Kemična sestava rastlinskih in živalskih celic je zelo podobna, kar kaže na enotnost njihovega izvora. Več kot 80 najdenih v celicah kemični elementi.

Kemični elementi, ki so prisotni v celici, so razdeljeni na 3 velike skupine: makrohranila, mezoelementi, mikroelementi.

Makrohranila vključujejo ogljik, kisik, vodik in dušik. Mezoelementi so žveplo, fosfor, kalij, kalcij, železo. Elementi v sledovih - cink, jod, baker, mangan in drugi.

Biološko pomembni kemični elementi celice:

dušik - strukturna komponenta beljakovin in NA.

vodik- je del vode in vseh bioloških spojin.

magnezija- aktivira delovanje številnih encimov; strukturna komponenta klorofila.

kalcij- glavna sestavina kosti in zob.

železo- vstopi v hemoglobin.

jod- del ščitničnega hormona.

Snovi celice delimo na organske(beljakovine, nukleinske kisline, lipidi, ogljikovi hidrati, ATP) in anorganski(voda in mineralne soli).

Voda predstavlja do 80 % mase celice, igra pomembno vlogo:

voda v celici je topilo

transferji hranila;

voda se odstrani iz telesa škodljive snovi;

visoka toplotna zmogljivost vode;

Izhlapevanje vode pomaga pri hlajenju živali in rastlin.

Daje elastičnost celici.

Minerali:

sodelujejo pri vzdrževanju homeostaze z uravnavanjem pretoka vode v celico;

Kalij in natrij zagotavljata transport snovi čez membrano in sodelujeta pri nastanku in prevajanju živčnega impulza.

Mineralne soli, predvsem kalcijevi fosfati in karbonati, dajejo trdoto kostnemu tkivu.

Rešite problem o genetiki človeške krvi

Beljakovine, njihova vloga v telesu

Beljakovine- organske snovi, ki jih najdemo v vseh celicah, ki so sestavljene iz monomerov.

Beljakovine- neperiodični polimer z visoko molekulsko maso.

Monomer je aminokislina (20).

Aminokisline vsebujejo amino skupino, karboksilno skupino in radikal. Aminokisline so povezane skupaj, da tvorijo peptidno vez. Beljakovine so izjemno raznolike, v človeškem telesu jih je na primer preko 10 milijonov.

Raznolikost beljakovin je odvisna od:

1. drugačno zaporedje AK

2. po velikosti

3. iz sestave

Proteinske strukture

Primarna struktura beljakovin - zaporedje aminokislin, povezanih s peptidno vezjo (linearna struktura).

Sekundarna struktura beljakovin - spiralna struktura.

Terciarna struktura beljakovin- globula (glomerularna struktura).

Kvartarna struktura beljakovin- sestoji iz več kroglic. Značilnost hemoglobina in klorofila.

Lastnosti beljakovin

1. Komplementarnost: sposobnost beljakovine, da se po obliki prilega neki drugi snovi, kot je ključ od ključavnice.

2. Denaturacija: kršitev naravne strukture beljakovin (temperatura, kislost, slanost, dodajanje drugih snovi itd.). Primeri denaturacije: spremembe lastnosti beljakovin pri kuhanju jajc, prenos beljakovin iz tekoče stanje v trdno.

3. Renaturacija - obnova strukture beljakovin, če primarna struktura ni bila motena.

Funkcije beljakovin

1. Gradnja: tvorba vseh celičnih membran

2. Katalitični: beljakovine so katalizatorji; pospešiti kemične reakcije

3. Motor: aktin in miozin sta del mišičnih vlaken.

4. Transport: prenos snovi v različna tkiva in organe telesa (hemoglobin je beljakovina, ki je del rdečih krvnih celic)

5. Zaščitni: protitelesa, fibrinogen, trombin – beljakovine, ki sodelujejo pri razvoju imunosti in strjevanja krvi;

6. Energija: sodelujte v reakcijah plastične izmenjave za izgradnjo novih beljakovin.

7. Regulatorna: vloga hormona inzulina pri uravnavanju krvnega sladkorja.

8. Skladiščenje: kopičenje beljakovin v telesu kot rezervnih hranil, na primer v jajcih, mleku, rastlinskih semenih.

Celica je osnovna enota strukture živih organizmov. Vsa živa bitja – pa naj bodo to ljudje, živali, rastline, glive ali bakterije – so v bistvu celice. V telesu nekoga je teh celic veliko - na stotine tisoč celic sestavlja telo sesalcev in plazilcev, pri nekom pa jih je malo - veliko bakterij je sestavljeno iz samo ene celice. Toda število celic ni tako pomembno kot njihova prisotnost.

Že dolgo je znano, da imajo celice vse lastnosti živega bitja: dihajo, se hranijo, razmnožujejo, se prilagajajo novim razmeram in celo umrejo. In tako kot vsa živa bitja celice vsebujejo organske in anorganske snovi.

Veliko več, ker je tudi voda, in seveda je največji del oddelka, imenovanega »anorganske snovi celice«, namenjen vodi – predstavlja 40-98 % celotne prostornine celice.

Voda v celici opravlja številne pomembne funkcije: zagotavlja elastičnost celice, hitrost kemičnih reakcij, ki potekajo v njej, gibanje vhodnih snovi skozi celico in njihovo odstranjevanje. Poleg tega se v vodi raztopi veliko snovi, lahko sodeluje v kemičnih reakcijah in prav voda je odgovorna za termoregulacijo celotnega organizma, saj ima voda dobro toplotno prevodnost.

Anorganske snovi celice poleg vode vključujejo tudi številne minerali delimo na makrohranila in mikrohranila.

Makrohranila vključujejo snovi, kot so železo, dušik, kalij, magnezij, natrij, žveplo, ogljik, fosfor, kalcij in številne druge.

Elementi v sledovih so večinoma težke kovine, kot so bor, mangan, brom, baker, molibden, jod in cink.

Tudi v telesu so ultramikroelementi, vključno z zlatom, uranom, živim srebrom, radijem, selenom in drugimi.

Vse anorganske snovi celice imajo svojo, pomembno vlogo. Torej je dušik vključen v veliko različnih spojin - tako beljakovinskih kot nebeljakovinskih, spodbuja tvorbo vitaminov, aminokislin, pigmentov.

Kalcij je kalijev antagonist in služi kot lepilo za rastlinske celice.

Železo je vključeno v proces dihanja, je del molekul hemoglobina.

Baker je odgovoren za tvorbo krvnih celic, zdravje srca in dober apetit.

Bor je odgovoren za proces rasti, zlasti v rastlinah.

Kalij zagotavlja koloidne lastnosti citoplazme, tvorbo beljakovin in normalno delovanje srca.

Natrij zagotavlja tudi pravilen ritem srčne aktivnosti.

Žveplo sodeluje pri tvorbi nekaterih aminokislin.

Fosfor sodeluje pri tvorbi ogromnega števila esencialnih spojin, kot so nukleotidi, nekateri encimi, AMP, ATP, ADP.

In le vloga ultramikroelementov je še vedno popolnoma neznana.

Toda samo anorganske snovi celice ne bi mogle narediti popolne in žive. Organske snovi niso nič manj pomembne od njih.

Ti vključujejo ogljikove hidrate, lipide, encime, pigmente, vitamine in hormone.

Ogljikove hidrate delimo na monosaharide, disaharide, polisaharide in oligosaharide. Mono-di- in polisaharidi so glavni vir energije za celico in telo, vendar se v vodi netopni oligosaharidi držijo skupaj vezivnega tkiva in ščiti celice pred škodljivimi zunanjimi vplivi.

Lipidi delimo na prave maščobe in lipoide – maščobam podobne snovi, ki tvorijo usmerjene molekularne plasti.

Encimi so katalizatorji, ki pospešujejo biokemične procese v telesu. Poleg tega encimi zmanjšajo količino porabljene energije za prenos reaktivnosti molekuli.

Vitamini so potrebni za uravnavanje oksidacije aminokislin in ogljikovih hidratov ter za popolno rast in razvoj.

Hormoni so potrebni za uravnavanje življenja telesa.

Kot že vemo, je celica sestavljena iz kemične snovi organske in anorganske vrste. Glavne anorganske snovi, ki sestavljajo celico, so soli in voda.

Voda kot sestavina življenja

Voda je prevladujoča sestavina vseh organizmov. Pomembne biološke funkcije vode opravljajo edinstvene lastnosti njegovih molekul, zlasti prisotnost dipolov, ki tvorijo možen pojav vodikove vezi med celicami.

Zahvaljujoč molekulam vode v telesu živih bitij potekajo procesi toplotne stabilizacije in termoregulacije. Proces termoregulacije nastane zaradi visoke toplotne kapacitete molekul vode: zunanje temperaturne spremembe ne vplivajo na temperaturne spremembe v telesu.

Zahvaljujoč vodi, organom Človeško telo ohranijo svojo elastičnost. Voda je ena glavnih sestavin mazalnih tekočin, potrebnih za sklepe vretenčarjev ali perikardialno vrečko.

Vključen je v sluz, ki olajša gibanje snovi skozi črevesje. Voda je sestavni del žolča, solz in sline.

Soli in druge anorganske snovi

Celice živega organizma poleg vode vsebujejo tudi anorganske snovi, kot so kisline, baze in soli. Večina pomembnosti v življenju telesa imajo Mg2+, H2PO4, K, CA2, Na, C1-. Šibke kisline zagotavljajo stabilno notranje celično okolje (rahlo alkalno).

Koncentracija ionov v medcelični snovi in ​​znotraj celice je lahko različna. Tako so na primer ioni Na + koncentrirani le v medcelični tekočini, medtem ko se K + nahaja izključno v celici.

Močno zmanjšanje ali povečanje števila določenih ionov v sestavi celice ne vodi le v njeno disfunkcijo, ampak tudi v smrt. Na primer, zmanjšanje količine Ca + v celici povzroči krče znotraj celice in njeno nadaljnjo smrt.

Nekatere anorganske snovi pogosto sodelujejo z maščobami, beljakovinami in ogljikovimi hidrati. Tako je odličen primer organske spojine s fosforjem in žveplom.

Žveplo, ki je del beljakovinskih molekul, je odgovorno za nastanek molekularnih vezi v telesu. Zahvaljujoč sintezi fosforja in organskih snovi se iz beljakovinskih molekul sprosti energija.

Kalcijeve soli

Kalcijeve soli prispevajo k normalnemu razvoju kostnega tkiva, pa tudi k delovanju možganov in hrbtenjače. Presnova kalcija v telesu se izvaja zaradi vitamina D. Presežek ali pomanjkanje kalcijevih soli vodi do motenj v delovanju telesa.

Vsi organizmi na našem planetu so sestavljeni iz celic, ki so si po kemični sestavi podobne. V tem članku bomo na kratko govorili o kemični sestavi celice, njeni vlogi v življenju celotnega organizma in ugotovili, katera znanost preučuje to vprašanje.

Skupine elementov kemične sestave celice

Znanost, ki preučuje sestavne dele in zgradbo žive celice, se imenuje citologija.

Vse elemente, ki so vključeni v kemično strukturo telesa, lahko razdelimo v tri skupine:

• makrohranila;
• elementi v sledovih;
• ultramikroelementi.

Makrohranila vključujejo vodik, ogljik, kisik in dušik. Na njihov delež odpade skoraj 98 % vseh sestavnih elementov.

Elementi v sledovih so na voljo v desetinkah in stotih odstotkih. In zelo majhna vsebnost ultramikroelementov - stotinke in tisočinke odstotka.

TOP 4 člankiki berejo skupaj s tem

V prevodu iz grščine "makro" pomeni velik, "mikro" pa majhen.

Znanstveniki so ugotovili, da ni posebnih elementov, ki so lastni samo živim organizmom. Zato je tista živa, ta neživa narava sestavljena iz istih elementov. To dokazuje njuno razmerje.

Kljub kvantitativni vsebnosti kemičnega elementa odsotnost ali zmanjšanje vsaj enega od njih vodi v smrt celotnega organizma. Navsezadnje ima vsaka od njih svoj pomen.

Vloga kemične sestave celice

Makrohranila so osnova biopolimerov, in sicer beljakovin, ogljikovih hidratov, nukleinskih kislin in lipidov.

Elementi v sledovih so del vitalnih organskih snovi, ki sodelujejo v presnovnih procesih. so sestavne komponente mineralne soli, ki so v obliki kationov in anionov, njihovo razmerje določa alkalno okolje. Najpogosteje je rahlo alkalen, ker se razmerje mineralnih soli ne spremeni.

Hemoglobin vsebuje železo, klorofil - magnezij, beljakovine - žveplo, nukleinske kisline - fosfor, presnova poteka z zadostno količino kalcija.

riž. 2. Sestava celice

Nekateri kemični elementi so sestavine anorganske snovi na primer voda. Ima pomembno vlogo v življenju tako rastlinskih kot živalskih celic. Voda je dobro topilo, zato so vse snovi v telesu razdeljene na:

• hidrofilna - raztopimo v vodi;
• Hidrofobna - ne raztopi se v vodi.

Zaradi prisotnosti vode celica postane elastična, prispeva k gibanju organskih snovi v citoplazmi.

riž. 3. Snovi celice.

