Vipengele vya kemikali na misombo ya isokaboni, kulingana na asilimia yao kwenye seli, imegawanywa katika vikundi vitatu:
macroelements: hidrojeni, kaboni, nitrojeni, oksijeni (mkusanyiko katika kiini - 99.9%);
microelements: sodiamu, magnesiamu, fosforasi, sulfuri, klorini, potasiamu, kalsiamu (mkusanyiko katika kiini -0.1%);
ultramicroelements: boroni, silicon, vanadium, manganese, chuma, cobalt, shaba, zinki, molybdenum (mkusanyiko katika seli - chini ya 0.001%).
Madini, chumvi na ioni hufanya 2...6 % kiasi cha seli, baadhi ya vipengele vya madini viko kwenye seli katika fomu isiyo ya ionized. Kwa mfano, chuma kilichofungwa kwa kaboni kinapatikana katika hemoglobin, ferritin, cytochromes na enzymes nyingine muhimu ili kudumisha shughuli za kawaida za seli.
Chumvi za madini hutengana katika anions na kasheni na hivyo kudumisha shinikizo la kiosmotiki na usawa wa asidi-msingi wa seli. Ioni za isokaboni hutumika kama viambajengo muhimu kwa shughuli ya enzymatic. Kutoka kwa phosphate ya isokaboni, adenosine triphosphate (ATP) huundwa katika mchakato wa phosphorylation ya oksidi - dutu ambayo nishati muhimu kwa maisha ya seli huhifadhiwa. Ioni za kalsiamu hupatikana katika damu inayozunguka na kwenye seli. Katika mifupa huchanganyika na ioni za phosphate na carbonate ili kuunda muundo wa fuwele.
Maji - ni mtawanyiko wa ulimwengu wote wa vitu vilivyo hai. Seli zinazofanya kazi zinajumuisha maji 60-95%, hata hivyo, katika seli na tishu zinazopumzika, kama vile spores na mbegu, sehemu ya maji kawaida huchukua angalau 10-20. %>. Katika seli, maji yapo katika aina mbili: bure na imefungwa. Maji ya bure hutengeneza 95% ya maji yote kwenye seli na hutumiwa hasa kama kiyeyusho na njia ya mtawanyiko kwa mfumo wa colloidal wa protoplasm. Maji yaliyofungwa (4-5 % ya maji yote kwenye seli) imeunganishwa kwa urahisi na protini na hidrojeni na vifungo vingine.
Dutu za kikaboni ni misombo yenye kaboni (isipokuwa carbonates). Wengi jambo la kikaboni- polima zinazojumuisha chembe za kurudia - monomers.
Squirrels- polima za kibiolojia ambazo hufanya wingi wa vitu vya kikaboni vya seli, ambavyo vinachukua karibu 40 ... 50% ya molekuli kavu ya protoplasm. Protini zina kaboni, hidrojeni, oksijeni, nitrojeni, pamoja na sulfuri na fosforasi.
Protini zinazojumuisha tu amino asidi huitwa protini rahisi (kutoka gr. protos - kwanza, muhimu zaidi). Kawaida huwekwa kwenye seli kama dutu ya hifadhi. Protini tata (proteidi) huundwa kwa kuchanganya protini rahisi na wanga, asidi ya mafuta, na asidi nucleic. Enzymes nyingi zinazoamua na kudhibiti michakato yote ya maisha kwenye seli ni asili ya protini.
Kulingana na usanidi wa anga, viwango vinne vya kimuundo vya shirika la molekuli za protini vinajulikana. Muundo wa kimsingi: asidi ya amino hupigwa kama shanga kwenye uzi, mlolongo wa mpangilio una umuhimu muhimu wa kibaolojia. Muundo wa sekondari: molekuli ni kompakt, rigid, chembe zisizo na urefu; usanidi wa protini kama hizo hufanana na hesi. Muundo wa elimu ya juu: minyororo ya polipeptidi, kama matokeo ya mpangilio tata wa anga, huunda muundo wa kompakt wa kinachojulikana kama protini za globular. Muundo wa Quaternary: Inajumuisha minyororo miwili au zaidi, ambayo inaweza kuwa sawa au tofauti.
Protini zinajumuisha monomers - amino asidi (ya amino asidi 40 inayojulikana, 20 ni sehemu ya protini). Amino asidi ni misombo ya amphoteric iliyo na vikundi vyote vya asidi (carboxyl) na msingi (amini). Asidi za amino zinapogandana na kutengeneza molekuli ya protini, kikundi cha asidi ya amino asidi moja huchanganyika na kikundi cha msingi cha asidi nyingine ya amino. Kila protini ina mamia ya molekuli za amino asidi zilizounganishwa kwa mpangilio tofauti na uwiano, ambayo huamua aina mbalimbali za kazi za molekuli za protini.
Asidi za nyuklia- polima za kibaiolojia za asili za juu za Masi ambazo zinahakikisha uhifadhi na usambazaji wa habari za urithi (maumbile) katika viumbe hai. Hili ndilo kundi muhimu zaidi la biopolymers, ingawa maudhui hayazidi 1-2% ya wingi wa protoplasm.
Molekuli asidi ya nucleic- Hizi ni minyororo mirefu ya mstari inayojumuisha monoma - nyukleotidi. Kila nyukleotidi ina msingi wa nitrojeni, monosaccharide (pentose) na mabaki ya asidi ya fosforasi. Kiasi kikubwa cha DNA kilichomo kwenye kiini, RNA hupatikana wote katika kiini na katika cytoplasm.
Molekuli ya ribonucleic acid (RNA) yenye nyuzi moja ina nukleotidi 4...6 elfu, inayojumuisha ribose, mabaki ya asidi ya fosforasi na aina nne za besi za nitrojeni: adenine (A), guanini (G), uracil (U) na cytosine. (C).
Molekuli za DNA zinajumuisha 10...25 elfu nucleotidi za kibinafsi, zilizojengwa kutoka kwa deoxyribose, mabaki ya asidi ya fosforasi na aina nne za besi za nitrojeni: adenine (A), guanini (G), uracil (U) na thymine (T).
Molekuli ya DNA ina minyororo miwili inayosaidiana, ambayo urefu wake hufikia makumi kadhaa na hata mamia ya mikromita.
Mnamo 1953, D. Watson na F. Crick walipendekeza mfano wa anga wa molekuli ya DNA (double helix). DNA ina uwezo wa kubeba habari za maumbile na kuzaliana kwa usahihi - hii ni moja ya uvumbuzi muhimu zaidi katika biolojia ya karne ya 20, ambayo ilifanya iwezekane kuelezea utaratibu wa urithi na kutoa msukumo mkubwa kwa maendeleo ya biolojia ya molekuli.
Lipids- vitu kama mafuta, tofauti katika muundo na kazi. Lipids rahisi - mafuta, waxes - hujumuisha mabaki asidi ya mafuta na pombe. Lipids ngumu ni mchanganyiko wa lipids na protini (lipoproteins), asidi ya orthophosphoric (phospholipids), sukari (glycolipids). Kawaida huwa na kiasi cha 2 ... 3%. Lipids ni vipengele vya muundo utando, kuathiri upenyezaji wao, na pia kutumika kama hifadhi ya nishati kwa ajili ya malezi ya ATP.
Kimwili na Tabia za kemikali lipids imedhamiriwa na uwepo katika molekuli zao za vikundi vyote viwili vya polar (vilivyoshtakiwa kwa umeme) (-COOH, -OH, -NH, nk) na minyororo ya hidrokaboni isiyo ya polar. Kutokana na muundo huu, lipids nyingi ni surfactants. Wao ni duni sana mumunyifu katika maji (kutokana na maudhui ya juu ya radicals ya hydrophobic na vikundi) na katika mafuta (kutokana na kuwepo kwa vikundi vya polar).
Wanga- misombo ya kikaboni, ambayo, kulingana na kiwango cha utata, imegawanywa katika monosaccharides (glucose, fructose), disaccharides (sucrose, maltose, nk), polysaccharides (wanga, glycogen, nk). Monosaccharides ni bidhaa za msingi za usanisinuru na hutumika kwa ajili ya usanisi wa polisakaridi, amino asidi, asidi ya mafuta, n.k. Polisakharidi huhifadhiwa kama hifadhi ya nishati na kuvunjika kwa monosaccharides iliyotolewa wakati wa kuchacha au kupumua. Msaada wa polysaccharides ya hydrophilic usawa wa maji seli.
Adenosine triphosphoric acid(ATP) ina msingi wa nitrojeni - adenine, ribose ya kabohaidreti na mabaki matatu ya asidi ya fosforasi, kati ya ambayo kuna vifungo vya juu vya nishati.
Protini, wanga na mafuta sio tu vifaa vya ujenzi ambavyo mwili huundwa, lakini pia vyanzo vya nishati. Kwa kuongeza vioksidishaji wa protini, wanga, na mafuta wakati wa kupumua, mwili hubadilisha nishati ya misombo ya kikaboni tata katika vifungo vyenye nishati katika molekuli ya ATP. ATP imeundwa katika mitochondria na kisha inaingia maeneo mbalimbali seli, kutoa nishati kwa michakato yote muhimu.
Viumbe vyote vilivyo hai vinaundwa na seli. Mwili wa mwanadamu pia una muundo wa seli, shukrani ambayo ukuaji wake, uzazi na maendeleo vinawezekana.
Mwili wa mwanadamu una idadi kubwa ya seli za maumbo na saizi tofauti, ambayo inategemea kazi iliyofanywa. Kusoma muundo na kazi ya seli ni mchumba saitiolojia.
Kila seli inafunikwa na utando unaojumuisha tabaka kadhaa za molekuli, ambayo inahakikisha upenyezaji wa kuchagua wa dutu. Chini ya membrane katika seli kuna dutu ya nusu ya kioevu ya viscous - cytoplasm na organelles.
Mitochondria- vituo vya nishati ya seli, ribosomes - mahali pa malezi ya protini, reticulum endoplasmic, ambayo hufanya kazi ya kusafirisha vitu, kiini - mahali pa kuhifadhi habari za urithi, ndani ya kiini - nucleolus. Inazalisha asidi ya ribonucleic. Karibu na kiini kuna kituo cha seli muhimu kwa mgawanyiko wa seli.
Seli za binadamu inajumuisha vitu vya kikaboni na isokaboni.
Dutu isokaboni:
Maji - hufanya 80% ya molekuli ya seli, kufuta vitu, kushiriki katika athari za kemikali;
Chumvi za madini kwa namna ya ions zinahusika katika usambazaji wa maji kati ya seli na dutu ya intercellular. Wao ni muhimu kwa ajili ya awali ya vitu muhimu vya kikaboni.
Jambo la kikaboni:
Protini ni vitu kuu vya seli, vitu ngumu zaidi vinavyopatikana katika asili. Protini ni sehemu ya utando, kiini, na organelles na hufanya kazi ya kimuundo katika seli. Enzymes - protini, viongeza kasi vya athari;
Mafuta - hufanya kazi ya nishati; ni sehemu ya utando;
Wanga - pia wakati wa kuvunjika, huunda kiasi kikubwa cha nishati, ni mumunyifu sana katika maji na kwa hiyo, wakati wa kuvunjika, nishati huundwa haraka sana.
Asidi za Nucleic - DNA na RNA, huamua, kuhifadhi na kusambaza habari za urithi kuhusu muundo wa protini za seli kutoka kwa wazazi hadi kwa watoto.
Seli mwili wa binadamu kuwa na idadi ya mali muhimu na hufanya kazi fulani:
KATIKA seli ni metabolizing, ikifuatana na awali na mtengano wa misombo ya kikaboni; kimetaboliki inaambatana na ubadilishaji wa nishati;
Wakati vitu vinavyotengenezwa kwenye seli, inakua, ukuaji wa seli unahusishwa na ongezeko la idadi yao, hii inahusishwa na uzazi kwa njia ya mgawanyiko;
Seli zilizo hai zina msisimko;
Moja ya sifa za tabia ya seli ni harakati.
Seli ya mwili wa mwanadamu Sifa zifuatazo muhimu ni za asili: kimetaboliki, ukuaji, uzazi na msisimko. Kulingana na kazi hizi, kazi ya viumbe vyote hufanyika.
Muundo wa kemikali ya seli.
Mali ya msingi na viwango vya shirika la asili hai
Viwango vya shirika la mifumo hai huonyesha utii na uongozi wa shirika la kimuundo la maisha:
Masi ya maumbile - biopolymers binafsi (DNA, RNA, protini);
Seli - kitengo cha msingi cha kujizalisha cha maisha (prokaryotes, eukaryotes unicellular), tishu, viungo;
Kiumbe - kuwepo kwa kujitegemea kwa mtu binafsi;
Idadi ya watu maalum - kitengo cha msingi kinachoendelea - idadi ya watu;
Biogeocenotic - mifumo ya ikolojia inayojumuisha watu tofauti na makazi yao;
Biosphere - idadi yote hai ya Dunia, kuhakikisha mzunguko wa vitu katika asili.
Asili ni ulimwengu mzima wa nyenzo uliopo katika utofauti wake wote wa maumbo.
Umoja wa maumbile unaonyeshwa katika usawa wa uwepo wake, umoja wa muundo wake wa kimsingi, utii wa sheria zile zile za mwili, na shirika la kimfumo.
Mifumo mbalimbali ya asili, hai na isiyo hai, imeunganishwa na kuingiliana na kila mmoja. Mfano wa mwingiliano wa kimfumo ni biosphere.
Biolojia ni ngumu ya sayansi ambayo inasoma mifumo ya maendeleo na shughuli muhimu za mifumo ya maisha, sababu za utofauti wao na kubadilika kwao. mazingira, uhusiano na mifumo mingine hai na vitu visivyo hai.
Kitu cha utafiti wa kibiolojia ni asili hai.
Mada ya utafiti wa biolojia ni:
Mifumo ya jumla na maalum ya shirika, maendeleo, kimetaboliki, usambazaji wa habari za urithi;
Utofauti wa aina za maisha na viumbe wenyewe, pamoja na uhusiano wao na mazingira.
Utofauti wote wa maisha Duniani umeelezewa mchakato wa mageuzi na athari za mazingira kwa viumbe.
Kiini cha maisha imedhamiriwa na M.V.
Wolkenstein kama kuwepo kwa Dunia kwa "miili hai, ambayo ni mifumo wazi ya kujidhibiti na kujizalisha yenyewe, iliyojengwa kutoka kwa biopolymers - protini na asidi nucleic."
Tabia kuu za mifumo ya maisha:
Kimetaboliki;
Kujidhibiti;
Kuwashwa;
Tofauti;
Urithi;
Uzazi;
Muundo wa kemikali ya seli.
Dutu zisizo za kawaida za seli
Cytology ni sayansi ambayo inasoma muundo na kazi ya seli. Seli ni kitengo cha kimsingi cha kimuundo na kazi cha viumbe hai. Seli viumbe vyenye seli moja mali na kazi zote za mifumo hai ni asili.
Seli za viumbe vyenye seli nyingi hutofautishwa na muundo na kazi.
Muundo wa atomiki: seli ina vitu kama 70 Jedwali la mara kwa mara Vipengele vya Mendeleev, na 24 kati yao viko katika aina zote za seli.
Macroelements - H, O, N, C, microelements - Mg, Na, Ca, Fe, K, P, CI, S, ultramicroelements - Zn, Cu, I, F, Mn, Co, Si, nk.
Muundo wa molekuli: seli ina molekuli za misombo ya isokaboni na ya kikaboni.
Dutu zisizo za kawaida za seli
Molekuli ya maji ina muundo wa anga usio na mstari na ina polarity. Vifungo vya hidrojeni huundwa kati ya molekuli ya mtu binafsi, ambayo huamua mali ya kimwili na kemikali ya maji.
1. Masi ya maji Mtini. 2. Vifungo vya hidrojeni kati ya molekuli za maji
Tabia za kimwili za maji:
Maji yanaweza kuwa katika majimbo matatu - kioevu, imara na gesi;
Maji ni kutengenezea. Molekuli za maji ya polar huyeyusha molekuli za polar za vitu vingine. Dutu ambazo huyeyuka katika maji huitwa hydrophilic. Dutu ambazo haziwezi kuyeyuka katika maji ni hydrophobic;
Juu joto maalum. Kuvunja vifungo vya hidrojeni vinavyoshikilia molekuli za maji pamoja kunahitaji kunyonya kwa kiasi kikubwa cha nishati.
Mali hii ya maji inahakikisha uhifadhi wa usawa wa joto katika mwili;
Joto la juu la mvuke. Ili kuyeyusha maji, nishati nyingi inahitajika. Kiwango cha kuchemsha cha maji ni cha juu kuliko ile ya vitu vingine vingi. Mali hii ya maji hulinda mwili kutokana na joto;
Masi ya maji ni katika mwendo wa mara kwa mara, hugongana na kila mmoja katika awamu ya kioevu, ambayo ni muhimu kwa michakato ya kimetaboliki;
Mshikamano na mvutano wa uso.
Vifungo vya hidrojeni huamua mnato wa maji na kujitoa kwa molekuli zake na molekuli za vitu vingine (mshikamano).
Kutokana na nguvu za wambiso za molekuli, filamu huundwa juu ya uso wa maji, ambayo ina sifa ya mvutano wa uso;
Msongamano. Wakati kilichopozwa, harakati za molekuli za maji hupungua. Idadi ya vifungo vya hidrojeni kati ya molekuli inakuwa ya juu. Maji yana msongamano mkubwa zaidi wa 4 ° C. Wakati wa kufungia, maji hupanua (nafasi inahitajika kwa ajili ya kuundwa kwa vifungo vya hidrojeni), na wiani wake hupungua, hivyo barafu huelea juu ya uso wa maji, ambayo inalinda hifadhi kutokana na kufungia;
Uwezo wa kuunda miundo ya colloidal.
Molekuli za maji huunda ganda karibu na molekuli zisizo na maji za vitu vingine, kuzuia uundaji wa chembe kubwa. Hali hii ya molekuli hizi inaitwa kutawanywa (kutawanyika). Chembe ndogo zaidi za vitu, zikizungukwa na molekuli za maji, huunda ufumbuzi wa colloidal (cytoplasm, maji ya intercellular).
Kazi za kibaolojia za maji:
Usafiri - maji huhakikisha harakati za vitu katika seli na mwili, ngozi ya vitu na excretion ya bidhaa za kimetaboliki.
Kwa asili, maji hubeba bidhaa za taka ndani ya udongo na miili ya maji;
Kimetaboliki - maji ni kati kwa bio zote athari za kemikali na wafadhili wa elektroni wakati wa photosynthesis, ni muhimu kwa hidrolisisi ya macromolecules kwa monomers zao;
Inashiriki katika elimu:
1) maji ya kulainisha ambayo hupunguza msuguano (synovial - kwenye viungo vya wanyama wenye uti wa mgongo, pleural, in cavity ya pleural, pericardial - katika mfuko wa pericardial);
2) kamasi, ambayo inawezesha harakati za vitu kupitia matumbo na kuunda mazingira ya unyevu kwenye utando wa mucous wa njia ya kupumua;
3) secretions (mate, machozi, bile, manii, nk) na juisi katika mwili.
Ioni za isokaboni.
Ioni isokaboni za seli zinawakilishwa na: cations K+, Na+, Ca2+, Mg2+, NH3 na anions Cl-, NOi2-, H2PO4-, HCO3-, HPO42-.
Tofauti kati ya kiasi cha cations na anions juu ya uso na ndani ya seli inahakikisha tukio la uwezo wa hatua, ambayo ni msingi wa msisimko wa ujasiri na misuli.
Anions ya asidi ya fosforasi huunda mfumo wa buffer ya phosphate ambayo hudumisha pH ya mazingira ya ndani ya seli ya mwili kwa kiwango cha 6-9.
Asidi ya kaboni na anions zake huunda mfumo wa buffer ya bicarbonate na kudumisha pH ya mazingira ya nje ya seli (plasma ya damu) kwa kiwango cha 4-7.
Misombo ya nitrojeni hutumika kama chanzo cha lishe ya madini, awali ya protini na asidi ya nucleic.
Atomi za fosforasi ni sehemu ya asidi ya nucleic, phospholipids, pamoja na mifupa ya wanyama wenye uti wa mgongo na kifuniko cha chitinous cha arthropods. Ioni za kalsiamu ni sehemu ya dutu ya mifupa, pia ni muhimu kwa kusinyaa kwa misuli na kuganda kwa damu.
Muundo wa kemikali ya seli. Dutu zisizo za kawaida
Muundo wa atomiki na molekuli ya seli. Seli ndogo ndogo ina vitu elfu kadhaa ambavyo hushiriki katika athari tofauti za kemikali. Michakato ya kemikali mtiririko katika seli ni mojawapo ya hali kuu za maisha, maendeleo na utendaji wake.
Seli zote za viumbe vya wanyama na mimea, pamoja na microorganisms, ni sawa katika utungaji wa kemikali, ambayo inaonyesha umoja wa ulimwengu wa kikaboni.
Jedwali linaonyesha data juu ya muundo wa atomiki wa seli.
