Compoziția chimică a celulei 1

Toate celulele animalelor și plantelor sunt similare nu numai în structură, ci și în plante

prin compoziția chimică. Ele conțin atât substanțe anorganice cât și organice.







Substanțe anorganice ale celulei. Celula conține mai mult de 80 de elemente chimice ale sistemului periodic Mendeleyev. Șase dintre acestea - carbon, hidrogen, azot, oxigen, fosfor și sulf - reprezintă aproximativ 99% din masa totală a celulelor. Elementele chimice sunt în celulă fie sub formă de ioni sau sub formă de compuși. Primul dintre substanțele celulare este ocupat de apă, care are formula chimică H2O. Apa reprezintă aproximativ 70% din masa celulară. Majoritatea reacțiilor care au loc în celulă pot avea loc numai în mediul acvatic. Apa are o capacitate mare de căldură și conductivitate termică.

Datorită acestor proprietăți, celula menține un echilibru termic. Acesta este principalul mijloc de mișcare a substanțelor în celulă și organism. Mare importanță atât solvent de apă: multe substanțe sunt pas cu pas în celula din mediul exterior în soluția apoasă și evacuată din celula reflectată produse bot în soluția apoasă. Apa determină proprietățile fizice ale celulei - volumul, elasticitatea acesteia. Dacă pierdeți o cantitate mare de apă, organismele mor.

Pentru substanțele anorganice, celulele, cu excepția apei, includ sărurile. Pentru procesele de activitate celulară cele mai importante cationi sunt K +. Na +. Ca 2+. Mg2 +. precum și anionii H2PO4-CI-. HCO3 -. Concentrația de cationi și anioni în mediile intracelulare și extracelulare este diferită. Deci, în interiorul celulei este întotdeauna o concentrație destul de ridicată de ioni de potasiu și de ioni foarte scăzut de sodiu. Dimpotrivă, în mediul înconjurător, există mai puțini ioni de potasiu și mai mulți ioni de sodiu în lichidul tisular. În timp ce celula este în viață, aceste diferențe în concentrațiile de ioni de potasiu și sodiu între mediul celular și cel extracelular își păstrează consistența. După moartea celulei, conținutul de ioni din celulă și din mediul înconjurător este egalat rapid.

Substanțele chimice organice complexe de bază prezente în celulele umane. Compoziția și funcțiile lor.

Substanța organică (biomolecule)

ADN (acid deoxiribonucleic)

nucleotide (bază azotată + carbohidrat + acid fosforic)

ARN (acid ribonucleic)

matrice pentru sinteza proteinelor

clădire, enzimatică, motor, transport, protecție, energie

rezervă de energie pentru o perioadă scurtă de timp

componente ale membranelor, rezerva de energie pentru o lungă perioadă de timp

Substanța organică a celulei (Tabelul 1). Se poate spune că aproape toate moleculele de celule sunt legate de compușii de carbon. Datorită indisponibilitate de mari dimensiuni și învelișul exterior patru noi electro, atomul de carbon poate anclanșare patru căi puternice legături covalente cu alți atomi creează molecule mari și complexe. Substanțele carbonice sunt caracteristice numai celulelor vii și organismelor.

Majoritatea compușilor organici care alcătuiesc celula sunt caracterizați printr-o mărime mare a moleculei. Prin urmare, ele sunt numite macromolecule (din macro-greacă - mare). Astfel de molecule constau în repetarea compușilor similari structurali și interconectați - monomeri (din mono-greacă - unul). Macromolecul format de monomeri se numește polimer (din poliană grecească).

Proteine. Proteinele formează cea mai mare parte a citoplasmei și a nucleului celulei. Structura tuturor proteinelor include atomii de hidrogen, oxigen și azot. Multe proteine ​​includ atomi de sulf, fosfor. Fiecare moleculă de proteine ​​constă din mii de atomi, de exemplu, o moleculă de proteină hemoglobină (C3832 H4616 O872 N780 S8 Fe4).

Există un număr mare de proteine ​​diferite. Toate sunt construite din aminoacizi. Fiecare lot de aminoacizi conține o grupare carboxil (COOH) având proprietăți acide și o grupare amino (NH2) având proprietăți de bază. Regiunile moleculelor situate în afara grupelor amino și carboxil, prin care diferă aminoacizii, se numesc radicali (R).







Printre aminoacizii cei mai importanți se numără alanina, acidul glutamic și aspartic, prolină, leucină, cisteină. Compușii amino-kis-lot sunt numiți peptide unul cu celălalt. O peptidă de doi aminoacizi este numită o dipeptidă, de trei aminoacizi, o tripeptidă, de mulți aminoacizi și o polipeptidă. Astfel, proteinele sunt sub formă de dimeri, ale căror monomeri sunt aminoacizi. Compoziția celor mai multe proteine ​​este de 300-500 aminoacizi, dar există și proteine ​​mai mari constând din 1500 sau mai mulți aminoacizi.

Proteinele diferă în ceea ce privește compoziția, numărul și ordinea alternării unităților de aminoacizi din lanțul polipeptidic. Se stabilește că aceasta este secvența de alternanță a aminoacizilor, care are o importanță primordială în diversitatea existentă a proteinelor. Multe molecule de proteine ​​au o lungime lungă și o masă moleculară. Deci, greutatea moleculară a insulinei este de 5700, hemoglobina - 65 000 și apa - doar 18.

Lanțurile de proteine ​​ale polipeptidelor nu sunt întotdeauna alungite. Ele pot fi curbate, îndoite sau curbate într-o varietate de moduri.

Varietatea proprietăților fizice și chimice ale proteinelor le oferă o varietate de funcții: construcții, enzimatice, motoare, transport, protecția, energia.

Carbohidrații sunt substanțe organice complexe, ale căror compoziții includ atomi de carbon, oxigen și hidrogen. Formula generală pentru carbohidrați este Cn (H20) n, unde n este cel puțin trei. Există carbohidrați simpli și complexi. Hidrocarburile simple sunt numite monozaharide. Carbohidrații complexi sunt co-polimeri în care monozaharidele joacă rolul de monomeri. Dintre cei doi monomeri, se formează o dizaharidă, trei sunt trisaccharide și multe sunt polizaharide. Toate monozaharidele sunt substanțe incolore care sunt ușor solubile în apă. Cele mai frecvente monozaharide din celula animală sunt glucoza, riboza, deoxiriboză.

Glucoza este sursa primară de energie pentru celulă. Fiind supus descompunerii, se transformă în monoxid de carbon și apă (CO2 + H2O).

În timpul acestei reacții, se eliberează energie (când se despică 1 g de glucoză, se eliberează 17,6 kJ de energie). Riboza și deoxiriboză fac parte din acizii nucleici și adenozin trifosfat.

Lipidele sunt formate din aceleași elemente chimice ca carbon-apă, carbon, hidrogen și oxigen. Sunt substanțe organice insolubile în apă. Cele mai frecvente lipide sunt grăsimi. Grăsimea este sursa principală de energie. Când este rupt, se eliberează de 2 ori mai multă energie decât în ​​divizarea carbohidraților. Lipidele sunt hidrofobe, ele fac parte din membranele celulare.

Acizi nucleici - ADN și ARN. Denumirea "acizi nucleici" provine din cuvântul latin "nucleu", adică unde au fost descoperite pentru prima oară. Acizii nucleici sunt polinucleotide, adică sunt nucleotide asociate consecutiv. O nucleotidă este un compus chimic format dintr-o moleculă de acid fosforic, o moleculă dintr-o monozaharidă și o moleculă de bază organică. Bazele organice pot interacționa cu sărurile acide pentru a forma săruri.

Molecula acidului deoxiribonucleic (ADN.) Reprezintă două lanțuri, spiralate în jurul lor. Fiecare lanț - un cerned polimer monomeri koto sunt nucleotide, care includ baze azotate (adenina, timina, guanina, citozina), glucide (dezoxiriboza) și acid fosforos Nye.

Când se formează helixul dublu, bazele azotate complementare ale unui lanț se "cuplează" cu bazele azotate ale celeilalte. Bazele sunt apropiate unul de celălalt astfel încât să se formeze legăturile de hidrogen între ele. În lanțurile polinucleotidice ale ADN, trei nucleotide consecutive sunt triplete (un set de trei componente). Cel mai mare număr de tripleți posibili este 64, adică 4 3.

ADN-ul are o proprietate unică - capacitatea de a duplica, care nu este posedată de niciuna dintre celelalte molecule cunoscute. În anumite momente, ADN-ul poate exista ca o moleculă mono-catenară. Cu set suficient de nucleotide și în prezența enzimelor specifice are loc reconstituire (formarea) Timpul de înjumătățire HN lipsă pe baza complementarității (completări existente).

Molecula de ribonucleic kis loturi (ARN) ca un polimer, mono-măsuri care sunt nukleoti găuri, care cuprinde azotis bază Tide (adenina, uracilul, gua-ning, citozină), glucide (riboză), și acid fosforic. ARN este o moleculă cu un singur lanț. În ARN, precum și în ADN, combinații de trei nucleotide formează tripleți sau unități de informare. Fiecare triplet controlează încorporarea unui aminoacid complet definit în proteină.

Cel mai mare număr de tripleți posibili, precum și în ADN - 64.

Prin funcția vyde-lyayut mai multe tipuri de ARN: ARN tran-Sportna (ARNt) se gaseste in principal in citoplasmă celulelor; ARN-ul ribozomal (rRNA) constituie o parte esențială a structurii ribozomilor; ARN mesager (ARNm), sau o matrice (ARNm) găsit în nucleu și citoplasmă celulelor și a re-transporta informații despre structura proteinei din ADN-ul la locul sintezei proteinelor în ribozom. Toate tipurile de ARN sunt sintetizate pe ADN, care servește ca un fel de matrice.

Enzime. Reacțiile compușilor organici în celule și țesuturi se desfășoară la o rată foarte scăzută. În același timp, celulele vii au substanțe speciale pentru a accelera reacțiile, numite enzime. Enzimele care descompun carbohidrații se numesc zaharaze, eliberând hidrogen - dehidrogenaze, care descompun grăsimile - lipazele.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: