Structura celulei include macromoleculele următorilor compuși organici bazici: carbohidrați, lipide (grăsimi), proteine, acizi nucleici.
Carbohidrații sunt compuși organici constând din una sau mai multe molecule de zaharuri simple. Carbohidrații îndeplinesc în principal funcția de energie. Când sunt arși, corpul primește cea mai mare parte a energiei necesare (atunci când se descompune 1 g de carbohidrați, aproximativ 18 kJ sunt eliberați). În plus, carbohidrații sub formă de zahăr de disoxiriboză și riboză fac parte din acizii nucleici.
Lipidele (grăsimile) sunt compuși organici asemănători grăsimilor. Principalele funcții ale lipidelor includ: un bloc (inclus în membrana), o rezervă de putere (cu descompunere 1 g de grăsime eliberat aproximativ 39 kJ), izolarea termică, de siguranță, de reglementare (implicat în metabolismul, metabolismul hormonilor, oferind o compoziție chimică relativ constantă a tuturor părților corpului) .
Proteinele (proteinele, polipeptidele) sunt compuși organici cu conținut ridicat de molecule constând din aminoacizi. Masa uscată a celulei este de 50 până la 80% din proteine. Funcțiile proteinelor sunt diverse: catalitice, construcții (implicate în formarea membranelor celulare și organite), motor (.. contracția mușchilor, etc.), de protecție (anticorpi de proteine recunosc materialul corpului străin), transport (transportul oxigenului prin hemoglobina), de reglementare (implicat în reglementarea metabolismului), energia (în decăderea a 1 g de proteină este eliberată aproximativ 18 kJ).
Corpul uman este format din mai mult de 5 milioane de proteine, dintre care o varietate este asigurată de o combinație de numai 20 (de mai mult de 100 de aminoacizi cunoscuți).
Proteinele au diferite nivele de organizare: tipul de fir, firul răsucite sub formă de spirală, o spiră răsucite într-o minge (globule), o structură de mai multe încurcări.
Acizii nucleici, cum ar fi proteinele, sunt polimeri, dar nucleotidele sunt monomerii din ele. O nucleotidă este o structură formată din trei componente: o bază azotată, un zahar de pentoză și un reziduu de acid fosforic. Nucleotidele pot include două soiuri de zahăr: riboză și deoxiriboză, respectiv sunt cunoscute două tipuri de acizi nucleici: ADN (acid dezoxiribonucleic) și ARN (acid ribonucleic). ADN-ul conține deoxiribroză, ARN conține riboză. Acizii nucleici au un rol major în stocarea și transferul informațiilor ereditare. Ele sunt în nucleul celulei.
Structura cuprinde cinci baze nucleotidice azotate: adenina (A), guanina (G), timină (T), citozină (C), uracil (U). Adenină, guanină și citozină (A, G, C) sunt incluse în ADN și ARN, timina T - numai uracil ADN Y - numai în ARN.
Nucleotidele sunt legate în lanțuri. Există două lanțuri de polimeri de nucleotide în ADN. Ele sunt răsucite într-o spirală în jurul unei axe spațiale comune. Lanțul ADN poate fi reprezentat sub forma unui text uriaș format dintr-o succesiune de patru litere: (A, G, C, T) în diferite combinații. lanțurile ADN sunt interconectate prin legături de hidrogen, iar adenina se leagă întotdeauna la timină (A-T) și guanina cu citozina (G-C). O astfel de conexiune de baze structurale corespunzătoare se numește principiul complementarității. Un model ADN similar a fost propus în 1953 de către biochimistul american J. Watson și de fizicianul englez F. Kric.
Lungimea totală a ADN în fiecare celulă umană este de aproximativ 2 m, lungimea totală a ADN a tuturor celulelor umane este de aproximativ 10-14 km.
Reproducerea tuturor lucrurilor vii este determinată de sinteza proteinelor folosind ADN și ARN. Fiecare lanț ADN acționează ca un șablon pentru sinteza lanțurilor polinucleinice noi. O porțiune dintr-o moleculă ADN ce servește ca șablon pentru sinteza unei singure proteine este numită o genă.
Codul genetic este un sistem pentru înregistrarea informațiilor ereditare în molecule de acid nucleic ca o secvență de nucleotide. Modificarea secvenței de nucleotide din lanțul ADN conduce la mutații.
Un genom este o colecție de gene care sunt concentrate într-un singur set de cromozomi ai unui organism dat. Genomul uman este genomul speciei biologice Homo sapiens, constând din 46 de cromozomi.
Pentru a codifica un aminoacid necesită o combinație de trei nucleotide. O unitate a unui cod genetic constând din trei nucleotide consecutive într-o moleculă de ADN sau ARN este numită codon. Gena constă din codoni. 20 aminoacizi formează 61 codoni.
ADN-ul este puternic răsucite, compactate și ambalate într-o formă specifică, formând un cromozom. Cromozomii sunt elemente ale nucleelor celulare care conțin gene. Într-o situație normală într-o celulă umană trebuie să conțină 46 de cromozomi (23 de perechi): 44 dintre ele nu depind de podea (cromozomi autozomal), si doi - X-cromozom și Y-cromozom - determina sexul (XY - de sex masculin sau XX - de sex feminin ).
Implementarea codului genetic (sinteza proteinelor matriceale) se realizează în conformitate cu schema ADN-ARN-proteină. Abilitatea de a auto-duplica molecule de ADN este baza mecanismului de ereditate.
Procesul de reproducere a ADN poate fi împărțit în mai multe etape. Mai întâi se formează legăturile de hidrogen ale spărturii moleculei de ADN dublu și lanțurile unice. Apoi, fiecare dintre firele de pe suprafața sa construiește una nouă, iar lanțurile noi sunt atașate celor vechi conform principiului complementarității (replicarea are loc). Replicarea (replicarea) este procesul de auto-reproducere a moleculelor de acid nucleic, care asigură transferul copiilor exacte a informațiilor genetice prin moștenire. Astfel, două molecule de ADN sunt formate din două lanțuri separate, care dau naștere la două noi celule.
Cel mai important rol în transferul informațiilor genetice îl joacă ARN-ul. ARN este un polimer monocatenar constând din nucleotide. În locul acestuia se introduce zahărul de deoxiriboză de riboză și în locul bazei azotate a timinei (T) există o bază azotată de uracil (U). Polimerul ARN este de o sută de ori mai scurt decât ADN-ul. În funcție de funcțiile efectuate, se disting mai multe tipuri de ARN: informația-i-RNA și transportul tRNA.
Întregul proces de sinteză a proteinelor nu durează mai mult de 6 minute. Din molecula ADN, codul genetic este transferat la molecula i-ARN, care este o copie a unei părți a ADN-ului. Sinteza proteinelor se desfășoară în ribozom, unde i-ARN transferă informații despre structura proteinei din ADN. Organelul de celule ribosomi. Ribosomii pot fi comparați cu plantele prefabricate microscopice, pe care RNA-i joacă rolul de mașini de asamblare. ARN-ul AR donă aminoacizi liberi la ribozom. Fiecare specie de ARN capturează un anumit tip de aminoacid, le transportă în ribozom și îl pune în locul său, conform informațiilor conținute în moleculele de ARN-i. Aici, catalizatorii, enzimele, sunt potrivite pentru aminoacizi, iar combinația de aminoacizi într-o moleculă de proteină este efectuată. Acest proces se numește traducere.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: