Органические и неорганические вещества. Неорганические вещества клетки
§ 1. Неорганические соединения
Органические и неорганические вещества клетки
АТФ , Липиды , Моносахариды , Нуклеиновые кислоты , Полисахариды , РНК , Углеводы. В состав живой клетки входят те же химические элементы, которые входят в состав неживой природы. Из элементов периодической системы Д. Менделеева в клетках обнаружено Молекулярный состав клетки сложный и разнородный. Отдельные соединения — вода и минеральные соли — встречаются также в неживой природе; другие — органические соединения: Она является основной средой и растворителем, участвует в большинстве химических реакций, перемещении веществ, терморегуляции, образовании клеточных структур, определяет объем и упругость клетки. Большинство веществ поступает в организм и выводится из него в водном растворе. Биологическая роль воды определяется специфичностью строения: Если энергия притяжения между молекулами воды меньше, чем между молекулами воды и вещества, оно растворяется в воде. Такие вещества называют гидрофильными от греч. Это многие минеральные соли, белки, углеводы и др. Если энергия притяжения между молекулами воды больше, чем энергия притяжения между молекулами воды и вещества, такие вещества нерастворимы или слаборастворимы , их называют гидрофобными от греч. Минеральные соли в водных растворах клетки диссоциируют на катионы и анионы, обеспечивая устойчивое количество необходимых химических элементов и осмотическое давление. Концентрация отдельных катионов в клетке и во внеклеточной среде неодинакова. Это обусловлено избирательной проницаемостью мембран. Разность в концентрации ионов в клетке и среде обеспечивает поступление воды из окружающей среды в клетку и всасывание воды корнями растений. Недостаток отдельных элементов — Fe, Р, Mg, Со, Zn — блокирует образование нуклеиновых кислот, гемоглобина, белков и других жизненно важных веществ и ведет к серьезным заболеваниям. Анионы определяют постоянство рН-клеточной среды нейтральной и слабощелочной. Из анионов наиболее важны НРО 4 2- , Н 2 РO 4 — , Cl — , HCO 3 —. Углеводы — органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Их делят на простые — моносахариды от греч. Моносахариды их общая формула С n Н 2n О n — бесцветные вещества с приятным сладким вкусом, хорошо растворимы в воде. Они различаются по количеству атомов углерода. Из моносахаридов наиболее распространены гексозы с 6 атомами С: Из пентоз с 5 атомами С наиболее распространены рибоза и дезоксирибоза, входящие в состав нуклеиновых кислот и АТФ. Полисахариды относятся к полимерам — соединениям, у которых многократно повторяется один и тот же мономер. Мономерами полисахаридов являются моносахариды. Полисахариды растворимы в воде, многие обладают сладким вкусом. Из них наиболее просты дисахариды, состоящие из двух моносахаридов. Например, сахароза состоит из глюкозы и фруктозы; молочный сахар — из глюкозы и галактозы. С увеличением числа мономеров растворимость полисахаридов падает. Из высокомолекулярных полисахаридов наиболее распространены у животных гликоген, у растений — крахмал и клетчатка целлюлоза. Последняя состоит из — молекул глюкозы. Углеводы — основной источник энергии для всех форм клеточной активности движение, биосинтез, секреция и т. Расщепляясь до простейших продуктов СO 2 и Н 2 O, 1 г углевода освобождает 17,6 кДж энергии. Углеводы выполняют строительную функцию у растений их оболочки состоят из целлюлозы и роль запасных веществ у растений — крахмал, у животных — гликоген. Липиды — это нерастворимые в воде жироподобные вещества и жиры, состоящие из глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. Животные жиры содержатся в молоке, мясе, подкожной клетчатке. При комнатной температуре это твердые вещества. У растений жиры находятся в семенах, плодах и других органах. При комнатной температуре это жидкости. С жирами по химической структуре сходны жироподобные вещества. Их много в желтке яиц, клетках мозга и других тканях. Роль липидов определяется их структурной функцией. Из них состоят клеточные мембраны, которые вследствие своей гидрофобности препятствуют смешению содержимого клетки с окружающей средой. Липиды выполняют энергетическую функцию. Расщепляясь до СO 2 и Н 2 O, 1 г жира выделяет 38,9 кДж энергии. Они плохо проводят тепло, накапливаясь в подкожной клетчатке и других органах и тканях , выполняют защитную функцию и роль запасных веществ. Белки — наиболее специфичны и важны для организма. Они относятся к непериодическим полимерам. В отличие от других полимеров их молекулы состоят из сходных, но нетождественных мономеров — 20 различных аминокислот. Каждая аминокислота имеет свое название, особое строение и свойства. Их общую формулу можно представить в следующем виде. Молекула аминокислоты состоит из специфической части радикала R и части, одинаковой для всех аминокислот, включающей аминогруппу — NH 2 с основными свойствами, и карбоксильную группу СООН с кислотными свойствами. Наличие в одной молекуле кислотной и основной групп обусловливает их высокую реактивность. Через эти группы происходит соединение аминокислот при образовании полимера — белка. При этом из аминогруппы одной аминокислоты и карбоксила другой выделяется молекула воды, а освободившиеся электроны соединяются, образуя пептидную связь. Поэтому белки называют полипептидами. Молекулы белков имеют огромные размеры, поэтому их называют макромолекулами. Белки, как и аминокислоты, обладают высокой реактивностью и способны реагировать с кислотами и щелочами. Они различаются по составу, количеству и последовательности расположения аминокислот число таких сочетаний из 20 аминокислот практически бесконечно. Этим объясняется многообразие белков. В строении молекул белков различают четыре уровня организации Такая сложность структуры белковых молекул связана с разнообразием функций, свойственных этим биополимерам. Однако строение белковых молекул зависит от свойств окружающей среды. Нарушение природной структуры белка называют денатурацией. Она может возникать под воздействием высокой температуры, химических веществ, лучистой энергии и других факторов. При слабом воздействии распадается только четвертичная структура, при более сильном — третичная, а затем — вторичная, и белок остается в виде первичной структуры — полипептидной цепи, Этот процесс частично обратим, и денатурированный белок способен восстанавливать свою структуру. Роль белка в жизни клетки огромна. Белки — это строительный материал организма. Они участвуют в построении оболочки, органоидов и мембран клетки и отдельных тканей волос, сосудов и др. Многие белки выполняют в клетке роль катализаторов — ферментов, ускоряющих клеточные реакции в десятки, сотни миллионов раз. Известно около тысячи ферментов. В их состав, кроме белка, входят металлы Mg, Fe, Мn, витамины и т. Каждая реакция катализируется своим особым ферментом. При этом действует не весь фермент, а определенный участок — активный центр. Он подходит к субстрату, как ключ к замку. Действуют ферменты при определенной температуре и рН среды. Особые сократительные белки обеспечивают двигательные функции клеток движение жгутиковых, инфузорий, сокращение мышц и т. Отдельные белки гемоглобин крови выполняют транспортную функцию, доставляя кислород ко всем органам и тканям тела. Специфические белки — антитела — выполняют защитную функцию, обезвреживая чужеродные вещества. Некоторые белки выполняют энергетическую функцию. Распадаясь до аминокислот, а затем до еще более простых веществ, 1 г белка освобождает 17,6 кДж энергии. Нуклеиновые кислоты от лат. Они бывают двух типов — дезоксирибонуклеиновые кислоты ДНК и рибонуклеиновые кислоты РНК. Биологическая роль их велика, они определяют синтез белков и передачу наследственной информации от одного поколения к другому. Молекула ДНК имеет сложное строение. Она состоит из двух спирально закрученных цепей. Ширина двойной спирали 2 нм 1 , длина несколько десятков и даже сотен микромикрон в сотни или тысячи раз больше самой крупной белковой молекулы. ДНК — полимер, мономерами которой являются нуклеотиды — соединения, состоящие из молекулы фосфорной кислоты, углевода — дезоксирибозы и азотистого основания. Их общая формула имеет следующий вид:. Фосфорная кислота и углевод одинаковы у всех нуклеотидов, а азотистые основания бывают четырех типов: Они и определяют название соответствующих нуклеотидов: Каждая цепь ДНК представляет полинуклеотид, состоящий из нескольких десятков тысяч нуклеотидов. В ней соседние нуклеотиды соединены прочной ковалентной связью между фосфорной кислотой и дезоксирибозой. При огромных размерах молекул ДНК сочетание в них из четырех нуклеотидов может быть бесконечно большим. При образовании двойной спирали ДНК азотистые основания одной цепи располагаются в строго определенном порядке против азотистых оснований другой. При этом против А всегда оказывается Т, а против Г — только Ц. Это объясняется тем, что А и Т, а также Г и Ц строго соответствуют друг другу, как две половинки разбитого стекла, и являются дополнительными или комплементарными от греч. Если известна последовательность расположения нуклеотидов в одной цепи ДНК, то по принципу комплементарности можно установить нуклеотиды другой цепи см. Соединяются комплементарные нуклеотиды при помощи водородных связей. Удвоение молекулы ДНК — ее уникальная особенность, обеспечивающая передачу наследственной информации от материнской клетки дочерним. Процесс удвоения ДНК называется редупликацией ДНК. Он осуществляется следующим образом. Незадолго перед делением клетки молекула ДНК раскручивается и ее двойная цепочка под действием фермента с одного конца расщепляется на две самостоятельные цепи. На каждой половине из свободных нуклеотидов клетки, по принципу комплементарности, выстраивается вторая цепь. В результате вместо одной молекулы ДНК возникают две совершенно одинаковые молекулы. РНК — полимер, по структуре сходный с одной цепочкой ДНК, но значительно меньших размеров. Мономерами РНК являются нуклеотиды, состоящие из фосфорной кислоты, углевода рибозы и азотистого основания. Три азотистых основания РНК — аденин, гуанин и цитозин — соответствуют таковым ДНК, а четвертое — иное. Вместо тимина в РНК присутствует урацил. Образование полимера РНК происходит через ковалентные связи между рибозой и фосфорной кислотой соседних нуклеотидов. Известны три вида РНК: АТФ — аденозинтрифосфорная кислота — важное органическое соединение. По структуре это нуклеотид. В его состав входит азотистое основание аденин, углевод — рибоза и три молекулы фосфорной кислоты. Эта реакция сопровождается выделением 40 кДж энергии, поэтому фосфорнокислородную связь называют макроэнергетической связью и обозначают знаком [бесконечность]. В АТФ имеются две такие связи. Если отщепляются две молекулы фосфорной кислоты, то АТФ переходит в АМФ аденозинмонофосфорную кислоту. Ваш e-mail не будет опубликован. Поделитесь информацией с друзьями. Функции растворимых в воде углеводов. Белки, их строение и функции. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ КЛЕТКИ Минеральные вещества, необходимые растениям. Передвижение воды и минеральных солей. Учебник для студентов и школьников. Древние государства на территории Казахстана: Учебная литература, справочные материалы Учебники по истории Казахстана Учебники по биологии Учебники, пособия, методички, шпаргалки по русскому языку Различные материалы по учебе. Тесты сборники, пособия и т. Тесты по истории Казахстана Тесты по географии Тесты по русскому языку. Онлайн тестирование Онлайн сервисы для подготовки к ЕНТ Онлайн тесты ЕНТ по истории Казахстана Онлайн тесты ЕНТ по биологии Онлайн тесты ЕНТ по географии Онлайн тесты ЕНТ по русскому языку. Свежие комментарии мухтарбек к записи Вопросы и ответы по истории Казахстана. Вопросы мухтарбек к записи Вопросы и ответы по истории Казахстана. Вопросы София к записи Вопросы и ответы по истории Казахстана. Вопросы admin к записи Школьный курс истории Казахстана Zhaslan к записи Школьный курс истории Казахстана. Сообщить об опечатке Текст, который будет отправлен нашим редакторам:
Тест после имплантационного кровотечения
Сдаю историюи общество куда поступать
Вышить портрет бисером
История образования европейского союза
Ресо гарантия спб центр урегулирования убытков
Небольшой сарайчик своими руками
Сколькими способами можно выбрать культоргаи казначея
Рецензия на фильм вам и не снилось
Где ставится ударение в слове латте
Какой смысл государство
1с битрикс полная версия торрент
Расписание служб в петровском монастыре
Жарить курицу в казане
Где находится памятник собаке
Сколько зарабатываютв ржд