На головну

Хімічні елементи

  1. A. Допоміжні елементи для зв'язку функцій між собою.
  2. B. Допоміжні елементи при потроєння.
  3. II. біогеохімічні кругообіги
  4. N Таким чином, всі види енергії діють на ТЗ і її елементи, викликають в ній цілий ряд небажаних процесів, створюють умови для погіршення її функціональних характеристик.
  5. VI. НЕЙРОХІМІЧНІ МЕХАНІЗМИ пластичність і ПАМ'ЯТІ.
  6. А) хімічні добавки
  7. Аксіома 4. Техногенні небезпеки чинять негативний вплив на людину, природне середовище і елементи техносфери одночасно.

У клітинах виявлено від 70 до 90 елементів таблиці Менделєєва. ~ 25 елементів зустрічаються в клітинах постійно і мають встановлене значення.

Хімічні елементи клітини ділять на 3 групи:

1. Основні елементи Макроелементи

2. Макроелементи Мікроелементи

3. Мікроелементи ультрамікроелементи

Елементи першої групи становлять 98% від складу клітини. До них відносяться: кисень 65%, вуглець 20%, водень 10%, азот 3%.

Друга група - 1,9% від складу клітини: натрій, калій, кальцій, залізо, магній, сірка, хлор, фосфор.

Третя група - 0,1% від складу клітини, напр. фтор, бром, йод, мідь і т.д.

Кисень, вуглець і водень входять до складу всіх біологічних сполук.

азот входить до складу білків, нуклеїнових кислот, деяких полісахаридів.

натрій бере участь в процесах збудливості клітини, підтримки осмотичного тиску, є головним позаклітинним позитивним іоном.

калій бере участь в процесах збудливості, є головним внутрішньоклітинним позитивним іоном.

кальцій входить до складу кісток, бере участь в згортанні крові і в скороченні м'язів.

Залізо міститься в гемоглобіні крові, міоглобін м'язів, а так само входить до складу ферментів ланцюга перенесення електронів.

магній входить до складу кісток і хлорофілу.

мідь входить до складу Гемоціанін.

кобальт входить до складу вітаміну B12.

фосфор входить до складу кісток, нуклеїнових кислот, до складу АТФ, до складу НАДФ, до складу фосфоліпідів.

хлор - Головний негативний іон в організмі.

йод входить до складу гормонів щитовидної залози.

сірка входить до складу двох амінокислот і коферменту A.

фтор входить до складу емалі зубів.

речовини

Неорганічні речовини. У складі клітин ~ 80% води, причому в молодих клітинах її більше, ніж в старіючих.

Функції води:

· Є універсальним розчинником.

· Є середовищем для протікання біохімічних реакцій

· Участь у багатьох реакціях

· Транспорт речовин

· Підтримування об'єму і пружності клітин, т. Е вода забезпечує осмотичний і тургорное тиск

· Участь в терморегуляції завдяки високій теплоємності і теплопровідності.

Властивості молекули води:

· Полярність: всі речовини по відношенню до води діляться на гідрофільні (розчинні у воді - багато неорганічних кислоти, солі, луги, спирти, моносахариди, дисахариди, деякі білки) і гідрофобні (нерозчинні у воді - полісахариди, нуклеїнові кислоти, ліпіди, деякі білки ).

· Невеликі розміри молекули.

· Здатність диссоциировать на іони.

· Здатність утворювати водневі зв'язки - зв'язки між позитивно зарядженим воднем однієї молекули і негативно зарядженим киснем інший. Воднева зв'язок ~ в 15-20 разів слабкіше ковалентного.

Органічні сполуки:

1.вуглеводи

· Моносахариди - тверді кристалічні речовини, добре розчинні у воді, солодкі на смак. Найбільш важливі серед них - пентози (Напр. Рибоза і дезоксирибоза) і гексози (Напр. Глюкоза, фруктоза, галактоза).

· Дісахаріди. Найбільш важливі - сахароза (Складається з глюкози і фруктози), лактоза (Молочний цукор, складається з глюкози і галактози) і мальтоза (Складається з двох глюкоз).

· Полісахариди утворюються при полімеризації глюкози. Нерозчинні у воді при н. У. і солодкого смаку не мають. крохмаль складається з двох форм: амилоза - Неразветвленная частина, зв'язку 1-4. Друга форма - амилопектин - Розгалужена, зв'язку 1-6. глікоген - Схожий за будовою на амилопектин, але більше галузиться. Целюлоза / клітковина - Лінійний полімер. хітин и муреин схожі за будовою на целюлозу, але в їх складі є азот.

Функції вуглеводів:

· Енергетична

· Структурностроітельная

· запасатися

2.Ліпіди. До них відносяться жири і жироподібні речовини. Ліпіди мають різну будову, але загальні властивості: нерозчинність у воді, але розчинність в органічних розчинниках, напр. в ефірі, хлороформі.

До ліпідів належать:

· Жири - складаються з гліцерину і жирних кислот. Жирні кислоти - найчастіше пальмітинова, стеаринова, олеїнова, причому пальмітинова і стеаринова - граничні. До складу рослинних жирів входить в основному ненасичені кислоти, тому рослинні жири при кімнатній температурі рідкі. Виняток - пальмова олія. До складу тваринних жирів входять в основному граничні кислоти, тому при кімнатній температурі вони тверді, крім риб'ячого жиру.

· Фосфоліпіди - складаються з гліцерину, двох залишків жирних кислот і залишку фосфорної кислоти.

· Віск - складається з багатоатомних спиртів і жирних кислот, напр. кутикула, секрет куприкової залози птахів, бджолиний віск.

· Стероїди - похідні холестерину, напр. кортикостероїди, статеві гормони

Опціїліпідів:

· Структурностроітельная, напр. фосфоліпіди входять до складу мембран

· Енергетична

· терморегуляціонная

· запасатися

· Захисна, напр. жирова капсула нирок

· Регуляторна, напр. кортикостероїди

· Джерело ендогенної води - характерно для пустельних тварин. При окисленні 1 г жиру утворюється 1,1 г води.

3.Білки - це неперіодичні полімери, мономерами яких є 20 видів амінокислот.

До складу більшості білків входить від 200 до 500 амінокислот.

У молекулі білка виділяють 4 рівня організації:

первинна структура - З'єднання амінокислот в поліпептидних ланцюжок за рахунок пептидних зв'язків.

вторинна структура - Скручування поліпептидного ланцюжка в спіраль, яка утримується водневими зв'язками між киснем з групи C-O і воднем з групи N-H, які знаходяться на різних витках спіралі. Деякі білки залишаються на рівні вторинної структури, напр. актин, міозин.

Третинна структура - згортання спіралі в глобулу (грудку строго визначеної для даного білка форми). Глобула утримується різними зв'язками між радикалами: гідрофобними, водневими, дисульфідними містками та ін. Більшість білків мають третинну структуру, напр. антитіла.

Четвертичная структура - взаємодія між глобулами за рахунок будь-яких зв'язків крім пептидних, напр. гемоглобін, Який складається з чотирьох глобул.

Порушення властивостей і структури білка називається денатурація. Вона може бути викликана дією температур (як високих, так і низьких), рентгенівських променів, ультрафіолету, зміни pH, дією солей важких металів, механічних впливів і ін. Денатурація буває оборотна - Поки зберігається первинна структура білка, і необоротна - Коли первинна структура порушується.

Класифікація білків:

1. За формою:

· Фібрилярні - у вигляді ниток, напр. актин, міозин, фібрин

· Глобулярні - мають вигляд глобули

2. За складом:

· Прості - протеїни, складаються тільки з амінокислот

· Складні - протеїди, до складу яких входять не тільки амінокислоти. До Протеїди відносяться Металопротеїни, напр. гемоглобін, Ліпопротеїди, глікопротеїди

Функції білків:

· Ферментативна - все ферменти є білками. Властивості ферментів: Субстратна специфічність, специфічність дії, діють при відносно низьких температурах, можуть діяти при нейтральних pH.

· Структурностроітельная, напр. колаген, еластин, осеїн

· Рухова, напр. актин, міозин

Транспортна, напр. гемоглобін

· Регуляторна, напр. інсулін

· Захисна, напр. антитіла

· Рецепторная - білки мембран

· Енергетична

· Запасатися, напр. клейковина

4.нуклеїнові кислоти

Існує два види нуклеїнових кислот: ДНК и РНК.

Нуклеїнові кислоти відкрив Мішер в 1868 р

Модель будови ДНК розшифрували в 1953 Уотсон і Крик.

Мономером нуклеїнової кислоти є нуклеотид, який складається з пентози, азотистого підстави і залишку фосфорної кислоти. У всіх живих клітинах знаходяться і ДНК, і РНК.

ДНК

Функції ДНК - зберігання і передача спадкової інформації. ДНК знаходиться в ядрі, мітохондріях і пластидах клітини, а у прокаріотів в нуклеоїд.