Kati ya vitu 109 vya jedwali la upimaji la Mendeleev, idadi kubwa ilipatikana kwenye seli. Vipengele vingine viko katika seli kwa kiasi kikubwa, wengine kwa kiasi kidogo. Yaliyomo ya vitu vinne kwenye seli ni ya juu sana - oksijeni, kaboni, nitrojeni na hidrojeni. Kwa jumla, wao hufanya karibu 98% ya jumla ya yaliyomo kwenye seli. Kundi linalofuata lina vipengele nane, maudhui ambayo katika seli huhesabiwa kwa kumi na mia ya asilimia. Hizi ni sulfuri, fosforasi, klorini, potasiamu, magnesiamu, sodiamu, kalsiamu, chuma.
Kwa jumla wanafikia 1.9%. Vipengele vingine vyote viko kwenye seli kwa idadi ndogo sana (chini ya 0.01%).
Kwa hivyo, seli haina vipengele maalum vya tabia tu ya asili hai. Hii inaonyesha uhusiano na umoja wa asili hai na isiyo hai.
Katika kiwango cha atomiki, hakuna tofauti kati ya muundo wa kemikali wa ulimwengu wa kikaboni na isokaboni. Tofauti zinapatikana juu ngazi ya juu shirika - Masi.
Kama inavyoonekana kutoka kwa jedwali, miili hai, pamoja na vitu vya kawaida katika asili isiyo hai, ina vitu vingi vinavyojulikana tu na viumbe hai.
Maji. Katika nafasi ya kwanza kati ya vitu vya seli ni maji. Inafanya karibu 80% ya molekuli ya seli. Maji ni sehemu muhimu zaidi ya seli, si tu kwa wingi. Inachukua jukumu kubwa na tofauti katika maisha ya seli.
Maji huamua mali ya kimwili ya seli - kiasi chake, elasticity.
Maji ni ya umuhimu mkubwa katika malezi ya muundo wa molekuli za vitu vya kikaboni, haswa muundo wa protini, ambayo ni muhimu kufanya kazi zao. Umuhimu wa maji kama kutengenezea ni mkubwa: vitu vingi huingia ndani ya seli kutoka kwa mazingira ya nje suluhisho la maji na katika suluhisho la maji, bidhaa za taka huondolewa kwenye seli.
Hatimaye, maji ni mshiriki wa moja kwa moja katika athari nyingi za kemikali (mgawanyiko wa protini, wanga, mafuta, nk).
Kubadilika kwa seli kufanya kazi katika mazingira ya majini kunatoa hoja kwamba uhai Duniani ulitokana na maji.
Jukumu la kibaolojia la maji limedhamiriwa na upekee wa muundo wake wa Masi: polarity ya molekuli zake.
Wanga.
Wanga ni misombo ngumu ya kikaboni iliyo na atomi za kaboni, oksijeni na hidrojeni.
Kuna rahisi na wanga tata.
Wanga rahisi huitwa monosaccharides. Kabohaidreti tata ni polima ambayo monosaccharides huchukua nafasi ya monomers.
Monosaccharides mbili huunda disaccharide, tatu huunda trisaccharide, na nyingi huunda polysaccharide.
Monosaccharides zote ni dutu zisizo na rangi, mumunyifu sana katika maji. Karibu wote wana ladha tamu ya kupendeza. Monosaccharides ya kawaida ni glucose, fructose, ribose na deoxyribose.
2.3 Muundo wa kemikali wa seli. Macro- na microelements
Ladha ya tamu ya matunda na matunda, pamoja na asali, inategemea glucose na maudhui ya fructose ndani yao. Ribose na deoxyribose ni sehemu ya asidi nucleic (uk. 158) na ATP (uk.
Di- na trisaccharides, kama monosaccharides, huyeyuka vizuri katika maji na kuwa na ladha tamu. Kadiri idadi ya vitengo vya monoma inavyoongezeka, umumunyifu wa polysaccharides hupungua na ladha tamu hupotea.
Ya disaccharides, beet (au miwa) na sukari ya maziwa Polysaccharides ya kawaida ni wanga (katika mimea), glycogen (katika wanyama), na nyuzi (selulosi).
Mbao ni karibu selulosi safi. Monoma ya polysaccharides hizi ni glucose.
Jukumu la kibaolojia la wanga. Wanga huchukua nafasi ya chanzo cha nishati muhimu kwa seli kutekeleza aina mbalimbali za shughuli. Kwa shughuli za seli - harakati, usiri, biosynthesis, luminescence, nk - nishati inahitajika. Ngumu katika muundo, matajiri katika nishati, wanga hupata uharibifu wa kina katika seli na, kwa sababu hiyo, hugeuka kuwa misombo rahisi, isiyo na nishati - monoxide ya kaboni (IV) na maji (CO2 na H20).
Wakati wa mchakato huu, nishati hutolewa. Wakati 1 g ya kabohaidreti imevunjwa, 17.6 kJ inatolewa.
Mbali na nishati, wanga pia hufanya kazi ya ujenzi. Kwa mfano, kuta za seli za mimea zinafanywa na selulosi.
Lipids. Lipids hupatikana katika seli zote za wanyama na mimea. Wao ni sehemu ya miundo mingi ya seli.
Lipids ni vitu vya kikaboni ambavyo haviwezi kuyeyuka katika maji, lakini mumunyifu katika petroli, etha, na asetoni.
Ya lipids, ya kawaida na inayojulikana ni mafuta.
Kuna, hata hivyo, seli ambazo zina karibu 90% ya mafuta. Katika wanyama, seli hizi ziko chini ya ngozi, ndani tezi za mammary, muhuri wa mafuta. Mafuta hupatikana katika maziwa ya mamalia wote. Mimea mingine ina kiasi kikubwa cha mafuta yaliyojilimbikizia mbegu na matunda yake, kwa mfano alizeti, katani, na walnut.
Mbali na mafuta, lipids zingine zipo kwenye seli. Kwa mfano lecithin, cholesterol. Lipids ni pamoja na vitamini (A, O) na homoni (kwa mfano, homoni za ngono).
Umuhimu wa kibaolojia wa lipids ni kubwa na tofauti.
Hebu tuangalie, kwanza kabisa, kazi yao ya ujenzi. Lipids ni hydrophobic. Safu nyembamba zaidi ya vitu hivi ni sehemu ya utando wa seli. Ya kawaida ya lipids, mafuta, ni ya umuhimu mkubwa kama chanzo cha nishati. Mafuta yanaweza kuoksidishwa kwenye seli hadi monoksidi kaboni (IV) na maji. Wakati wa kuvunjika kwa mafuta, nishati mara mbili hutolewa kama wakati wa kuvunjika kwa wanga. Wanyama na mimea huhifadhi mafuta na kuitumia katika mchakato wa maisha.
Inahitajika kuzingatia maana zaidi. mafuta kama chanzo cha maji. Kutoka kilo 1 ya mafuta, karibu kilo 1.1 ya maji huundwa wakati wa oxidation yake. Hii inaeleza jinsi wanyama wengine wanavyoweza kuishi kwa muda mrefu bila maji. Watu wa Willow, kwa mfano, kuvuka jangwa lisilo na maji, hawawezi kunywa kwa siku 10-12.
Dubu, marmots na wanyama wengine wa hibernating hawanywi kwa zaidi ya miezi miwili. Wanyama hawa hupata maji muhimu kwa maisha kama matokeo ya oxidation ya mafuta. Mbali na muundo na kazi za nishati, lipids hufanya kazi za kinga: mafuta yana conductivity ya chini ya mafuta. Imewekwa chini ya ngozi, na kutengeneza mkusanyiko mkubwa katika wanyama wengine. Kwa hiyo, katika nyangumi, unene wa safu ya subcutaneous ya mafuta hufikia m 1, ambayo inaruhusu mnyama huyu kuishi katika maji baridi ya bahari ya polar.
Biopolymers: protini, asidi nucleic.
Kati ya vitu vyote vya kikaboni, wingi wa seli (50-70%) hujumuisha protini. Utando wa seli na miundo yake yote ya ndani hujengwa kwa ushiriki wa molekuli za protini. Molekuli za protini ni kubwa sana kwa sababu zinajumuisha mamia mengi ya monoma tofauti ambazo huunda kila aina ya mchanganyiko. Kwa hiyo, aina mbalimbali za protini na mali zao hazina mwisho.
Protini hupatikana kwenye nywele, manyoya, pembe, nyuzi za misuli, feeder-
chembechembe za mayai na mbegu na sehemu nyingine nyingi za mwili.
Molekuli ya protini ni polima. Monomeri za molekuli za protini ni asidi ya amino.
Zaidi ya asidi 150 tofauti za amino hujulikana kimaumbile, lakini ni 20 pekee ndizo zinazohusika katika uundaji wa protini katika viumbe hai.Uzi mrefu wa asidi ya amino unaounganishwa kwa mpangilio huwakilisha. muundo wa msingi molekuli za protini (inaonyesha fomula yake ya kemikali).
Kawaida thread hii ndefu imefungwa kwa nguvu ndani ya ond, zamu ambazo zimeunganishwa kwa kila mmoja na vifungo vya hidrojeni.
A spiral inaendelea strand ya molekuli ni muundo wa sekondari, molekuli squirrel. Protini kama hiyo tayari ni ngumu kunyoosha. Molekuli ya protini iliyojikunja kisha hujipinda katika usanidi mkali zaidi - muundo wa elimu ya juu. Protini zingine zina fomu ngumu zaidi - muundo wa quaternary, kwa mfano, hemoglobin. Kama matokeo ya kupotosha mara kwa mara, nyuzi ndefu na nyembamba ya molekuli ya protini inakuwa fupi, nene na inakusanyika kwenye donge la kompakt - globule Protini ya globular pekee hufanya kazi zake za kibiolojia katika seli.
Ikiwa muundo wa protini umevunjwa, kwa mfano kwa joto au hatua ya kemikali, basi hupoteza sifa zake na kufuta.
Utaratibu huu unaitwa denaturation. Ikiwa denaturation iliathiri tu muundo wa juu au wa sekondari, basi inaweza kubadilishwa: inaweza tena kupotosha kwenye ond na kuingia kwenye muundo wa juu (jambo la denaturation). Katika kesi hii, kazi za protini hii zinarejeshwa. Mali hii muhimu zaidi ya protini ni msingi wa kuwashwa kwa mifumo ya maisha, i.e.
uwezo wa chembe hai kujibu msukumo wa nje au wa ndani.
Protini nyingi zina jukumu vichocheo katika athari za kemikali,
kupita kwenye ngome.
Wanaitwa vimeng'enya. Enzymes zinahusika katika uhamisho wa atomi na molekuli, katika kuvunjika na ujenzi wa protini, mafuta, wanga na misombo mingine yote (yaani katika kimetaboliki ya seli). Hakuna mmenyuko mmoja wa kemikali katika seli na tishu hai hutokea bila ushiriki wa enzymes.
Enzymes zote zina hatua maalum - hurahisisha michakato au kuharakisha athari kwenye seli.
Protini katika seli hufanya kazi nyingi: zinashiriki katika muundo wake, ukuaji na katika michakato yote muhimu. Bila protini, maisha ya seli haiwezekani.
Asidi za nyuklia ziligunduliwa kwanza kwenye viini vya seli, ndiyo sababu walipata jina lao (lat.
puсleus - msingi). Kuna aina mbili za asidi nucleic: deoxyribonucleic acid (kifupi DIC) na ribonucleic acid (RIC). Molekuli za asidi ya nyuklia ni kabla ya
ni minyororo mirefu ya polima (nyuzi), monoma
ambazo ni nyukleotidi.
Kila nyukleotidi ina molekuli moja ya asidi fosforasi na sukari (deoxyribose au ribose), pamoja na moja ya besi nne za nitrojeni. Misingi ya nitrojeni katika DNA ni adenine guanini na zumozin; Na mi.min,.
Asidi ya Deoksiribonucleic (DNA)- dutu muhimu zaidi katika seli hai. Molekuli ya DNA ni carrier wa taarifa za urithi wa seli na viumbe kwa ujumla. Kutoka kwa molekuli ya DNA huundwa kromosomu.
Viumbe vya kila aina ya kibiolojia vina idadi fulani ya molekuli za DNA kwa kila seli. Mlolongo wa nyukleotidi katika molekuli ya DNA pia daima ni ya mtu binafsi. kipekee sio tu kwa kila spishi za kibaolojia, bali pia kwa watu binafsi.
Umaalumu huu wa molekuli za DNA hutumika kama msingi wa kuanzisha uhusiano wa viumbe.
Molekuli za DNA katika yukariyoti zote ziko kwenye kiini cha seli. Prokaryotes hawana kiini, hivyo DNA yao iko kwenye cytoplasm.
Viumbe vyote vilivyo hai vina macromolecules ya DNA iliyojengwa kulingana na aina moja. Zinajumuisha minyororo miwili ya polynucleotide (nyuzi), iliyoshikiliwa pamoja na vifungo vya hidrojeni vya besi za nitrojeni za nyukleotidi (kama zipu).
Kwa namna ya helix mbili (paired), molekuli ya DNA inazunguka katika mwelekeo kutoka kushoto kwenda kulia.
Mlolongo katika mpangilio wa nyukleotidi kwenye molekuli huamua habari ya urithi wa seli.
Muundo wa molekuli ya DNA uligunduliwa mwaka wa 1953 na mwanabiolojia wa Marekani
James Watson na mwanafizikia wa Kiingereza Francis Crick.
Kwa ugunduzi huu, wanasayansi walitunukiwa Tuzo la Nobel mnamo 1962. Walithibitisha kwamba molekuli
DNA ina minyororo miwili ya polynucleotide.
Katika kesi hii, nucleotides (monomers) huunganishwa kwa kila mmoja si kwa nasibu, lakini kwa kuchagua na kwa jozi kwa njia ya misombo ya nitrojeni. Adenine (A) daima docks na thymine (T), na guanini (g) daima docks na cytosine (C). Mlolongo huu mara mbili umesokota kwa nguvu kuwa ond. Uwezo wa nyukleotidi kuchagua kuunganisha pamoja unaitwa kukamilishana(Kilatini complementus - nyongeza).
Kurudia hutokea kama ifuatavyo.
Kwa ushiriki wa mifumo maalum ya seli (enzymes), DNA helix mbili hufungua, nyuzi hutengana (kama kufungua zipu), na hatua kwa hatua nusu ya ziada ya nyukleotidi zinazofanana huongezwa kwa kila moja ya minyororo miwili.
Kwa hiyo, badala ya molekuli moja ya DNA, molekuli mbili mpya zinazofanana huundwa. Zaidi ya hayo, kila molekuli mpya ya DNA yenye nyuzi mbili ina mnyororo mmoja wa "kale" wa nyukleotidi na "mpya".
Kwa kuwa DNA ndiye mchukuaji mkuu wa habari, uwezo wake wa kunakili huruhusu, wakati seli inagawanyika, kuhamisha habari hiyo ya urithi kwa seli mpya za binti.
Iliyotangulia12345678Inayofuata
ONA ZAIDI:
Buffering na osmosis.
Chumvi katika viumbe hai ni katika hali ya kufutwa kwa namna ya ions - cations chaji chanya na anions chaji hasi.
Mkusanyiko wa cations na anions katika kiini na katika mazingira yake si sawa. Seli ina potasiamu nyingi na sodiamu kidogo sana. Katika mazingira ya nje ya seli, kwa mfano katika plasma ya damu, in maji ya bahari, kinyume chake, kuna mengi ya sodiamu na potasiamu kidogo. Kuwashwa kwa seli hutegemea uwiano wa viwango vya ioni za Na+, K+, Ca2+, Mg2+.
Tofauti katika viwango vya ion pande tofauti utando kuhakikisha uhamisho hai wa dutu katika utando.
Katika tishu za wanyama wa multicellular, Ca2 + ni sehemu ya dutu ya intercellular, ambayo inahakikisha mshikamano wa seli na mpangilio wao ulioagizwa.
Muundo wa kemikali ya seli
Shinikizo la kiosmotiki katika seli na sifa zake za kuhifadhi hutegemea mkusanyiko wa chumvi.
Bafa ni uwezo wa seli kudumisha mmenyuko wa alkali kidogo wa yaliyomo katika kiwango cha mara kwa mara.
Kuna mifumo miwili ya buffer:
1) mfumo wa bafa ya fosforasi - anions ya asidi ya fosforasi huhifadhi pH ya mazingira ya ndani ya seli kwa 6.9.
2) mfumo wa buffer ya bicarbonate - anions ya asidi ya kaboni huhifadhi pH ya mazingira ya nje ya seli kwa kiwango cha 7.4.
Wacha tuzingatie milinganyo ya miitikio inayotokea katika suluhu za bafa.
Ikiwa mkusanyiko wa seli huongezeka H+ , basi unganisho wa hidrojeni hujiunga na anion ya kaboni:
Kadiri mkusanyiko wa anions hidroksidi unavyoongezeka, kufungwa kwao hufanyika:
H + OH–+ H2O.
Kwa njia hii anion ya kaboni inaweza kudumisha mazingira ya mara kwa mara.
Osmotic kuita matukio yanayotokea katika mfumo unaojumuisha suluhu mbili zilizotenganishwa na utando unaoweza kupenyeza nusu.
Katika kiini cha mmea, jukumu la filamu za nusu-penyeza hufanyika na tabaka za mpaka za cytoplasm: plasmalemma na tonoplast.
Plasmalemma ni utando wa nje wa saitoplazimu iliyo karibu na utando wa seli. Tonoplast ni membrane ya ndani ya cytoplasmic inayozunguka vacuole. Vakuoles ni mashimo kwenye saitoplazimu iliyojaa utomvu wa seli - suluhisho la maji la wanga, asidi za kikaboni, chumvi, protini zenye uzito wa chini wa Masi, na rangi.
Mkusanyiko wa vitu katika sap ya seli na katika mazingira ya nje (udongo, miili ya maji) kawaida sio sawa. Ikiwa mkusanyiko wa intracellular wa vitu ni wa juu kuliko katika mazingira ya nje, maji kutoka kwa mazingira yataingia kwenye seli, kwa usahihi zaidi kwenye vacuole, kwa kasi zaidi kuliko kinyume chake. Kwa kuongezeka kwa kiasi cha sap ya seli, kwa sababu ya kuingia kwa maji ndani ya seli, shinikizo lake kwenye cytoplasm, ambayo inafaa sana kwa membrane, huongezeka. Wakati seli imejaa maji kabisa, ina kiasi chake cha juu.
Hali ya mvutano wa ndani wa seli unaosababishwa na maudhui ya juu maji na shinikizo linaloendelea la yaliyomo kwenye seli kwenye ganda lake huitwa turgor, Turgor inahakikisha kwamba viungo vinadumisha umbo lao (kwa mfano, majani, shina zisizo na laini) na msimamo katika nafasi, na vile vile upinzani wao kwa hatua ya mambo ya mitambo. Upotevu wa maji unahusishwa na kupungua kwa turgor na wilting.
Ikiwa seli iko ndani suluhisho la hypertonic, mkusanyiko ambao ni mkubwa zaidi kuliko mkusanyiko wa sap ya seli, basi kiwango cha kuenea kwa maji kutoka kwenye sap ya seli itazidi kiwango cha kuenea kwa maji ndani ya seli kutoka kwa ufumbuzi unaozunguka.
Kutokana na kutolewa kwa maji kutoka kwa seli, kiasi cha sap ya seli hupunguzwa na turgor hupungua. Kupungua kwa kiasi cha vacuole ya seli hufuatana na mgawanyiko wa cytoplasm kutoka kwa membrane - hutokea. plasmolysis.
Wakati wa plasmolysis, sura ya protoplast ya plasmolyzed inabadilika. Hapo awali, protoplast iko nyuma ya ukuta wa seli tu katika maeneo fulani, mara nyingi kwenye pembe. Plasmolysis ya fomu hii inaitwa angular
Kisha protoplast inaendelea kubaki nyuma ya kuta za seli, kudumisha mawasiliano nao katika maeneo fulani; uso wa protoplast kati ya pointi hizi una sura ya concave.
Katika hatua hii, plasmolysis inaitwa concave Hatua kwa hatua, protoplast hutengana kutoka kwa kuta za seli juu ya uso mzima na kuchukua umbo la mviringo. Aina hii ya plasmolysis inaitwa convex plasmolysis.
Ikiwa kiini cha plasmolyzed kinawekwa kwenye suluhisho la hypotonic, mkusanyiko ambao ni chini ya mkusanyiko wa sap ya seli, maji kutoka kwa ufumbuzi unaozunguka yataingia kwenye vacuole. Kama matokeo ya ongezeko la kiasi cha vacuole, shinikizo la sap ya seli kwenye cytoplasm itaongezeka, ambayo huanza kukaribia kuta za seli hadi inachukua nafasi yake ya awali - itatokea. deplasmolysis
Kazi nambari 3
Baada ya kusoma maandishi uliyopewa, jibu maswali yafuatayo.
1) uamuzi wa uwezo wa bafa
2) mkusanyiko wa anions huamua sifa za buffering ya seli?
3) jukumu la kuakibisha kwenye seli
4) mlinganyo wa athari zinazotokea katika mfumo wa bafa ya bicarbonate (kwenye ubao wa sumaku)
5) ufafanuzi wa osmosis (toa mifano)
6) uamuzi wa slides za plasmolysis na deplasmolysis
Karibu vipengele 70 vya kemikali vya Jedwali la Periodic la D. I. Mendeleev hupatikana kwenye seli, lakini maudhui ya vipengele hivi hutofautiana kwa kiasi kikubwa na viwango vyao katika mazingira, ambayo inathibitisha umoja wa ulimwengu wa kikaboni.
Vipengele vya kemikali vilivyopo kwenye seli vimegawanywa katika vikundi vitatu vikubwa: macroelements, mesoelements (oligoelements) na microelements.
Hizi ni pamoja na kaboni, oksijeni, hidrojeni na nitrojeni, ambazo ni sehemu ya vitu kuu vya kikaboni. Mesoelements ni sulfuri, fosforasi, potasiamu, kalsiamu, sodiamu, chuma, magnesiamu, klorini, jumla ya 1.9% ya molekuli ya seli.
Sulfuri na fosforasi ni vipengele vya misombo muhimu zaidi ya kikaboni. Vipengele vya kemikali, mkusanyiko wa ambayo katika seli ni karibu 0.1%, huwekwa kama microelements. Hizi ni zinki, iodini, shaba, manganese, fluorine, cobalt, nk.
Dutu za seli zimegawanywa katika isokaboni na kikaboni.
Dutu zisizo za kawaida ni pamoja na maji na chumvi za madini.
Kutokana na mali yake ya physicochemical, maji katika seli ni kutengenezea, kati ya athari, dutu ya kuanzia na bidhaa ya athari za kemikali, hufanya kazi za usafiri na thermoregulatory, inatoa elasticity ya seli, na hutoa propulsion ya seli ya mimea.
Chumvi ya madini katika seli inaweza kuwa katika hali ya kufutwa au isiyoweza kufutwa.
Chumvi mumunyifu hutengana katika ioni. Cations muhimu zaidi ni potasiamu na sodiamu, ambayo inawezesha uhamisho wa vitu kwenye membrane na inahusika katika tukio na uendeshaji wa msukumo wa ujasiri; kalsiamu, ambayo inashiriki katika mchakato wa kusinyaa kwa nyuzi za misuli na kuganda kwa damu, magnesiamu, ambayo ni sehemu ya klorofili, na chuma, ambayo ni sehemu ya idadi ya proteni, pamoja na hemoglobin. Zinki ni sehemu ya molekuli ya homoni ya kongosho - insulini, shaba inahitajika kwa michakato ya photosynthesis na kupumua.
Anion muhimu zaidi ni anion ya phosphate, ambayo ni sehemu ya ATP na asidi ya nucleic, na mabaki ya asidi ya kaboni, ambayo hupunguza mabadiliko ya pH ya mazingira.
Ukosefu wa kalsiamu na fosforasi husababisha rickets, ukosefu wa chuma husababisha upungufu wa damu.
Dutu za kikaboni za seli zinawakilishwa na wanga, lipids, protini, asidi ya nucleic, ATP, vitamini na homoni.
Wanga huundwa kimsingi na vitu vitatu vya kemikali: kaboni, oksijeni na hidrojeni.
Yao formula ya jumla Cm(H20)n. Kuna wanga rahisi na ngumu. Wanga rahisi (monosaccharides) ina molekuli moja ya sukari. Zimewekwa kulingana na idadi ya atomi za kaboni, kama vile pentose (C5) na hexose (C6). Pentoses ni pamoja na ribose na deoxyribose. Ribose ni sehemu ya RNA na ATP. Deoxyribose ni sehemu ya DNA. Hexoses ni glucose, fructose, galactose, nk.
Wanachukua sehemu kubwa katika kimetaboliki ya seli na ni sehemu ya wanga tata - oligosaccharides na polysaccharides. Oligosaccharides (disaccharides) ni pamoja na sucrose (glucose + fructose), lactose au sukari ya maziwa (glucose + galactose), nk.
Mifano ya polysaccharides ni wanga, glycogen, selulosi na chitin.
Wanga hufanya plastiki (ujenzi), nishati ( thamani ya nishati kuvunjika kwa 1 g ya wanga - 17.6 kJ), kuhifadhi na kusaidia kazi. Wanga pia inaweza kujumuishwa lipids tata na protini.
Lipids ni kundi la vitu vya hydrophobic.
Hizi ni pamoja na mafuta, wax steroids, phospholipids, nk.
Muundo wa molekuli ya mafuta
Mafuta ni ester ya trihydric pombe glycerol na asidi ya juu ya kikaboni (mafuta). Katika molekuli ya mafuta, mtu anaweza kutofautisha sehemu ya hydrophilic - "kichwa" (mabaki ya glycerol) na sehemu ya hydrophobic - "mikia" (mabaki ya asidi ya mafuta), kwa hivyo, ndani ya maji, molekuli ya mafuta inaelekezwa kwa njia iliyofafanuliwa kabisa: sehemu ya hydrophilic inaelekezwa kuelekea maji, na sehemu ya hydrophobic - mbali nayo.
Lipids hufanya plastiki (ujenzi), nishati (thamani ya nishati ya kuvunjika kwa 1 g ya mafuta ni 38.9 kJ), uhifadhi, kinga (cushioning) na udhibiti ( homoni za steroid) kazi.
Protini ni biopolima ambazo monoma ni amino asidi.
Amino asidi ina kundi la amino, kundi la carboxyl na radical. Asidi za amino hutofautiana tu katika radicals zao. Protini zina asidi 20 za msingi za amino. Asidi za amino zimeunganishwa kwa kila mmoja ili kuunda dhamana ya peptidi.
Mlolongo wa zaidi ya asidi 20 za amino huitwa polipeptidi au protini. Protini huunda miundo kuu minne: msingi, sekondari, elimu ya juu na quaternary.
Muundo wa msingi ni mlolongo wa asidi ya amino iliyounganishwa na dhamana ya peptidi.
Muundo wa pili ni hesi, au muundo uliokunjwa, unaoshikiliwa pamoja na vifungo vya hidrojeni kati ya atomi za oksijeni na hidrojeni za vikundi vya peptidi za zamu tofauti za hesi au mikunjo.
Muundo wa juu (globule) unashikiliwa pamoja na hydrophobic, hidrojeni, disulfide na vifungo vingine.
Muundo wa kiwango cha juu cha protini
Muundo wa kiwango cha juu ni tabia ya protini nyingi katika mwili, kwa mfano, myoglobin ya misuli.
Muundo wa Quaternary wa protini.
Muundo wa quaternary ni ngumu zaidi, unaoundwa na minyororo kadhaa ya polypeptide iliyounganishwa hasa na vifungo sawa na katika moja ya juu.
Muundo wa quaternary ni tabia ya hemoglobin, klorophyll, nk.
Protini inaweza kuwa rahisi au ngumu. Protini rahisi inajumuisha tu ya amino asidi, wakati protini ngumu (lipoproteins, chromoproteins, glycoproteins, nucleoproteins, nk) zina sehemu za protini na zisizo za protini.
Kwa mfano, pamoja na minyororo minne ya polipeptidi ya protini ya globin, hemoglobini ina sehemu isiyo ya protini - heme, katikati ambayo kuna ioni ya chuma, ambayo inatoa hemoglobini rangi nyekundu.
Shughuli ya kazi ya protini inategemea hali ya mazingira.
Kupotea kwa muundo wa molekuli ya protini hadi muundo wake wa msingi huitwa denaturation. Mchakato wa nyuma wa urejesho wa miundo ya sekondari na ya juu ni urekebishaji upya. Uharibifu kamili wa molekuli ya protini huitwa uharibifu.
Protini hufanya kazi kadhaa kwenye seli: plastiki (ujenzi), kichocheo (enzymatic), nishati (thamani ya nishati ya kuvunjika kwa 1 g ya protini ni 17.6 kJ), kuashiria (receptor), contractile (motor), usafirishaji, kinga, udhibiti, uhifadhi.
Asidi za nyuklia ni biopolymers ambazo monoma ni nyukleotidi.
Nucleotidi ina msingi wa nitrojeni, mabaki ya sukari ya pentose, na mabaki ya asidi ya orthophosphoric. Kuna aina mbili za asidi nucleic: asidi ribonucleic (RNA) na deoxyribonucleic acid (DNA).
DNA ina aina nne za nyukleotidi: adenine (A), thymine (T), guanini (G), na cytosine (C). Nucleotides hizi zina sukari deoxyribose. Sheria za Chargaff za DNA ni:
1) idadi ya nucleotides ya adenyl katika DNA ni sawa na idadi ya nucleotides ya thymidyl (A = T);
2) idadi ya nucleotides ya guanyl katika DNA ni sawa na idadi ya nucleotides ya cytidyl (G = C);
3) jumla ya nucleotides ya adenyl na guanyl ni sawa na jumla ya nyukleotidi ya thymidyl na cytidyl (A + G = T + C).
Muundo wa DNA uligunduliwa na F.
Crick na D. Watson ( Tuzo la Nobel katika fiziolojia na dawa 1962). Molekuli ya DNA ni hesi yenye nyuzi mbili.
Kiini na muundo wake wa kemikali
Nucleotides huunganishwa kwa kila mmoja kwa njia ya mabaki ya asidi ya fosforasi, na kutengeneza dhamana ya phosphodiester, wakati besi za nitrojeni zinaelekezwa ndani. Umbali kati ya nyukleotidi kwenye mnyororo ni 0.34 nm.
Nucleotides mizunguko tofauti huunganishwa kwa kila mmoja na vifungo vya hidrojeni kulingana na kanuni ya kukamilishana: adenine inaunganishwa na thymine na vifungo viwili vya hidrojeni (A = T), na guanini inaunganishwa na cytosine kwa tatu (G = C).
Muundo wa Nucleotide
Sifa muhimu zaidi ya DNA ni uwezo wa kuiga (binafsi-duplicate).
Kazi kuu ya DNA ni kuhifadhi na kusambaza habari za urithi.
Imejilimbikizia kwenye kiini, mitochondria na plastids.
RNA pia ina nyukleotidi nne: adenine (A), uracil (U), guanini (G) na cytosine (C). Mabaki ya sukari ya pentose ndani yake yanawakilishwa na ribose.
RNA ni molekuli nyingi zenye nyuzi moja. Kuna aina tatu za RNA: mjumbe RNA (i-RNA), uhamisho wa RNA (t-RNA) na ribosomal RNA (r-RNA).
Muundo wa tRNA
Wote wanashiriki kikamilifu katika mchakato wa kutekeleza habari ya urithi, ambayo imeandikwa tena kutoka kwa DNA hadi i-RNA, na juu ya awali ya awali ya protini tayari imefanywa, t-RNA katika mchakato wa awali ya protini huleta asidi ya amino kwa ribosomes, r-RNA ni sehemu ya ribosomes wenyewe.
Muundo wa kemikali wa seli hai
Kiini kina misombo mbalimbali ya kemikali. Baadhi yao - isokaboni - pia hupatikana katika asili isiyo hai. Hata hivyo, seli zinajulikana zaidi na misombo ya kikaboni, molekuli ambazo zina muundo tata sana.
Misombo ya isokaboni ya seli. Maji na chumvi ni misombo ya isokaboni. Wengi wa seli zina maji. Inahitajika kwa kila mtu michakato ya maisha.
Maji ni kutengenezea vizuri. Katika suluhisho la maji hutokea mmenyuko wa kemikali vitu mbalimbali. Katika hali ya kufutwa virutubisho kutoka kwa dutu ya intercellular hupenya ndani ya seli kupitia membrane. Maji pia husaidia kuondoa vitu kutoka kwa seli ambayo huundwa kama matokeo ya athari zinazotokea ndani yake.
Chumvi muhimu zaidi kwa michakato ya maisha ya seli ni K, Na, Ca, Mg, nk.
Misombo ya kikaboni ya seli. jukumu kuu katika utekelezaji wa kazi za seli ni mali ya misombo ya kikaboni. Kati yao thamani ya juu kuwa na protini, mafuta, wanga na asidi nucleic.
Protini ni vitu vya msingi na ngumu zaidi vya seli yoyote hai.
Ukubwa wa molekuli ya protini ni mamia na maelfu ya mara kubwa kuliko ile ya molekuli misombo isokaboni. Bila protini hakuna maisha. Protini zingine huharakisha athari za kemikali kwa kufanya kama vichocheo. Protini kama hizo huitwa enzymes.
Mafuta na wanga vina muundo usio ngumu zaidi.
Wao ni nyenzo za ujenzi seli na kutumika kama vyanzo vya nishati kwa michakato muhimu ya mwili.
Asidi za nyuklia huundwa kwenye kiini cha seli. Hapa ndipo jina lao linatoka (Kilatini Nucleus - nucleus). Kama sehemu ya chromosomes, asidi ya nucleic hushiriki katika kuhifadhi na uhamisho wa mali ya urithi wa seli. Asidi za nucleic hutoa malezi ya protini.
Mali muhimu ya seli. Sifa kuu muhimu ya seli ni kimetaboliki.
Virutubisho na oksijeni hutolewa mara kwa mara kwa seli kutoka kwa dutu ya intercellular na bidhaa za kuoza hutolewa. Dutu zinazoingia kwenye seli hushiriki katika michakato ya biosynthesis. Biosynthesis ni malezi ya protini, mafuta, wanga na misombo yao kutoka kwa vitu rahisi. Wakati wa mchakato wa biosynthesis, vitu vya tabia ya seli fulani za mwili huundwa.
Kwa mfano, protini zinaundwa katika seli za misuli zinazohakikisha contraction ya misuli.
Wakati huo huo na biosynthesis, misombo ya kikaboni hutengana katika seli. Kama matokeo ya kuoza, vitu huundwa zaidi muundo rahisi. Wengi wa Mmenyuko wa mtengano hutokea kwa ushiriki wa oksijeni na kutolewa kwa nishati.
Shirika la kemikali la seli
Nishati hii hutumiwa kwenye michakato ya maisha inayotokea kwenye seli. Michakato ya biosynthesis na mtengano hujumuisha kimetaboliki, ambayo inaambatana na ubadilishaji wa nishati.
Seli zina sifa ya ukuaji na uzazi. Seli katika mwili wa mwanadamu huzaa kwa kugawanyika kwa nusu. Kila moja ya seli za binti zinazotokea hukua na kufikia saizi ya seli ya mama. Seli mpya hufanya kazi ya seli mama.
Muda wa maisha wa seli hutofautiana: kutoka masaa kadhaa hadi makumi ya miaka.
Seli zilizo hai zina uwezo wa kukabiliana na mabadiliko ya kimwili na kemikali katika mazingira yao. Mali hii ya seli inaitwa excitability. Katika kesi hii, seli huhama kutoka hali ya kupumzika hadi hali ya kufanya kazi- furaha. Inaposisimka katika seli, kiwango cha biosynthesis na kuvunjika kwa vitu, matumizi ya oksijeni, na mabadiliko ya joto. KATIKA hali ya msisimko seli tofauti kutekeleza majukumu yao ya asili.
Seli za tezi huunda na kutoa vitu, seli za misuli hupunguka, seli za neva ishara dhaifu ya umeme hutokea - msukumo wa ujasiri, ambao unaweza kuenea kwenye membrane za seli.
Mazingira ya ndani ya mwili.
Seli nyingi katika mwili hazijaunganishwa na mazingira ya nje. Shughuli yao muhimu inahakikishwa na mazingira ya ndani, ambayo yana aina 3 za maji: maji ya intercellular (tishu), ambayo seli zinawasiliana moja kwa moja, damu na lymph. Mazingira ya ndani hutoa seli na vitu muhimu kwa kazi zao muhimu, na kwa njia hiyo bidhaa za kuoza huondolewa.
Mazingira ya ndani ya mwili yana uthabiti wa jamaa wa utungaji na mali ya kimwili na kemikali. Tu chini ya hali hii seli zinaweza kufanya kazi kwa kawaida.
Kimetaboliki, biosynthesis na kuvunjika kwa misombo ya kikaboni, ukuaji, uzazi, msisimko ni mali muhimu ya seli.
Sifa muhimu za seli zinahakikishwa na uthabiti wa jamaa wa muundo mazingira ya ndani mwili.
Kutoka kwa kozi yako ya botania na zoolojia, unajua kwamba miili ya mimea na wanyama imejengwa kutoka kwa seli. Mwili wa mwanadamu pia una seli. Shukrani kwa muundo wa seli kiumbe, ukuaji wake, uzazi, urejesho wa viungo na tishu na aina nyingine za shughuli zinawezekana.
Sura na ukubwa wa seli hutegemea kazi inayofanywa na chombo. Chombo kuu cha kusoma muundo wa seli ni darubini. Hadubini nyepesi hukuruhusu kutazama seli katika ukuzaji wa takriban mara elfu tatu; hadubini ya elektroni, ambayo mkondo wa elektroni hutumiwa badala ya mwanga, mamia ya maelfu ya nyakati. Cytology inasoma muundo na kazi za seli (kutoka kwa Kigiriki "cytos" - seli).
| |
Cytoplasm- dutu ya kioevu ya nusu ya viscous. Saitoplazimu ina idadi ya miundo midogo zaidi ya seli - organoids, wanaoigiza kazi mbalimbali. Hebu tuangalie organelles muhimu zaidi: mitochondria, mtandao wa tubules, ribosomes, kituo cha seli, na kiini.
Mitochondria- miili mifupi iliyojaa na sehemu za ndani. Wanazalisha dutu yenye nguvu nyingi muhimu kwa michakato inayotokea kwenye seli (ATP). Imegunduliwa kuwa kadiri seli inavyofanya kazi kikamilifu, ndivyo mitochondria inavyokuwa nayo.
Mtandao wa tubules hupenya kwenye saitoplazimu nzima. Harakati ya vitu hutokea kupitia tubules hizi na mawasiliano kati ya organelles imeanzishwa.
Ribosomes- miili mnene iliyo na protini na asidi ya ribonucleic. Wao ni tovuti ya malezi ya protini.
Kituo cha seli huundwa na miili inayoshiriki katika mgawanyiko wa seli. Ziko karibu na msingi.
Msingi- hii ni mwili ambao ni sehemu muhimu ya seli. Wakati wa mgawanyiko wa seli, muundo wa kiini hubadilika. Wakati mgawanyiko wa seli unapokwisha, kiini hurudi kwenye hali yake ya awali. Kuna dutu maalum katika msingi - kromatini, ambayo miili ya filamentous huundwa kabla ya mgawanyiko wa seli - kromosomu. Seli zina sifa ya idadi ya mara kwa mara ya chromosomes ya sura fulani. Seli za mwili wa binadamu zina chromosomes 46, na seli za vijidudu zina 23.
Muundo wa kemikali ya seli. Seli za mwili wa mwanadamu zimeundwa na anuwai misombo ya kemikali asili isokaboni na kikaboni. Dutu zisizo za kawaida za seli ni pamoja na maji na chumvi. Maji hufanya hadi 80% ya wingi wa seli. Inayeyusha vitu vinavyohusika na athari za kemikali: husafirisha virutubisho, huondoa taka na misombo hatari kutoka kwa seli. Chumvi za madini - kloridi ya sodiamu, kloridi ya potasiamu, nk - ina jukumu muhimu katika usambazaji wa maji kati ya seli na dutu ya intercellular. Vipengele vya kemikali vya kibinafsi, kama vile oksijeni, hidrojeni, nitrojeni, sulfuri, chuma, magnesiamu, zinki, iodini, fosforasi, vinahusika katika uundaji wa misombo muhimu ya kikaboni. Misombo ya kikaboni huunda hadi 20-30% ya wingi wa kila seli. Miongoni mwa misombo ya kikaboni, wanga, mafuta, protini na asidi ya nucleic ni muhimu zaidi.
Wanga inajumuisha kaboni, hidrojeni na oksijeni. Wanga ni pamoja na sukari na wanga ya wanyama - glycogen. Kabohaidreti nyingi huyeyuka sana katika maji na ndio vyanzo kuu vya nishati kwa michakato yote ya maisha. Kuvunjika kwa 1 g ya wanga hutoa 17.6 kJ ya nishati.
Mafuta hutengenezwa na vipengele vya kemikali sawa na wanga. Mafuta hayapatikani katika maji. Wao ni sehemu ya membrane ya seli. Mafuta pia hutumika kama chanzo cha akiba cha nishati katika mwili. Kwa kuvunjika kamili kwa 1 g ya mafuta, 38.9 kJ ya nishati hutolewa.Squirrels ni vitu kuu vya seli. Protini ndio vitu ngumu zaidi vya kikaboni vinavyopatikana katika maumbile, ingawa vinajumuisha idadi ndogo ya vitu vya kemikali - kaboni, hidrojeni, oksijeni, nitrojeni, salfa. Mara nyingi, protini ina fosforasi. Molekuli ya protini ina saizi kubwa na ni mnyororo unaojumuisha makumi na mamia ya zaidi miunganisho rahisi- Aina 20 za asidi ya amino.
Protini hutumika kama nyenzo kuu ya ujenzi. Wanashiriki katika uundaji wa membrane za seli, kiini, saitoplazimu, na organelles. Protini nyingi hufanya kama kichochezi cha athari za kemikali - vimeng'enya. Michakato ya biochemical inaweza kutokea katika seli tu mbele ya enzymes maalum ambayo huharakisha mabadiliko ya kemikali ya vitu mamia ya mamilioni ya nyakati.
Protini zina muundo tofauti. Kuna hadi protini 1000 tofauti katika seli moja tu.
Wakati wa kuvunjika kwa protini katika mwili, takriban kiasi sawa cha nishati hutolewa kama wakati wa kuvunjika kwa wanga - 17.6 kJ kwa 1 g.
Asidi za nyuklia huundwa kwenye kiini cha seli. Jina lao limeunganishwa na hii (kutoka kwa Kilatini "kiini" - msingi). Zinaundwa na kaboni, oksijeni, hidrojeni na nitrojeni na fosforasi. Kuna aina mbili za asidi nucleic - asidi deoxyribonucleic (DNA) na asidi ribonucleic (RNA). DNA hupatikana hasa katika kromosomu za seli. DNA huamua muundo wa protini za seli na uhamishaji wa sifa na mali za urithi kutoka kwa wazazi hadi kwa watoto. Kazi za RNA zinahusishwa na malezi ya protini tabia ya seli hii.
Masharti na dhana za kimsingi:
Seli ni sehemu ya msingi ya vitu vyote vilivyo hai, kwa hivyo ina mali yote ya viumbe hai: muundo ulioamriwa sana, kupokea nishati kutoka nje na kuitumia kufanya kazi na kudumisha utaratibu, kimetaboliki, majibu ya vitendo kwa hasira, ukuaji, maendeleo, uzazi, kurudia na uhamisho wa taarifa za kibiolojia kwa wazao, kuzaliwa upya (marejesho ya miundo iliyoharibiwa), kukabiliana na mazingira.
Mwanasayansi wa Ujerumani T. Schwann katikati ya karne ya 19 aliunda nadharia ya seli, masharti makuu ambayo yalionyesha kuwa tishu na viungo vyote vinajumuisha seli; seli za mimea na wanyama kimsingi zinafanana kwa kila mmoja, zote zinatokea kwa njia ile ile; shughuli za viumbe ni jumla ya shughuli muhimu za seli binafsi. Ushawishi mkubwa juu maendeleo zaidi nadharia ya seli na kwa ujumla, mwanasayansi mkuu wa Ujerumani R. Virchow alishawishi nadharia ya kiini. Yeye sio tu alileta pamoja ukweli mwingi tofauti, lakini pia alionyesha kwa kushawishi kwamba seli ni muundo wa kudumu na huibuka tu kupitia uzazi.
Nadharia ya seli ndani tafsiri ya kisasa inajumuisha masharti makuu yafuatayo: kiini ni kitengo cha msingi cha viumbe hai; seli za viumbe vyote zinafanana kimsingi katika muundo wao, kazi na muundo wa kemikali; seli huzaa tu kwa kugawanya seli ya asili; viumbe vingi vya seli ni makusanyiko changamano ya seli ambayo huunda mifumo muhimu.
Shukrani kwa mbinu za kisasa tafiti zimetambuliwa aina mbili kuu za seli: seli za yukariyoti zilizopangwa kwa njia ngumu zaidi (mimea, wanyama na baadhi ya protozoa, mwani, kuvu na lichens) na seli za prokaryotic zilizopangwa kwa njia ngumu zaidi (mwani wa bluu-kijani, actinomycetes, bakteria, spirochetes, mycoplasmas, rickettsia, klamidia).
Tofauti na seli ya prokaryotic, seli ya eukaryotic ina kiini kilichofungwa na membrane ya nyuklia mara mbili na idadi kubwa ya organelles ya membrane.
TAZAMA!
Kiini ni kitengo cha msingi cha kimuundo na kazi cha viumbe hai, kutekeleza ukuaji, maendeleo, kimetaboliki na nishati, kuhifadhi, usindikaji na kutekeleza taarifa za maumbile. Kutoka kwa mtazamo wa kimofolojia, kiini ni mfumo mgumu biopolima kutengwa na mazingira ya nje membrane ya plasma (plasmolemma) na inayojumuisha kiini na cytoplasm ambayo organelles na inclusions (granules) ziko.
Kuna aina gani za seli?
Seli ni tofauti katika sura zao, muundo, muundo wa kemikali na asili ya kimetaboliki.
Seli zote ni homologous, i.e. kuwa na idadi ya vipengele vya kawaida vya kimuundo ambavyo utendaji wa kazi za msingi hutegemea. Seli zina sifa ya umoja wa muundo, kimetaboliki (kimetaboliki) na muundo wa kemikali.
Wakati huo huo, seli tofauti pia zina miundo maalum. Hii ni kutokana na utendaji wao wa kazi maalum.
Muundo wa seli
Muundo wa seli ya Ultramicroscopic:
1 - cytolemma (membrane ya plasma); 2 - vesicles ya pinocytotic; 3 - centrosome, kituo cha seli (cytocenter); 4 - hyaloplasm; 5 - reticulum endoplasmic: a - utando wa reticulum punjepunje; b - ribosomes; 6 - uunganisho wa nafasi ya perinuclear na cavities ya reticulum endoplasmic; 7 - msingi; 8 - pores ya nyuklia; 9 - yasiyo ya punjepunje (laini) reticulum endoplasmic; 10 - nucleolus; 11 - vifaa vya ndani vya reticular (Golgi tata); 12 - vacuoles siri; 13 - mitochondria; 14 - liposomes; 15 - hatua tatu mfululizo za phagocytosis; 16 - uunganisho wa membrane ya seli (cytolemma) na utando wa reticulum endoplasmic.
Muundo wa kemikali ya seli
Seli ina zaidi ya vipengele 100 vya kemikali, vinne kati ya hivyo vinachukua takriban 98% ya wingi; hizi ni oganojeni: oksijeni (65-75%), kaboni (15-18%), hidrojeni (8-10%) na nitrojeni. (1 .5–3.0%). Vipengele vilivyobaki vinagawanywa katika makundi matatu: macroelements - maudhui yao katika mwili yanazidi 0.01%); microelements (0.00001-0.01%) na ultramicroelements (chini ya 0.00001).
Macroelements ni pamoja na sulfuri, fosforasi, klorini, potasiamu, sodiamu, magnesiamu, kalsiamu.
Microelements ni pamoja na chuma, zinki, shaba, iodini, fluorine, alumini, shaba, manganese, cobalt, nk.
Ultramicroelements ni pamoja na selenium, vanadium, silicon, nickel, lithiamu, fedha na zaidi. Licha ya maudhui yao ya chini sana, microelements na ultramicroelements zina jukumu muhimu sana. Wanaathiri hasa kimetaboliki. Bila wao haiwezekani utendaji kazi wa kawaida kila seli na kiumbe kwa ujumla.
Kiini kinajumuisha vitu vya isokaboni na vya kikaboni. Miongoni mwa isokaboni idadi kubwa zaidi maji. Kiasi cha maji katika seli ni kati ya 70 na 80%. Maji ni kutengenezea kwa ulimwengu wote; athari zote za biochemical kwenye seli hufanyika ndani yake. Kwa ushiriki wa maji, thermoregulation hufanyika. Dutu zinazoyeyuka katika maji (chumvi, besi, asidi, protini, wanga, alkoholi, nk) huitwa hydrophilic. Dutu za Hydrophobic (mafuta na mafuta-kama dutu) hazipunguki katika maji. Nyingine dutu isokaboni(chumvi, asidi, besi, chanya na ioni hasi) kutoka 1.0 hadi 1.5%.
Miongoni mwa vitu vya kikaboni, protini (10-20%), mafuta au lipids (1-5%), wanga (0.2-2.0%), na asidi ya nucleic (1-2%) hutawala. Maudhui ya vitu vya chini vya uzito wa Masi hayazidi 0.5%.
Molekuli ya protini ni polima ambayo ina idadi kubwa ya vitengo vya kurudia vya monoma. Monomeri za protini za amino (20 kati yao) zimeunganishwa kwa kila mmoja na vifungo vya peptidi, na kutengeneza mnyororo wa polypeptide (muundo wa msingi wa protini). Inazunguka katika ond, na kutengeneza, kwa upande wake, muundo wa sekondari wa protini. Kutokana na mwelekeo maalum wa anga wa mnyororo wa polypeptide, muundo wa juu wa protini hutokea, ambayo huamua maalum na shughuli za kibiolojia za molekuli ya protini. Miundo kadhaa ya elimu ya juu huchanganyika na kila mmoja kuunda muundo wa quaternary.
Protini hufanya kazi muhimu. Enzymes - vichocheo vya kibiolojia ambavyo huongeza kiwango cha athari za kemikali katika seli mamia ya maelfu ya mamilioni ya nyakati, ni protini. Protini, kuwa sehemu ya miundo yote ya seli, hufanya kazi ya plastiki (ujenzi). Harakati za seli pia hufanywa na protini. Wanatoa usafirishaji wa vitu ndani ya seli, nje ya seli na ndani ya seli. Muhimu ni kazi ya kinga protini (antibodies). Protini ni moja ya vyanzo vya nishati.Wanga imegawanywa katika monosaccharides na polysaccharides. Mwisho hujengwa kutoka kwa monosaccharides, ambayo, kama asidi ya amino, ni monomers. Miongoni mwa monosaccharides katika seli, muhimu zaidi ni glucose, fructose (ina atomi sita za kaboni) na pentose (atomi tano za kaboni). Pentoses ni sehemu ya asidi ya nucleic. Monosaccharides ni mumunyifu sana katika maji. Polysaccharides hazimunyiki vizuri kwenye maji (glycogen katika seli za wanyama, wanga na selulosi kwenye seli za mimea) Wanga ni chanzo cha nishati; wanga changamano pamoja na protini (glycoproteins), mafuta (glycolipids) huhusika katika uundaji wa nyuso za seli na seli. mwingiliano.
Lipids ni pamoja na mafuta na vitu kama mafuta. Masi ya mafuta hujengwa kutoka kwa glycerol na asidi ya mafuta. KWA vitu kama mafuta ni pamoja na cholesterol, baadhi ya homoni, lecithini. Lipids, ambayo ni sehemu kuu ya utando wa seli, na hivyo hufanya kazi ya ujenzi. Lipids - vyanzo muhimu zaidi nishati. Kwa hivyo, ikiwa na oxidation kamili ya 1 g ya protini au wanga 17.6 kJ ya nishati hutolewa, basi kwa oxidation kamili ya 1 g ya mafuta - 38.9 kJ. Lipids hufanya thermoregulation na kulinda viungo (vidonge vya mafuta).
DNA na RNA
Asidi za nyuklia ni molekuli za polima zinazoundwa na monoma za nyukleotidi. Nucleotide ina msingi wa purine au pyrimidine, sukari (pentose) na mabaki ya asidi ya fosforasi. Katika seli zote, kuna aina mbili za asidi ya nucleic: asidi deoxyribonucleic (DNA) na asidi ya ribonucleic (RNA), ambayo hutofautiana katika utungaji wa besi na sukari.
Muundo wa anga asidi ya nucleic:
(kulingana na B. Alberts et al., pamoja na marekebisho) I - RNA; II - DNA; ribbons - sukari phosphate mgongo; A, C, G, T, U ni besi za nitrojeni, lati kati yao ni vifungo vya hidrojeni.
Molekuli ya DNA
Molekuli ya DNA ina minyororo miwili ya polynucleotide iliyosokotwa kuzunguka kila mmoja kwa umbo la hesi mbili. Misingi ya nitrojeni ya minyororo yote miwili imeunganishwa kwa kila mmoja kwa vifungo vya ziada vya hidrojeni. Adenine inachanganya tu na thymine, na cytosine - na guanini (A - T, G - C). DNA ina habari ya kijeni ambayo huamua umaalum wa protini zilizoundwa na seli, yaani, mlolongo wa asidi ya amino katika mnyororo wa polipeptidi. DNA hupitisha kwa kurithi mali zote za seli. DNA hupatikana kwenye kiini na mitochondria.
Molekuli ya RNA
Molekuli ya RNA huundwa na mnyororo mmoja wa polynucleotide. Kuna aina tatu za RNA katika seli. Taarifa, au mjumbe RNA tRNA (kutoka kwa mjumbe wa Kiingereza - "mpatanishi"), ambayo huhamisha habari kuhusu mlolongo wa nyukleotidi wa DNA hadi ribosomu (tazama hapa chini). Kuhamisha RNA (tRNA), ambayo hubeba amino asidi kwa ribosomes. Ribosomal RNA (rRNA), ambayo inahusika katika malezi ya ribosomes. RNA hupatikana katika kiini, ribosomu, saitoplazimu, mitochondria, na kloroplasts.
Muundo wa asidi ya nucleic.
Atlas: anatomy ya binadamu na fiziolojia. Kamilisha mwongozo wa vitendo Elena Yurievna Zigalova
Muundo wa kemikali ya seli
Muundo wa kemikali ya seli
Muundo wa seli ni pamoja na vitu zaidi ya 100 vya kemikali, vinne kati yao vinachukua karibu 98% ya misa, hii oganojeni: oksijeni (65-75%), kaboni (15-18%), hidrojeni (8-10%) na nitrojeni (1.5-3.0%). Vipengele vilivyobaki vinagawanywa katika makundi matatu: macroelements - maudhui yao katika mwili huzidi 0.01%); microelements (0.00001-0.01%) na ultramicroelements (chini ya 0.00001). Macroelements ni pamoja na sulfuri, fosforasi, klorini, potasiamu, sodiamu, magnesiamu, kalsiamu. Vipengele vidogo ni pamoja na chuma, zinki, shaba, iodini, florini, alumini, shaba, manganese, cobalt, nk. Ultramicroelements ni pamoja na selenium, vanadium, silicon, nickel, lithiamu, fedha, nk. Licha ya maudhui yao ya chini sana, microelements na ultramicroelements zina jukumu muhimu sana. Wanaathiri hasa kimetaboliki. Bila yao, kazi ya kawaida ya kila seli na viumbe kwa ujumla haiwezekani.
Mchele. 1. Muundo wa seli ya Ultramicroscopic. 1 - cytolemma (membrane ya plasma); 2 - vesicles ya pinocytotic; 3 - centrosome, kituo cha seli (cytocenter); 4 - hyaloplasm; 5 - reticulum endoplasmic: a - utando wa reticulum ya punjepunje; b - ribosomes; 6 - uunganisho wa nafasi ya perinuclear na mashimo ya reticulum ya endoplasmic; 7 - msingi; 8 - pores ya nyuklia; 9 - reticulum ya endoplasmic isiyo ya punjepunje (laini); 10 - nucleolus; 11 - vifaa vya ndani vya reticular (Golgi tata); 12 - vacuoles za siri; 13 - mitochondria; 14 - liposomes; 15 - hatua tatu mfululizo za phagocytosis; 16 - uunganisho wa membrane ya seli (cytolemma) na utando wa retikulamu ya endoplasmic.
Kiini kinajumuisha vitu vya isokaboni na vya kikaboni. Miongoni mwa vitu vya isokaboni, kiasi kikubwa cha maji kinapatikana. Kiasi cha jamaa cha maji katika seli ni kutoka 70 hadi 80%. Maji ni kutengenezea kwa ulimwengu wote; athari zote za biochemical kwenye seli hufanyika ndani yake. Kwa ushiriki wa maji, thermoregulation hufanyika. Dutu zinazoyeyuka katika maji (chumvi, besi, asidi, protini, wanga, alkoholi, nk) huitwa hydrophilic. Dutu za Hydrophobic (mafuta na mafuta-kama dutu) hazipunguki katika maji. Dutu zingine zisizo za kawaida (chumvi, asidi, besi, ioni chanya na hasi) hufanya kutoka 1.0 hadi 1.5%.
Miongoni mwa vitu vya kikaboni, protini (10-20%), mafuta au lipids (1-5%), wanga (0.2-2.0%), na asidi ya nucleic (1-2%) hutawala. Maudhui ya vitu vya chini vya uzito wa Masi hayazidi 0.5%.
Molekuli squirrel ni polima ambayo ina idadi kubwa ya vitengo vya kurudia vya monoma. Monomeri za protini za amino (20 kati yao) zimeunganishwa kwa kila mmoja na vifungo vya peptidi, na kutengeneza mnyororo wa polypeptide (muundo wa msingi wa protini). Inazunguka katika ond, na kutengeneza, kwa upande wake, muundo wa sekondari wa protini. Kutokana na mwelekeo maalum wa anga wa mnyororo wa polypeptide, muundo wa juu wa protini hutokea, ambayo huamua maalum na shughuli za kibiolojia za molekuli ya protini. Miundo kadhaa ya elimu ya juu huchanganyika na kila mmoja kuunda muundo wa quaternary.
Protini hufanya kazi muhimu. Vimeng'enya- vichocheo vya kibayolojia vinavyoongeza kasi ya athari za kemikali katika seli kwa mamia ya maelfu ya mamilioni ya mara ni protini. Protini, kuwa sehemu ya miundo yote ya seli, hufanya kazi ya plastiki (ujenzi). Harakati za seli pia hufanywa na protini. Wanatoa usafirishaji wa vitu ndani ya seli, nje ya seli na ndani ya seli. Kazi ya kinga ya protini (antibodies) ni muhimu. Protini ni moja ya vyanzo vya nishati.
Wanga imegawanywa katika monosaccharides na polysaccharides. Mwisho hujengwa kutoka kwa monosaccharides, ambayo, kama asidi ya amino, ni monomers. Miongoni mwa monosaccharides katika seli, muhimu zaidi ni glucose, fructose (ina atomi sita za kaboni) na pentose (atomi tano za kaboni). Pentoses ni sehemu ya asidi ya nucleic. Monosaccharides ni mumunyifu sana katika maji. Polysaccharides hazimunyiki vizuri kwenye maji (glycogen katika seli za wanyama, wanga na selulosi kwenye seli za mimea) Wanga ni chanzo cha nishati; wanga changamano pamoja na protini (glycoproteins), mafuta (glycolipids) huhusika katika uundaji wa nyuso za seli na seli. mwingiliano.
KWA lipids ni pamoja na mafuta na vitu kama mafuta. Masi ya mafuta hujengwa kutoka kwa glycerol na asidi ya mafuta. Dutu zinazofanana na mafuta ni pamoja na cholesterol, baadhi ya homoni, na lecithini. Lipids, ambazo ni sehemu kuu za membrane za seli (zimeelezwa hapo chini), na hivyo hufanya kazi ya ujenzi. Lipids ni vyanzo muhimu zaidi vya nishati. Kwa hivyo, ikiwa oxidation kamili ya 1 g ya protini au wanga hutoa 17.6 kJ ya nishati, basi oxidation kamili ya 1 g ya mafuta hutoa 38.9 kJ. Lipids hufanya thermoregulation na kulinda viungo (vidonge vya mafuta).
Asidi za nyuklia ni molekuli za polima zinazoundwa na monoma na nyukleotidi. Nucleotide ina msingi wa purine au pyrimidine, sukari (pentose) na mabaki ya asidi ya fosforasi. Katika seli zote kuna aina mbili za asidi ya nucleic: asidi ya deoxyribonucleic (DNA) na asidi ya ribonucleic (RNA), ambayo hutofautiana katika muundo wa besi na sukari (Jedwali 1; mchele. 2).
Mchele. 2. Muundo wa anga wa asidi nucleic (kulingana na B. Alberts et al., kama ilivyorekebishwa). Mimi - RNA; II - DNA; ribbons - migongo ya phosphate ya sukari; A, C, G, T, U - besi za nitrojeni, lati kati yao - vifungo vya hidrojeni
Molekuli ya DNA ina minyororo miwili ya polynucleotide iliyosokotwa kuzunguka kila mmoja kwa umbo la hesi mbili. Misingi ya nitrojeni ya minyororo yote miwili imeunganishwa kwa kila mmoja kwa vifungo vya ziada vya hidrojeni. Adenine inachanganya tu na thymine, na cytosine - na guanini(A – T, G – C). DNA ina habari ya kijeni ambayo huamua umaalum wa protini zilizoundwa na seli, yaani, mlolongo wa asidi ya amino katika mnyororo wa polipeptidi. DNA hupitisha kwa kurithi mali zote za seli. DNA hupatikana kwenye kiini na mitochondria.
Molekuli ya RNA huundwa na mnyororo mmoja wa polynucleotide. Kuna aina tatu za RNA katika seli. Taarifa, au mjumbe RNA tRNA (kutoka kwa mjumbe wa Kiingereza - "mpatanishi"), ambayo huhamisha habari kuhusu mlolongo wa nyukleotidi wa DNA hadi ribosomu (tazama hapa chini).
Kuhamisha RNA (tRNA), ambayo hubeba amino asidi kwa ribosomes. Ribosomal RNA (rRNA), ambayo inahusika katika malezi ya ribosomes. RNA hupatikana katika kiini, ribosomu, saitoplazimu, mitochondria, na kloroplasts.
Jedwali 1
Muundo wa asidi ya nyuklia
Inapakia...