plastic (construcție), catalitic (enzimatic), energie (valoarea energetică de divizare 1 g de proteină - 17, 6 kJ), semnal (receptor), contractil (motor), transport, de protecție, reglementare, stocare.

Acizii nucleici sunt biopolimeri ale căror monomeri sunt nucleotide.

Compoziția nucleotidei include o bază de azot, reziduul de zahăr-penoză și reziduul acidului ortofosforic. Două tipuri de acizi nucleici sunt izolați: ribonucleic (ARN) și bonuclein de deoxie (ADN).

ADN include patru tipuri de nucleotide: adenină (A), timin (t), guanină (g) și citozină (C). Compoziția acestor nucleotide include zahăr de zoxiriboză. Pentru ADN, regulile de încărcare sunt instalate:

1) Numărul de nucleotide adenil în ADN este egal cu cantitatea de timidil (A \u003d T);

2) Numărul de nucleotide de ganilla în ADN este egal cu cantitatea de cytidil (r \u003d c);

3) Suma de nucleotide adenil și ganilla este egală cu suma de timidil și cytidil (A + G \u003d T + C).

Structura ADN-ului a fost deschisă de F.

Creek și D. Watson (Premiul Nobel în Fiziologie și Medicină 1962). Molecula ADN este o helix cu două lanțuri.

Celula și compoziția sa chimică

Nucleotidele sunt conectate unul cu celălalt prin rămășițele acidului fosforic, formând comunicarea fosfodiesterului, în timp ce bazele azotate sunt direcționate în interior. Distanța dintre nucleotidele din lanț este de 0, 34 nm.

Nucleotidele diferitelor lanțuri sunt combinate între ele prin legături de hidrogen pe principiul complementarității: adenina este legată de două legături de hidrogen tiamice (A \u003d T), iar guanina cu citozină este de trei (G \u003d C).

Structura nucleotidelor

Cea mai importantă proprietate a ADN-ului este capacitatea de a replica (auto-faptă).

Funcția principală a ADN este stocarea și transferul informațiilor ereditare.

Este concentrat în kernel, mitocondriile și plastidele.

Compoziția ARN include de asemenea patru nucleotide: adenină (A), Ura-cilic (Y), guanină (G) și citozină (C). Soldul de zahăr-pendes în ea este reprezentat de riboză.

ARN-ul este în esență molecule monocatentane. Se disting trei tipuri de ARN: informații (și-ARN), transport (T-ARN) și ribozomale (P-ARN).

Structura TRNA.

Toate acestea au un rol activ în procesul de implementare a informațiilor ereditare, care cu ADN-ul este rescris spre și ARN, iar pe acesta din urmă sinteza proteinei este deja efectuată, T-ARN în procesul de sinteză a proteinei aduce aminoacizi la Ribozomii, P-ARN face parte din ribozomii înșiși.

Compoziția chimică a celulei vii

Desenul include compuși chimici diferiți. Unele dintre ele sunt anorganice - se întâlnesc cu natura neînsuflețită. Cu toate acestea, celulele sunt cele mai caracteristice compușilor organici ale căror molecule au o structură foarte complexă.

Compușii celule anorganice. Apa și sărurile sunt compuși anorganici. Cele mai multe din toate în celulele apei. Este necesar pentru toate procesele de viață.

Apa este un solvent bun. În soluția apoasă, are loc interacțiunea chimică a diferitelor substanțe. În starea dizolvată, nutrienții din substanța intercelulară penetrează celula prin membrană. Apa ajută, de asemenea, la eliminarea substanțelor din celulă, care se formează în rezultatele reacțiilor din acesta.

Cel mai important pentru procesele de celule vitale ale sarei la, Na, CA, MG etc.

Compușii celule organice. Principalul rol în implementarea funcției celulare aparține compușilor organici. Printre acestea, proteinele, grăsimile, carbohidrații și acizii nucleici au cea mai mare importanță.

Proteinele sunt substanțele principale și cele mai complexe ale oricărei celule vii.

În dimensiune, molecula de proteine \u200b\u200beste sute și mii de ori mai mare decât moleculele de conexiuni anorganice. Nu există proteine \u200b\u200bnu există viață. Unele proteine \u200b\u200baccelerează reacțiile chimice, efectuând rolul catalizatoarelor. Astfel de proteine \u200b\u200bse numesc enzime.

Grăsimile și carbohidrații au o structură mai puțin complexă.

Ele sunt un material de construcție al celulei și servesc ca surse de energie pentru procesele activității vitale a organismului.

Acizii nucleici sunt formați în miezul celulei. Prin urmare, numele numelui lor (Lat. Nucleaza - Core). Introducerea cromozomului, acizii nucleici sunt implicați în depozitarea și transferul proprietăților ereditare ale celulei. Acizii nucleici asigură formarea proteinelor.

Proprietățile vieții celulei. Proprietatea principală a celulei este metabolismul.

Nutrienții și oxigenul provin constant din substanța intercelulară din celule, iar produsele de degradare se disting. Substanțele care au intrat în celulă sunt implicate în procesele de biosinteză. Biosinteza este formarea de proteine, grăsimi, carbohidrați și compușii lor de la substanțe mai simple. În procesul de biosinteză, substanțele sunt formate specifice anumitor celule organismului.

De exemplu, proteinele care asigură abrevierea lor sunt sintetizate în celulele musculare.

Simultan cu biosinteza în celule, apare dezintegrarea compușilor organici. Ca rezultat al degradării, substanțele sunt formate dintr-o structură mai simplă. Cea mai mare parte a reacției de decădere vine cu participarea oxigenului și eliberarea energiei.

Celulele organizației chimice

Această energie este cheltuită pe procesele de viață care curg în celulă. Procesele de biosinteză și decădere constituie metabolismul care este însoțit de transformarea energiei.

Celulele sunt caracteristice creșterii și reproducerii. Celulele corpului uman multiplă împărțind în jumătate. Fiecare dintre filialele rezultate crește și ajunge la dimensiunea maternă. Noi celule efectuează funcția celulei materne.

Speranța de viață a celulelor este diferită: de la câteva ore până la decenii.

Celulele vii sunt capabile să răspundă schimbărilor fizice și chimice în mediul lor. Această proprietate a celulelor se numește excitabilitate. În acest caz, din starea de odihnă a celulelor intră în stare de lucru - excitație. Atunci când sunt interesante în celule, rata de biosinteză și decădere a substanțelor, consumul de oxigen, modificările temperaturii. În starea excitată, diferite celule sunt efectuate de funcțiile lor.

Celulele ironiei formează și distinge substanțele, reduse musculare, un semnal electric slab apare în celulele nervoase - un impuls nervos, care se poate răspândi prin membranele celulare.

Mediu intern al corpului.

Majoritatea celulelor corporale nu sunt asociate cu mediul extern. Activitatea lor vitală este asigurată de un mediu interior, care este de 3 tipuri de lichide: lichid intercelular (țesut) cu care celulele intră direct în contact, sânge și limfatic. Mediul interior furnizează celulelor cu substanțe necesare pentru mijloacele de trai, iar produsele de degradare sunt îndepărtate prin aceasta.

Mediul intern al organismului are constanța relativă a compoziției și a proprietăților fizico-chimice. Numai în această condiție a celulei poate funcționa în mod normal.

Metabolismul, biosinteza și dezintegrarea compușilor organici, creșterea, reproducerea, excitabilitatea - proprietățile principale ale celulelor.

Proprietățile de viață ale celulelor sunt furnizate de constanța relativă a compoziției mediului interior.

Din cursul botanicii și zoologiei, știți că corpul de plante și animale sunt construite din celule. Corpul uman constă, de asemenea, din celule. Datorită structurii celulare ale corpului, creșterea, reproducerea, restaurarea organelor și țesuturilor și alte forme de activitate sunt posibile.

Forma și dimensiunile celulelor depind de funcția efectuată. Dispozitivul principal pentru studierea structurii celulei este un microscop. Microscopul luminos vă permite să luați în considerare celula cu o creștere de aproximativ trei mii de ori; Un microscop electronic în care fluxul de electroni este utilizat în loc de lumină, sute de mii de ori. Citologia este angajată în studierea structurii și a funcțiilor celulelor (din limba greacă "- Cytos" - o celulă).

Structura celulară. Fiecare celulă constă din citoplasmă și nucleu, iar în afara este acoperită cu o membrană, distingând o celulă de la adiacent. Spațiul dintre membranele celulare vecine este umplut cu lichid substanță intercelulară.Functie principala membraneeste că diferite substanțe din celulă din celulă se mișcă prin ea și, astfel, metabolismul între celule și substanța intercelulară.

Citoplasmă- substanță semi-aripă vâscoasă. Citoplasma conține o serie de cele mai mici structuri celulare - organoides.care efectuează diferite funcții. Luați în considerare cele mai importante organisme: Mitocondriile, rețeaua de tuburi, ribozomi, centru celular, miezul.

Mitocondria.- vițeluri scurte cu partiții interioare. Ele produc o substanță bogată în energia necesară pentru procesele care apar în celula ATP. Se remarcă faptul că cu cât funcționează mai activă celulele, cu atât mai mult mitocondriile din ea.

Canale de rețea.pătrunde în întregul citoplasmă. Pe aceste canale se aplică mișcarea substanțelor și se stabilește legătura dintre organisme.

Ribozomi- vițeii densi care conțin proteine \u200b\u200bși acid ribonucleic. Ele sunt locul de formare a proteinelor.

Centrul de celuleeducați de viței care sunt implicați în diviziunea celulară. Acestea sunt situate în apropierea kernelului.

Miez- Acesta este un Taur, care este o componentă obligatorie a celulei. În timpul diviziunii celulare, structura kernel-ului se schimbă. Când se termină diviziunea celulară, kernelul revine la starea anterioară. Există o substanță specială în nucleu - cromatinădin care se formează vițeii filamentali înainte de a împărți celula - cromozom.Pentru celule, se caracterizează un număr constant de cromozomi de o anumită formă. În celulele corpului uman, acesta este conținut în 46 de cromozomi și în celulele genitale din 23.

Compoziția chimică a celulei.Celulele corpului uman constau dintr-o varietate de compuși chimici de natură anorganică și organică. Substanțele celulare anorganice includ apă și săruri. Apa este de până la 80% din masa celulei. Se dizolvă substanțele implicate în reacții chimice: tolerează substanțele nutritive, elimină conexiunile uzate și dăunătoare din celulă. Săruri minerale - clorură de sodiu, clorură de potasiu etc. - joacă un rol important în distribuția apei între celule și substanța intercelulară. Elemente chimice separate, cum ar fi oxigenul, hidrogenul, azotul, sulful, fierul, magneziu, zinc, iod, fosfor, sunt implicați în crearea unor compuși organici vitali. Compușii organici formează până la 20-30% din masa fiecărei celule. Printre compușii organici, carbohidrații, grăsimile, proteinele și acizii nucleici au cea mai mare importanță.

Carbohidrațiconstau în carbon, hidrogen și oxigen. Carbohidrații includ glucoză, amidon animal - glicogen. Mulți carbohidrați sunt bine solubili în apă și sunt principalele surse de energie pentru implementarea tuturor proceselor de viață. Când decăzută 1 g de carbohidrați este eliberată de 17,6 kJ de energie.

Gras.formate de aceleași elemente chimice ca și carbohidrați. Grăsimile sunt insolubile în apă. Ele fac parte din membranele celulare. Grăsimile servesc, de asemenea, ca sursă de energie de rezervă în organism. Cu divizarea completă de 1 g de grăsime, 38,9 kJ de energie este scutită.

Proteinesunt substanțele celulare de bază. Proteinele sunt cele mai complexe de substanțe organice care apar în natură, deși constând dintr-un număr relativ mic de elemente chimice - carbon, hidrogen, oxigen, azot, sulf. Foarte des, proteina include fosfor. Molecula de proteine \u200b\u200bare dimensiuni mari și este un lanț constând din zeci și sute de compuși mai simpli - 20 tipuri de aminoacizi.

Proteinele servesc ca material principal de construcție. Acestea sunt implicate în formarea membranelor celulare, a kernel-urilor, a citoplasmei, a organoidelor. Multe proteine \u200b\u200befectuează rolul acceleratoarelor de flux de reacție chimică - enzime.Procesele biochimice pot apărea într-o celulă numai în prezența enzimelor speciale care accelerează transformările chimice ale substanțelor din sute de milioane de ori.

Proteinele au o varietate de structuri. Doar într-o singură celulă există până la 1000 de proteine \u200b\u200bdiferite.

Odată cu defalcarea proteinelor din organism, aproximativ aceeași cantitate de energie este eliberată ca atunci când clivajul carbohidrat este de 17,6 kJ timp de 1 g.

Acizi nucleicialimente în miezul celulei. Numele lor este legat de acest lucru (de la Lat. Nucleus - Core). Acestea constau din carbon, oxigen, hidrogen și azot și fosfor. Acizii nucleici sunt de două tipuri - deoxiribonucleic (ADN) și ribonucleic (ARN). ADN-ul sunt în principal în cromozomi de celule. ADN determină compoziția proteinelor celulare și transferul de semne și proprietăți ereditare de la părinți la descendenții. Funcțiile ARN sunt asociate cu formarea de proteine \u200b\u200bcaracteristice acestei celule.

Termeni și concepte majore:

Celula este principala unitate elementară a tuturor lucrurilor vii, așa că este inerentă tuturor proprietăților organismelor vii: o structură foarte ordonată, obținerea de energie din exterior și utilizarea sa pentru a efectua lucrări și a menține ordonarea, metabolismul, reacția activă la iritare, Creșterea, dezvoltarea, reproducerea, dublarea și informațiile privind transmiterea biologică a descendenților, regenerarea (restabilirea structurilor deteriorate), adaptarea mediului.

Omul de știință german T. Svann În mijlocul secolului al XIX-lea a creat o teorie celulară, dintre care principalele dispoziții au indicat că toate țesuturile și organele constau din celule; Celulele de plante și animale sunt fundamentale similare unul cu celălalt, toate apar în mod egal; Activitățile organismelor reprezintă cantitatea de activitate vitală a celulelor individuale. O mare influență asupra dezvoltării în continuare a teoriei celulare și, în general, pentru doctrina celulei, a fost asigurată de marele om de știință german R. Virchov. El nu numai că a adus toate numeroasele fapte împrăștiate, dar, de asemenea, a arătat în mod convingător că celulele reprezintă o structură constantă și apar numai prin reproducere.

Teoria celulară în interpretarea modernă include următoarele dispoziții principale: Celula este o unitate elementară universală de viață; Celulele tuturor organismelor sunt fundamentale similare în structura, funcțiile și compoziția chimică; Celulele se înmulțesc numai prin împărțirea celulei sursă; Organismele multicolore sunt ansambluri celulare complexe care formează sisteme holistice.

Datorită metodelor moderne, a fost identificată cercetarea două tipuri principale de celule: Celule eucariote mai complexe, foarte diferențiate (plante, animale și câteva cele mai simple, alge, ciuperci și licheni) și celule procariote mai puțin organizate (alge albastru-verde, actinomycete, bacterii, spirochete, micoplasma, rickettsia, chlamydia).

Spre deosebire de celula procariotică eucariotică, are un kernel limitat de o membrană dublă nucleară și un număr mare de organele de membrană.

ATENŢIE!

Celula este principala unitate structurală și funcțională a organismelor vii care exercită creșterea, dezvoltarea, metabolismul și stocarea, procesarea și implementarea informațiilor genetice. Din punct de vedere al morfologiei, celula este un sistem complex de biopolimeri separați de mediul extern al membranei plasmatice (plasmolma) și constând din kernel și citoplasmă, în care sunt localizate orgella și includerea (granules).

Ce celule sunt acolo?

Celulele sunt variate în forma, structura, compoziția chimică și natura metabolismului.

Toate celulele sunt omoloage, adică Acestea au o serie de caracteristici structurale comune, pe care depinde implementarea funcțiilor de bază. Celulele sunt inerente unității structurii, metabolismului (metabolismului) și compoziției chimice.

În același timp, diferite celule au structuri specifice. Acest lucru se datorează performanței funcțiilor speciale.

Structura celulară

Structura ultramicroscopică a celulei:

1 - Cytlemma (membrana plasmatică); 2 - bule pinocite; 3 - Centrul de celule Centrozome (citocentre); 4 - Hyaloplasm; 5 - Rețeaua endoplasmică: A - membrana unei rețele granulate; b - ribozomi; 6 - conectarea spațiului pericular cu cavitățile rețelei endoplasmice; 7 - Core; 8 - Porii nucleari; 9 - rețeaua endoplasmică non-subțire (netedă); 10 - nuclee; 11 - Aparat net intern (complexul GOLGI); 12 - vacuole secretorii; 13 - Mitocondriile; 14 - lipozomi; 15 - trei etape consecutive ale fagocitozei; 16 - Comunicarea carcasei celulelor (Cytilmma) cu membranele rețelei endoplasmice.

