Cell- elementarna jedinica života na Zemlji. Ima sve karakteristike živog organizma: raste, razmnožava se, razmjenjuje tvari i energiju sa okolinom i reagira na vanjske podražaje. