Химичният състав на КЛЕТКИ
Химичният състав на КЛЕТКИ
Клетките на растения и животни, включват неорганични и органични вещества. За провеждане вода и неорганична минерално вещество. Органични вещества включват протеини, мазнини, въглехидрати, нуклеинови киселини.
Вода - това е съединение, което съдържа жива клетка в най-голямо количество. Водата съставлява около 70% от масата на клетките. Повечето интрацелуларни реакции се извършва във водна среда. Водата в клетката е в свободно и свързано състояние.
Минерали в клетката може да се дисоциират или в комбинация с органични вещества.
Химични елементи, които са включени в метаболитни процеси и имат биологична активност, наречени биогенен.
В цитоплазмата съдържа около 70% кислород, 18% въглерод, 10% водород, калций, азот, калий, фосфор, магнезий, сяра, хлор, натрий, алуминий и желязо. Тези елементи съставляват 99.99% от състава на клетките и те се наричат макроелементи. Например, калций и фосфор са част от костта. Желязо - неразделна част от хемоглобина.
Манган, бор, мед, цинк, йод, кобалт - микроелементи. Те представляват хилядни от процента от теглото на клетките. Необходими са минерали за образуването на хормони, ензими и витамини. Те засягат метаболитните процеси в организма. Например, йод е част от хормони на щитовидната жлеза, кобалт - на витамин В12.
Gold, живак, радий, и т.н. -. Ultramicroelements - до милионни части от процента на клетъчната структура.
Липсата или излишъкът от минерални соли дава активност на човешкото тяло.
Кислород, водород, въглерод, азот, включени в органична материя. Органични съединения са големи mole- cules наречени полимери. Полимери, съставени от много повтарящи се единици (мономери). Като органични полимерни съединения включват въглехидрати, мазнини, протеини, нуклеинови киселини, АТР.
Въглехидратите са съставени от въглерод, водород, кислород.
мономери въглехидрати са монозахариди. Въглехидратите могат да се разделят на монозахариди, дизахариди и полизахариди.
Монозахаридите - прости захари с формула (СН 2О) п-. където п - цяло число от три до седем. В зависимост от броя на въглеродните атоми в нативната молекула разграничи триоз (3C), тетрози (4в), пентози (5в), хексози (6С), хептозата (7С).
Триос S3N6O3 - като глицералдехид и дихидроксиацетон - играе ролята на междинни съединения в процеса на дишане, ucha- съществуват в фотосинтеза. S4N8O4 тетрози намерени в бактерии. Пентози S5N10O5 - например рибоза - част от РНК е деоксирибоза в ДНК. Хексоза - C6H12O6 - като глюкоза, фруктоза, галактоза. Глюкоза - източник на енергия за клетките. Заедно с фруктоза и галактоза, глюкоза може да участва във формирането на дизахариди.
Дизахариди са образувани чрез реакция на кондензация между две монозахариди (хексози) със загуба на молекула вода.
Формула дизахариди S12N22O11 дизахариди Сред най-широко малтоза, лактоза и захароза.
Захароза, или тръстикова захар, се синтезира в растенията. Малтоза се произвежда от нишесте в процеса на смилане при животни. Лактоза или млечна захар само в млякото.
Полизахариди (обикновен), образувани чрез взаимодействие на голям брой монозахариди кондензация. С прости полизахариди включват нишесте (синтезиран в растения), гликоген (намира се в черния дроб и мускулни клетки на животни и хора), целулоза (образуване на клетъчната стена в растения).
Комплекс полизахариди, образувани от взаимодействието на въглехидрати с липиди. Например, гликолипиди са част от мембраната. K сложни полизахариди включват също съединения въглехидрати към протеини (гликопротеини). Например, гликопротеини са част от слуз, секретирани от жлези, но вентрикуларна тракт.
1. Енергия: 60% от енергийното тяло получава упадъка на въглехидрати. След разцепване на един грам въглехидрати 17,6 кДж на енергия се освобождава.
2. Структурни и база: въглехидрат част на плазмената мембрана, мембрана растението и бактериални клетки.
3. Гарнър: хранителни вещества (гликоген, нишесте), депозирани в резервни клетки.
4. Защитни: тайни (слуз), секретирани от различни жлези предпазват стените на кухите тела, бронхи, стомаха, червата от повреда, вредни бактерии и вируси.
5. Участие в фотосинтеза.
Мазнини и вещества подобни на мазнини
Мазнини са съставени от въглерод, водород, кислород. Мономери мазнини са мастни киселини и глицерол. Свойствата на мазнини се определя от качеството на състав на мастни киселини и тяхното количествено съотношение. Животински мазнини са течни (масло), животински - твърдо вещество (като мазнини). Мазнините са неразтворими във вода - хидрофобно съединение. Мазнини комбинира с протеини за образуване на липопротеини, свързване с въглехидрати - гликолипиди. Гликолипиди и липопротеини - мазнини субстанция.
Мазнини като вещества, включени в клетъчната мембрана, органел мембрана, нервна тъкан. Мазнини могат да бъдат свързани за образуване на глюко Зоя и гликозиди. Например, гликозид дигитоксин - вещество, използвано при лечението на сърдечно-съдови заболявания.
1. Енергия: пълния разпад на 1 г мазнини до въглероден двуокис и вода 38,9 кДж на енергия се освобождава.
2. Структура: част от клетъчната мембрана.
3. Защитен: мастен слой предпазва организма от хипотермия, механични удари и вибрации.
4. регулатор: стероидни хормони регулират метаболизма и възпроизвеждане.
5. мазнини - източник на ендогенната вода. При окисляването на сто грама мазнина, 107 мл вода се освобождават.
протеини състава включват въглерод, кислород, водород, азот. протеинови мономери са аминокиселини. Протеините са изградени от двадесет различни аминокиселини. Формулата на аминокиселини:
Аминокиселинният състав включва: NH2 - амино като основни свойства; СООН - карбоксилна група има киселинни свойства. Аминокиселините се различават в тяхната радикал - Р. Аминокиселините - амфотерни съединения. Те са свързани един с друг в една молекула протеин чрез пептидни връзки.
Схема амино кондензация (пептидна връзка)
Има първична, вторична, третична и четвъртична структура на протеина. Редът, броят и качеството на аминокиселини, съдържащи молекула на протеин се определи неговата първична структура. първична структура на протеини може да бъде чрез водородни връзки в спирала свързване и образуване на вторична структура. Полипептидни вериги са усукани по определен начин в компактна структура, образувайки глобули (балон) - е tre- Унг протеин структура. Повечето протеини имат третична структура. Аминокиселините са активни само на повърхността на глобули. Протеини, имащи глобуларна структура свързани заедно и образуват кватернерна структура. Замяна на единична промяна на аминокиселина води до свойствата на протеина (Фиг. 30).
Когато са изложени на високи температури, киселини и други фактори за унищожаване на протеиновата молекула може да се появи. Това явление се нарича денатурация (фиг. 31). понякога денатуриран
Фиг. 30. Различни структури на протеиновите молекули.
1 - първичен; 2 - средно; 3 - третичен; 4 - кватернерен (например, хемоглобин).
Фиг. 31. протеин денатуриране.
1 - за денатуриране протеиновата молекула;
2 - денатуриран протеин;
3 - възстановяване на оригиналния протеин молекула.
Vanny протеин, когато условията се променят отново може да възстанови структурата. Този процес се нарича връщане на природата и е възможно само, когато той не се унищожава първичната структура на протеина.
Протеините са прости и сложни. Обикновено протеини се състоят само от аминокиселини, например, албумин, глобулин, фибриноген, миозин.
Комплекс протеини са съставени от аминокиселини и други органични съединения, например, липопротеини, гликопротеини, leoproteiny нуклон.
1. енергетиката. При разпадането на 1 г протеин 17,6 кДж на енергия се освобождава.
2. Катализатор. Сервирайте като катализатори на биохимичните реакции. Катализатори - ензими. Ензимите ускоряват биохимични реакции, но не са част от крайните продукти. Ензимите са строго специфични. Всеки субстрат има своя собствена ензим. Името включва името на ензим субстрат и завършващ "ASE": малтаза, рибонуклеаза. Ензимите са активни при определена температура (35 - 45 ° С).
3. Структура. Протеините са част от мембраната.
4. Транспорт. Например, хемоглобин пренася кислород и СО2 в кръвоносните гръбначни.
5. Защитно. Защита на тялото от вредните въздействия: производството на антитела.
6. контракция. Поради присъствието на актин и миозинови протеини в мускулни влакна на мускулна появява свиване.
Има два вида на нуклеинови киселини: ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) и РНК (рибонуклеинова киселина). Рами мономери нуклеинова киселина са нуклеотиди.
ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина). Съставът на ДНК нуклеотидна включва един от азотни бази: аденин (А), гуанин (G), тимин (Т) или цитозин (С) (Фигура 32)., въглехидрат деоксирибоза и остатък на фосфорната киселина. ДНК молекулата е двойна спирала, конструиран в съответствие с принципа на допълване. комплементарна ДНК молекула след азотни основи: А = Т; Т = Ts Две ДНК спирала са свързани чрез водородни връзки (фиг. 33).
Фиг. 32. Структурата на нуклеотид.
Фиг. 33. Парцел ДНК молекула. Допълнителните нуклеотиди утежняват различни вериги.
ДНК способни самостоятелно удвояване (репликация) (фиг. 34). Репликация започва с разделяне на два допълващи се нишки. Всяка верига се използва като матрица за образуване на нова ДНК молекула. По време на синтеза на ДНК, участващи ензими. Всяка от двете дъщерни молекули трябва да включва една стара и една нова спирала. Новата ДНК молекула на абсолютно идентични на старата от нуклеотидната последователност. Такъв метод осигурява точно възпроизвеждане на репликация в дъщеря молекули, които информация, която е записана в молекулата родител ДНК.
Фиг. 34. Удвояването на ДНК молекулата.
1 - ДНК шаблон;
2 - образуването на два нови вериги от матрицата;
3 - дъщерни ДНК молекули.
1. Съхранение на генетичната информация.
2. Осигуряване на прехвърляне на генетична информация.
3. Наличието на хромозомата като структурен компонент.
ДНК разположен в ядрото на клетката, както и в клетъчни органели като митохондрии, хлоропласти.
RNA (рибонуклеинова киселина). Рибонуклеинови киселини са 3 вида: рибозомна, транспорта и месинджър РНК. РНК нуклеотид се състои от една от азотни бази: аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), урацил (U), въглехидрати - рибоза и остатък фосфорна киселина.
РИБОЗОМНА РНК (иРНК), във връзка с протеиновата част на рибозомата. рРНК е 80% от общата RNA в клетката. На рибозоми е протеинов синтез.
Информационна РНК (иРНК) е от 1 до 10% от общата RNA в клетката. Според структурата комплементарна на тРНК част от ДНК молекули, които носят информация за синтез на специфичен протеин. дължина иРНК зависи от дължината на региона на ДНК от която се чете информация. иРНК носи информация за синтеза на протеин от ядрото към цитоплазмата на рибозомата.
Транспорт РНК (тРНК) е около 10% от общата РНК. Тя има къса верига от нуклеотиди под формата на трилистник и се намира в цитоплазмата. В единия край на трилистник е триплетни нуклеотиди (антикодон), кодираща конкретен аминокиселина. В другия край на триплет от нуклеотиди, които са допълнени от аминокиселина. За всяка аминокиселина има своя собствена тРНК. тРНК носи аминокиселини на протеин синтез място, т.е. на рибозоми (фиг. 35).
РНК е в ядърце, цитоплазмата, рибозомите, митохондриите и пластиди.
ATP - Adenazintrifosfornaya киселина. Adenazintrifosfornaya трифосфат (АТР) се състои от азотни бази - аденин, захар - рибоза и три остатъци фосфорна киселина (Фигура 36). На АТР молекулата се натрупва голямо количество енергия, необходимо за биохимичните процеси, протичащи в клетката. Синтеза на АТФ се среща в митохондриите. Молекулата на ATP много нестабилна
Chiva и е способна да разцепва една или две молекули на фосфат с освобождаването на големи количества енергия. Комуникация в молекула, наречена АТФ-енергия.
ATP → ADP + F + 40 кДж AMP → ADP + F + 40 кДж
Фиг. 35. Структурата на тРНК.
А, В, С и D - съединение с допълнителни порции в една РНК верига; D - раздел (активно място) с амино съединение; Е - раздел комплементарна молекула съединение.
Фиг. 36. Структурата на ATP и неговото превръщане в ADP.
Въпроси за самоконтрол
1. Какви са вещества в клетка отнася за неорганични?
2. Какво вещества в клетка се отнася до органичен?
3. Какво е мономер на въглехидрати?
4. Какви са структурата на въглехидрати?
5. Какви са въглехидратите функциите?
6. Какво е мазнината на мономер?
7. Каква е структурата са мазнини?
8. Какви са мазнини функции?
9. Каква е мономер на протеина? 10. Как трябва структурата на протеините? 11. Какво структури са протеини?
12. Това, което се случва, когато денатуриране на протеиновата молекула?
13. Как функции се изпълняват от протеини?
14. Както нуклеинови киселини са известни?
15. Това, което е мономер на нуклеинови киселини?
16. Това, което част от нуклеотиди ДНК?
17.Kakoe структура има нуклеотидна РНК?
18. Тъй като структурата на ДНК молекула?
19. Както функции се изпълняват от молекулата на ДНК?
20. Каква е структурата на рРНК?
21. Тъй като структурата на иРНК е?
22. Тъй като структурата на тРНК?
23. Както функциите извършва рибонуклеинова киселина?
24. Тъй като структурата е ATP?
25.Kakie функции се изпълняват от ATP в клетката?
Ключови думи тема "Химичен състав на клетки"
азотна база албумин
амино група на аминокиселината
биологичната активност на биологичен катализатор
Свързани статии