Tabela "Lastnosti kemične sestave celice"

Da bi jasno razumeli, kateri kemični elementi so del celice, smo jih vključili v naslednjo tabelo:

Elementi		Pomen
Makrohranila
Kisik, ogljik, vodik, dušik
		Sestavni del lupine v rastlinah, v živalskem telesu je v sestavi kosti in zob, aktivno sodeluje pri strjevanju krvi.
		Vsebuje ga nukleinske kisline, encimi, kostno tkivo in zobna sklenina.
elementi v sledovih
		Je osnova beljakovin, encimov in vitaminov.
		Zagotavlja prenos živčnih impulzov, aktivira sintezo beljakovin, fotosintezo in rastne procese.
		Ena od sestavin želodčnega soka, provokator encimov.
		Aktivno sodeluje v presnovnih procesih, sestavni del ščitničnega hormona.
		Zagotavlja prenos impulzov živčni sistem, vzdržuje stalen pritisk v celici, izzove sintezo hormonov.
		Sestavni del klorofila, kostnega tkiva in zob, izzove sintezo DNK in procese prenosa toplote.
		Sestavni del hemoglobina, leče, roženice, sintetizira klorofil. Prenaša kisik po telesu.
Ultramikroelementi
		Sestavni del procesov tvorbe krvi, fotosinteze, pospešuje procese znotrajcelične oksidacije.
mangan		Aktivira fotosintezo, sodeluje pri tvorbi krvi, zagotavlja visok donos.
		Sestavni del zobne sklenine.
		Uravnava rast rastlin.

Kaj smo se naučili?

Vsaka celica žive narave ima svoj nabor kemičnih elementov. Po svoji sestavi so predmeti žive in nežive narave podobni, kar dokazuje njihovo tesno povezanost. Vsaka celica je sestavljena iz makrohranil, mikrohranil in ultramikrohranil, od katerih ima vsako svojo vlogo. Odsotnost vsaj enega od njih vodi do bolezni in celo smrti celotnega organizma.

Tematski kviz

Ocenjevanje poročila

Povprečna ocena: 4.5. Skupno prejetih ocen: 819.

Iz anorganskih snovi celice voda predstavlja približno 65% njegove mase: v mladih hitro rastočih celicah do 95%, v starih celicah - približno 60%. Vloga vode v celicah je zelo velika, je medij in topilo, sodeluje pri večini kemičnih reakcij, gibanju snovi, termoregulaciji, tvorbi celičnih struktur, določa prostornino in elastičnost celice. Večina snovi vstopi v telo in se iz njega izloči v vodni raztopini.

organska snov- predstavljajo 20-30% celične sestave. Morda so preprosta(aminokisline, glukoza, maščobna kislina) in zapleteno(beljakovine, polisaharidi, nukleinske kisline, lipidi). Najpomembnejši so beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati, nukleinske kisline.

Beljakovine so glavne in najbolj kompleksne snovi katero koli celico. Velikost beljakovinske molekule je več sto in tisočkrat večja od molekul anorganskih spojin. Beljakovinske molekule nastanejo iz preprostih spojin – aminokislin (naravne beljakovine vsebujejo 20 aminokislin). Združevanje v drugačno zaporedje in količino, tvorijo velika raznolikost(do 1000) beljakovin. Njihova vloga v življenju celice je ogromna: gradbeni material organizem, katalizatorji (encimski proteini pospešujejo kemične reakcije), transport (hemoglobin v krvi dovaja kisik in hranila v celice ter odnaša ogljikov dioksid in produkte razpada). Beljakovine opravljajo zaščitno funkcijo, energijo. Ogljikovi hidrati so organske snovi, sestavljene iz ogljika, vodika in kisika. Najpreprostejši med njimi so monosaharidi - heksoza, fruktoza, glukoza (najdemo jo v sadju, medu), galaktoza (v mleku) in polisaharidi - sestavljeni iz več enostavni ogljikovi hidrati. Ti vključujejo škrob in glikogen. Ogljikovi hidrati so glavni vir energije za vse oblike celičnega delovanja (gibanje, biosinteza, izločanje itd.) in igrajo vlogo rezervnih snovi. Lipidi so v vodi netopne maščobe in maščobam podobne snovi. So glavni strukturna komponenta biološke membrane. Lipidi opravljajo energetsko funkcijo, vsebujejo vitamine, topne v maščobah. Nukleinska kislina- (od latinska beseda"Jedro" - jedro) - nastanejo v jedru celice. So dveh vrst: deoksiribonukleinske kisline (DNK) in ribonukleinske kisline (RNA). Biološka vloga so zelo velike. Določajo sintezo beljakovin in prenos dednih informacij.