Нуклеотид ДНК складається з дезоксирибози, залишку фосфорної кислоти і одного з чотирьох азотистих основ: аденін, гуанін, тимін, цитозин.

ДНК складається з двох полінуклеотидних ланцюжків і являє собою правозакрученной подвійну спіраль. Ширина спіралі ~ 2 нм, довжина - сотні тисяч нм. Полинуклеотидная ланцюжок утворюється за рахунок ковалентних зв'язків між дезоксирибозою одного нуклеотиду і залишком фосфорної кислоти іншого.

Дві полінуклеотідниє ланцюжки з'єднуються між собою водневими зв'язками між азотистими підставами за принципом комплементарності, А саме аденін з'єднується з тиміном двома водневими зв'язками, а гуанін з цитозином - трьома.

Найважливіша властивість ДНК - здатність до Самоудвоение / реплікації / редуплікаціі, яка відбувається перед поділом клітини. Певні ферменти розривають водневі зв'язки між азотистими підставами, і на одноцепочной ділянках ДНК, як на матриці, за допомогою ферменту ДНК-полімераза збираються дочірні ланцюжка з вільних нуклеотидів клітини за принципом комплементарності. Причому на одного ланцюга ДНК синтез йде безперервно, а на іншій - фрагментами в зворотному напрямку, і фрагменти потім зшиваються. В результаті виходять дві молекули ДНК, однакові між собою і з вихідною молекулою.

РНК

РНК знаходиться в полісом, рибосомах, цитоплазмі, мітохондріях, пластидах клітини.

Відмінності РНК від ДНК:

· РНК представлена ??одним ланцюжком (тільки у деяких онковирусов є двуцепочние РНК).

· Замість дезоксирибози рибоза.

· Замість тиміну уроці.

· Кількість РНК в клітині постійно.

· РНК не здатна до реплікації.

Види РНК:

· Інформаційна / матрична РНК становить ~ 5-10% від всієї РНК, синтезується в процесі транскрипції і містить інформацію про один або декількох білках.

· Рибосомная РНК / рРНК входить до складу рибосом.

Транспортна РНК / тРНК - невелика молекула (70-90 нуклеотидів), згорнута у вигляді листа конюшини. До акцепторному ділянці приєднується амінокислота, а три нуклеотиду на верхівці є антикодон, Який визначає вид яку переносять амінокислоти. Функція тРНК - перенесення амінокислот до місця збірки білка.

· АТФ складається з аденіну, рибози і трьох залишків фосфорної кислоти, які з'єднуються між собою двома макроергічними, Т. Е високоенергетичними зв'язками. При розриві такого зв'язку звільняється 40 кДж енергії, і при цьому АТФ перетворюється в АДФ. АТФ є універсальним біологічним акумулятором енергії. Процес синтезу АТФ називається фосфорилирование.

· НАД і НАДФ також є нуклеотидами за складом і є акцепторами і переносниками електронів і протонів водню:

НАД+ + E + e + H+ > НАД • Н + Н+


віруси

Віруси займають проміжне положення між живими і неживими об'єктами.

У 1892 р Іванівський відкрив вірус тютюнової мозаїки.

У вірусу немає клітинного будівлі, т. Е немає органоїдів. У його складі немає води, у нього немає процесів обміну речовин, і багато вірусів мають форму кристалів. Вірус складається з ДНК або РНК, причому нуклеїнова кислота оточена білками, і така білкова оболонка називається капсид. У деяких вірусів в білковій оболонці також є молекули ліпідів, напр. у вірусу СНІДу.

Коли вірус потрапляє в певну клітину, то він гальмує власні процеси життєдіяльності клітини і запускає синтез своєї нуклеїнової кислоти і білків з матеріалу клітини і в органелах клітини: відбувається збірка вірусних частинок.

Віруси викликають захворювання у представників всіх царств. У людини відомо ~ 500 вірусних захворювань, напр. віспа, кір, СНІД, грип, енцефаліт, гепатит, сказ, поліомієліт, жовта лихоманка і ін. В організмі людини у відповідь на впровадження вірусу виробляється білок інтерферон.

Окрему групу вірусів становлять віруси бактерій, які називаються бактеріофаги. Бактеріофаг складається з білкової головки, в якій знаходиться нуклеїнова кислота, білкового хвостового відростка і білкових хвостових ниток.




Загальна біологія | будова клітини

Енергетичний обмін речовин | фотосинтез | біосинтез білка | розмноження | види розмноження | гаметогенез | онтогенез | генетика | мінливість | селекція |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати