Chemické zloženie buniek

Bunka - Základná jednotka života na Zemi. Má všetky známky živého organizmu: rastie, násobí, výmeny s okolitými látkami a energiou, reaguje na vonkajšie stimuly. Začiatok biologického vývoja je spojený s príchodom bunkových foriem života na Zemi. Jednoduché organizmy sú existujúce bunky oddelene od seba. Telo všetkých multicelulárnych zvierat a rastlín - vyrobené z viacerých alebo menej buniek, ktoré sú typom blokov, ktoré tvoria komplexný organizmus. .

Chemické zloženie buniek

. Toto je jeden z dôkazov o živom a neživým charakterom Spoločenstva. V živých organizmoch sú najbežnejšie vodík, kyslík, uhlík a dusík, ktoré tvoria približne 98% hmotnosti buniek. . Tieto štyri prvky sú schopné vytvárať veľmi silné kovalentné väzby párovaním elektrónov patriacich k dvom atómom. Kovalentne spojené atómy uhlíka môžu tvoriť rámy nespočetných množstva rôznych organických molekúl. Pretože atómy uhlíka ľahko tvoria kovalentné väzby s kyslíkom, vodíkom, dusíkom, ako aj so sírou, organické molekuly dosahujú výnimočnú zložitosť a rôzne štruktúry.

Okrem štyroch hlavných prvkov v bunke v nápadných množstvách (10^y a 100^y Obsiahnuté sú úrokové percento) železo, draslík, sodík, vápnik, horčík, chlór, fosforu a síra. Všetky ostatné prvky (zinok, meď, jód, fluór, kobalt, mangán a etc.) sú v klietke vo veľmi malých množstvách, a preto sa nazývajú stopové prvky.

Chemické prvky sú súčasťou anorganických a organických zlúčenín. Anorganické zlúčeniny zahŕňajú vodu, minerálne soli, oxid uhličitý, kyselinu a základňu. Organické spojenia sú Proteíny, nukleové kyseliny, sacharidy, Tuk (lipidy) a Lipoidy.

Niektoré proteíny obsahujú síra. Časť nukleových kyselín je fosforu. Molekula hemoglobínu zahŕňa železo, horčík Zúčastňuje sa na výstavbe molekuly chlorofyl. . Jód , kobalt ₁₂Hormón ostrovnej časti pankreasu - inzulínu - obsahuje zinok. .

Voda

N₂O - Najčastejšie spojenie v živých organizmoch. . Výnimočne dôležitou úlohou vody pri zabezpečovaní procesov života je spôsobená jeho fyzikálno-chemickými vlastnosťami. Polarita molekúl a schopnosť tvoriť vodíkové väzby, aby voda s dobrým rozpúšťadlom pre obrovské množstvo látok. . Voda sa zúčastňuje mnohých chemických transformácií.

Celkový počet vodíkových väzieb medzi molekulami vody sa líši v závislosti od tOddych. S TOddych Topenie ľadu ničí približne 15% vodíkových väzieb, pri teplote T ° C - pol. Pri prechode na plynný stav sú zničené všetky vodíkové väzby. . . Týmto spôsobom kolísanie t ° vo vnútri buniek sú menšie ako v prostredí. Vysoké teplo odparovania je základom účinného mechanizmu prenosu tepla v rastlinách a zvieratách.

. Osmóza sa nazýva penetrácia molekúl rozpúšťadla cez polopriepustnú membránu do roztoku akejkoľvek látky. Sembrány sa nazývajú membrány, ktoré preskočili molekuly rozpúšťadla, ale molekuly (alebo ióny) rozpustenej látky chýbajú. V dôsledku toho je osmóza jednostranná difúzia molekúl vody v smere roztoku.

Minerálne soli

. . Bunka obsahuje dosť veľa a veľa na. V extracelulárnom médiu, napríklad v krvnej plazme, v morskej vode, naopak, veľa sodíka a malého draslíka. Zavlažovanie bunky závisí od pomeru koncentrácií NA iónov⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺. V tkanivách multikulových zvierat je K súčasťou multikulovej látky, ktorá poskytuje spojku buniek a ich objednané miesto. Osmotický tlak v bunke a jeho pufrové vlastnosti závisia od koncentrácie solí. Buffoff je schopnosť bunky udržiavať slabo známe reakciu svojho obsahu na konštantnej úrovni. Vyrovnávacia pamäť v bunke je hlavne iónmi₂Ro₄ a nry₄^2-. V extracelulárnych tekutinách a v krvi sa zohráva úloha vyrovnávacej pamäte₂Tak₃ a nso₃^-. Anióny viažu ióny H a hydroxidové ióny (on^-), takže reakcia vo vnútri bunky extracelulárnej kvapaliny sa prakticky nezmení. Nerozpustné minerálne soli (napríklad fosforečné ca) zaisťuje pevnosť kosti stavovcov a mollusk klesá.

Organické bunky buniek

Proteíny

Medzi organickými látkami sú bunky proteínov na prvom mieste v počte (10 - 12% z celkovej hmotnosti bunky) a hodnoty. Proteíny sú polyméry s vysokou molekulovou hmotnosťou (s molekulovou hmotnosťou od 6000 do 1 milión. a vyššie), ktorých monoméry sú aminokyseliny. Živé organizmy používajú 20 aminokyselín, hoci je oveľa viac. Zloženie aminokyseliny zahŕňa aminoskupinu (-NH₂), ktoré majú základné vlastnosti a karboxylovú skupinu (-SON), ktorá má kyslé vlastnosti. Dve aminokyseliny sú spojené v jednej molekule vytvorením komunikácie HN-CO s uvoľňovaním molekuly vody. . Proteíny sú polypeptidy obsahujúce desiatky a stovky aminokyselín. Molekuly rôznych proteínov sa od seba líšia s molekulovou hmotnosťou, číslom, zložením aminokyselín a sekvenciou ich umiestnenia v polypeptidovom reťazci. ^desať - desať¹².

Reťaz aminokyselinových jednotiek spojených kovalentnými peptidovými väzbami v určitej sekvencii sa nazýva primárna štruktúra proteínov. . Je to spôsobené tým, že v prírodnom proteíne je polypeptidový reťazec striktne položený určitým spôsobom v závislosti od chemickej štruktúry aminokyselín zahrnutých vo svojej kompozícii.

Pôvodne sa polypeptidový reťazec zmení na špirálu. . Aminokyselinový reťazec, skrútený vo forme špirály tvorí sekundárnu proteínovú štruktúru. . . Počet aminokyselín s hydrofóbnymi radikálmi a cysteínom, ako aj poradie ich umiestnenia v polypeptidovom reťazci sú špecifické pre každý proteín. . Biologická aktivita proteínu vykazuje len vo forme terciárnej štruktúry. .

. Takže hemoglobín je komplex štyroch molekúl a len v takejto forme môže pripojiť a transportovať. . . .

. . Enzymatická (katalytická) úloha proteínov je mimoriadne dôležitá. ^Ki a 100ⁿ Miliónkrát. Funkcia motora je poskytovaná špeciálnymi kontraktívnymi proteínmi. Tieto proteíny sa podieľajú na všetkých typoch pohybov, ku ktorým sú bunky a organizmy schopné: blikanie cilia a bičovanie chutí z najjednoduchšej skratky svalov u zvierat, pohyb listov v rastlinách atď. Transportná funkcia proteínov je pripojiť chemické prvky (napríklad hemoglobínové pripojenie) alebo biologicky účinné látky (hormóny) a preniesť ich do tkanív a telies telies. Ochranná funkcia je vyjadrená vo forme vzniku špeciálnych proteínov nazývaných protilátky, v reakcii na penetráciu do tela cudzích proteínov alebo buniek. Protilátky sa viažu a neutralizujú cudzincovité látky. Proteíny zohrávajú dôležitú úlohu ako zdroje energie. S plným rozdelením 1 g. Proteíny vyniknú 17,6 kJ (~ 4.2 kcal).

Sacharidy

₂O)_N. . Preto sa tieto látky nazývali sacharidy. . .D.).

Sacharidy sú jednoduché a komplexné. Jednoduché sacharidy sa nazývajú monosacharidy. . Z šiestich uhlíkových monosacharidov - hexóza - glukóza, fruktóza a galaktóza majú najdôležitejší význam. . . Ak sú dve monosacharidy kombinované v jednej molekule, takéto spojenie sa nazýva disacharid. .

. Monomér takýchto polysacharidov, ako škrob, glykogén, celulóza, je glukóza. Sacharidy vykonávajú dve hlavné funkcie: výstavba a energiu. Celulóza tvorí steny rastlinných buniek. . . . V procese oxidácie 1 g. Carbohydráty vydali 17,6 kJ (~ 4.2 kcal). Škrob v rastlinách a glykogóne u zvierat sú uložené v bunkách a slúži ako energetická rezerva.

Nukleové kyseliny

Hodnota nukleových kyselín v bunke je veľmi veľká. . Pretože väčšina vlastností a príznakov buniek je spôsobená proteínmi, je zrejmé, že stabilita nukleových kyselín je najdôležitejšou podmienkou pre normálny život buniek a celých organizmov. Akékoľvek zmeny v štruktúre buniek alebo aktivitu fyziologických procesov v nich, ktoré majú vplyv na dôležitú aktivitu. Štúdium štruktúry nukleových kyselín je mimoriadne dôležitá pre pochopenie dedičstva charakteristík organizmov a vzorov fungovania, oba jednotlivé bunky aj bunkové systémy - tkanivá a orgány.

. . . .

. . . . RNA, ako aj DNA je polymér, ktorého monoméry sú nukleotidy. . .

V RNA reťazec nukleotidov sa kombinujú vytvorením kovalentných väzieb medzi rebónom jedného nukleotidu a zvyškom kyseliny fosforečnej inej. . Dva reťazové RNA sú držiteľom genetických informácií v mnohých vírusoch, t.E. Vykonávajú funkcie chromozómov. .

Existuje niekoľko typov jedného reťazca RNA. . . Molekuly RRNA sú relatívne malé a spočívajú v priemere 10 nukleotidov. . Veľkosť týchto RNA závisí od dĺžky sekcie DNA, na ktorej boli syntetizované. . .

Tuky a lipidy

Tuky sú zlúčeniny mastného vysokého molekulovej hmotnosti a trucatomický alkohol glycerín. Tuky sa nerozpustí vo vode - sú hydrofóbne. .Jednou z hlavných funkcií tukov je energia. Počas štiepenia 1 g. Tuky do S₂ a N₂Približne veľké množstvo energie je oslobodené - 38,9 kJ (~ 9.3 kcal). . . Hlavná funkcia tukov v zvierati (a čiastočne - zeleninová) svet - skladovanie.

S úplnou oxidáciou 1 g tuku (na oxid uhličitý a vody) sa rozlišuje približne 9 kcal energie. . . . Hustota živočíšneho tuku je približne 0,91-0,95 g / cm³. Hustota stavovcov Blízko 1,7-1.8 g / cm³ a ​​priemerná hustota väčšiny ostatných tkanív je blízko 1 g / cm³. Je jasné, že tuk potrebuje dosť veľa na "vyváženie" ťažké kostry.

Tuky a lipidy Vykonávajú stavebnú funkciu: Sú súčasťou bunkových membrán. Kvôli nízkej tepelnej vodivosti je schopný chrániť funkciu. . Tvorba niektorých lipoidov predchádza syntézu radu hormónov. .