Compoziția chimică a celulelor

Celula include mai mult de 100 de elemente chimice, patru dintre ele reprezintă aproximativ 98% din masă, acestea sunt organogen: oxigen (65-75%), carbon (15-18%), hidrogen (8-10%) și azot (1, 5-3,0%). Elementele rămase sunt împărțite în trei grupe: macroelemente - conținutul lor în organism depășește 0,01%); Microelemente (0,00001-0,01%) și elemente ultramice (mai puțin de 0,00001).

Macroelementele includ sulf, fosfor, clor, potasiu, sodiu, magneziu, calciu.

La microelegen-acolo - fier, zinc, cupru, iod, fluor, aluminiu, cupru, mangan, cobalt etc.

La ultramicroilemente - seleniu, vanadiu, siliciu, nichel, litiu, argint și în sus. În ciuda conținutului foarte mic, oligoelemente și elemente ultramice joacă un rol foarte important. Ele afectează în principal metabolismul. Fără ei, activitatea vitală normală a fiecărei celule și a corpului în ansamblu este imposibilă.

Celula este formată din substanțe anorganice și organice. Printre cea mai mare apă anorganică. Cantitatea relativă de apă din celulă variază de la 70 la 80%. Apa este un solvent universal, este nevoie de toate reacțiile biochimice din celulă. Odată cu participarea apei, se efectuează reglementarea de căldură. Substanțele care dizolvă în apă (săruri, baze, acizi, proteine, carbohidrați, alcooli etc.) se numesc hidrofilici. Substanțele hidrofobe (grăsimi și frunze) nu se dizolvă în apă. Alte substanțe anorganice (săruri, acizi, baze, ioni pozitivi și negativi sunt realizați de la 1,0 la 1,5%.

Printre substanțele organice sunt proteine \u200b\u200b(10-20%), grăsimi sau lipide (1-5%), carbohidrați (0,2-2,0%), acizi nucleici (1-2%). Conținutul de substanțe cu greutate moleculară mică nu depășește 0,5%.

Molecula de proteine \u200b\u200beste un polimer care constă dintr-un număr mare de unități de monomer duplicate. Monomerii de proteine \u200b\u200bde aminoacizi (ele 20) sunt interconectați prin legături peptidice, formând un lanț de polipeptidă (structura primară de proteine). Este răsucite în spirală, formând, la rândul său, structura secundară a proteinei. Datorită orientării spațiale specifice a lanțului polipeptidic, structura terțiară a proteinei apare, ceea ce determină specificitatea și activitatea biologică a moleculei de proteine. Mai multe structuri terțiare, combinând între ei, formează o structură cuaternară.

Proteinele îndeplinesc funcții esențiale. Enzime - catalizatori biologici care cresc viteza reacțiilor chimice într-o celulă de sute de mii de milioane de ori sunt proteine. Proteinele, introducând toate structurile celulare, efectuați funcția de plastic (construcție). Mișcările celulare efectuează, de asemenea, proteine. Ele oferă substanțe de transport într-o cușcă, din celulă și din interiorul celulei. IMPORTANT este funcția de protecție a proteinelor (anticorpi). Proteinele sunt una dintre sursele de energie. Legumele sunt împărțite în monozaharide și polizaharide. Acestea din urmă sunt construite din monozaharide, similare cu aminoacizii, monomeri. Printre monozaharidele din celulă, glucoză, fructoză este cea mai importantă (conține șase atomi de carbon) și pentosose (cinci atomi de carbon). Penzele fac parte din acizi nucleici. Monozaharidele sunt bine solubile în apă. Polizaharidele sunt slab dizolvate în apă (în celulele glicogenului animale, în vegetal - amidon și celuloză. Carbohidrații sunt o sursă de energie, carbohidrați complexi, conectați la proteine \u200b\u200b(glicoproteine), grăsimile (glicolipidele), sunt implicate în formarea suprafețelor celulare și interacțiuni celulare.

Lipidul include grăsimi și substanțe asemănătoare cu frunze. Moleculele de grăsime sunt construite din glicerol și acizi grași. Substanțele rezidențiale includ colesterolul, unii hormoni, lecitină. Lipidele, care sunt componenta principală a membranelor celulare, efectuând astfel funcția de construcție. Lipidele sunt surse esențiale de energie. Astfel, dacă la oxidare completă de 1 g de proteine \u200b\u200bsau carbohidrați este eliberată de 17,6 kJ de energie, apoi cu oxidare completă de 1 g de grăsime - 38,9 kJ. Lipidele efectuează termoregularea, protejează organele (capsule de grăsime).

ADN și ARN.

Acizii nucleici sunt molecule de polimer formate din monomeri nucleotide. Nucleotida constă din bază de purină sau pirimidină, zahăr (pendes) și reziduuri de acid fosforic. În toate celulele există două tipuri de acizi nucleici: deoxiribonuleină (ADN) și ribonucleic (ARN), care diferă în compoziția bazelor și a zaharurilor.

Structura spațială a acizilor nucleici:

(Potrivit lui B. Alberts și colab., Smy.). I - ARN; II - ADN; Panglici - fosfat de zahăr Cozov; A, C, G, T, U - baze de azot, laturile dintre ele sunt legături de hidrogen.

Molecula ADN.

Molecula ADN constă din două lanțuri de polinucleotide răsucite unul în jurul celeilalte sub forma unui helix dublu. Bazele azotate ale ambelor lanțuri sunt interconectate prin complementare cu legături de hidrogen. Adenina este conectată numai cu Thimine, și citozin - cu Guanin (A - T, domnule). ADN-ul a înregistrat informații genetice, care determină specificitatea proteinelor sintetizate de celulă, adică secvența de aminoacizi din lanțul polipeptidic. ADN transmite moștenirea tuturor proprietăților celulare. ADN-ul este conținut în kernel și mitocondriile.

Molecula ARN.

Molecula ARN este formată dintr-un lanț de polinucleotide. În celule există trei tipuri de ARN. Informații sau TRNA ARN de mesager (de la eng. Messenger - intermediar), care transferă informații despre secvența ADN nucleotidică în ribozomi (vezi mai jos). Transportul ARN (TRNA) care transferă aminoacizii în ribozomi. ARN ribozomal (RRNA), care este implicat în formarea ribozomilor. ARN-ul este conținut în kernel, ribozomi, citoplasmă, mitocondrioasă, cloroplaste.

Compoziția acizilor nucleici.

Atlas: Anatomia și fiziologia umană. Manual practic complet Elena Yuryevna Zigalova

Compoziția chimică a celulelor

Celula include mai mult de 100 de elemente chimice, patru dintre ele reprezintă aproximativ 98% din masă, acest lucru organogen.: oxigen (65-75%), carbon (15-18%), hidrogen (8-10%) și azot (1,5-3,0%). Elementele rămase sunt împărțite în trei grupe: macroelemente - conținutul lor în organism depășește 0,01%); Microelemente (0,00001-0,01%) și elemente ultramice (mai puțin de 0,00001). Macroelementele includ sulf, fosfor, clor, potasiu, sodiu, magneziu, calciu. Pentru a urmări elemente - fier, zinc, cupru, iod, fluor, aluminiu, cupru, mangan, cobalt etc. la elemente ultramice - seleniu, vanadiu, siliciu, nichel, litiu, argint și în sus. În ciuda conținutului foarte mic, oligoelemente și elemente ultramice joacă un rol foarte important. Ele afectează în principal metabolismul. Fără ei, activitatea vitală normală a fiecărei celule și a corpului în ansamblu este imposibilă.

Smochin. 1. Structura ultramicroscopică a celulei.1 - Cytlemma (membrana plasmatică); 2 - bule pinocite; 3 - Centrul de celule Centrozome (citocentre); 4 - Hyaloplasm; 5 - Rețeaua endoplasmică: A - membrana unei rețele granulate; b - ribozomi; 6 - conectarea spațiului pericular cu cavitățile rețelei endoplasmice; 7 - Core; 8 - Porii nucleari; 9 - rețeaua endoplasmică non-subțire (netedă); 10 - nuclee; 11 - Aparat net intern (complexul GOLGI); 12 - vacuole secretorii; 13 - Mitocondriile; 14 - lipozomi; 15 - trei etape consecutive ale fagocitozei; 16 - Comunicarea carcasei celulelor (Cytilmma) cu membrane ale rețelei endoplasmice

Moleculă veveriţăeste un polimer care constă dintr-un număr mare de unități de monomer duplicate. Monomerii de proteine \u200b\u200bde aminoacizi (ele 20) sunt interconectați prin legături peptidice, formând un lanț de polipeptidă (structura primară de proteine). Este răsucite în spirală, formând, la rândul său, structura secundară a proteinei. Datorită orientării spațiale specifice a lanțului polipeptidic, structura terțiară a proteinei apare, ceea ce determină specificitatea și activitatea biologică a moleculei de proteine. Mai multe structuri terțiare, combinând între ei, formează o structură cuaternară.

Proteinele îndeplinesc funcții esențiale. Enzime- catalizatorii biologici care cresc viteza reacțiilor chimice într-o celulă de sute de mii de milioane de ori sunt proteine. Proteinele, introducând toate structurile celulare, efectuați funcția de plastic (construcție). Mișcările celulare efectuează, de asemenea, proteine. Ele oferă substanțe de transport într-o cușcă, din celulă și în interiorul celulei. IMPORTANT este funcția de protecție a proteinelor (anticorpi). Proteinele sunt una dintre sursele de energie.

Carbohidrațiîmpărțită în monozaharide și polizaharide. Acestea din urmă sunt construite din monozaharide, similare cu aminoacizii, monomeri. Printre monozaharidele din celulă, glucoză, fructoză este cea mai importantă (conține șase atomi de carbon) și pentosose (cinci atomi de carbon). Penzele fac parte din acizi nucleici. Monozaharidele sunt bine solubile în apă. Polizaharidele sunt slab dizolvate în apă (în celulele glicogenului animale, în vegetal - amidon și celuloză. Carbohidrații sunt o sursă de energie, carbohidrați complexi, conectați la proteine \u200b\u200b(glicoproteine), grăsimile (glicolipidele), sunt implicate în formarea suprafețelor celulare și interacțiuni celulare.

LA lipidam.credeți grăsimi și substanțe asemănătoare zero. Moleculele de grăsime sunt construite din glicerol și acizi grași. Substanțele rezidențiale includ colesterolul, unii hormoni, lecitină. Lipidele, care sunt componenta principală a membranelor celulare (ele sunt descrise mai jos), efectuând astfel funcția de construcție. Lipidele sunt surse esențiale de energie. Astfel, dacă la oxidare completă de 1 g de proteine \u200b\u200bsau carbohidrați este eliberată de 17,6 kJ de energie, apoi cu oxidare completă de 1 g de grăsime - 38,9 kJ. Lipidele efectuează termoregularea, protejează organele (capsule de grăsime).

Acizi nucleicisunt molecule de polimer formate din monomeri nucleotide. Nucleotida constă din bază de purină sau pirimidină, zahăr (pendes) și reziduuri de acid fosforic. În toate celulele există două tipuri de acizi nucleici: deoxiribonuleină (ADN) și ribonuclee (ARN), care diferă în compoziția bazelor și a zaharurilor (Tabelul 1, smochin. 2.).

Smochin. 2. Structura spațială a acizilor nucleici (în conformitate cu B. Alberts și colab., Cu AME.).I - ARN; II - ADN; Panglici - fosfat de zahăr Cozov; A, C, G, T, U - baze de azot, laturi între ele - legături de hidrogen

Molecula ADN constă din două lanțuri de polinucleotide răsucite unul în jurul celeilalte sub forma unui helix dublu. Bazele azotate ale ambelor lanțuri sunt interconectate prin complementare cu legături de hidrogen. Adenina este conectată numai cu Thimine, și citozin - cu Guanin(A - T, domnule). ADN-ul a înregistrat informații genetice, care determină specificitatea proteinelor sintetizate de celulă, adică secvența de aminoacizi din lanțul polipeptidic. ADN transmite moștenirea tuturor proprietăților celulare. ADN-ul este conținut în kernel și mitocondriile.

Transportul ARN (TRNA) care transferă aminoacizii în ribozomi. ARN ribozomal (RRNA), care este implicat în formarea ribozomilor. ARN-ul este conținut în kernel, ribozomi, citoplasmă, mitocondrioasă, cloroplaste.

tabelul 1

Compoziția acizilor nucleici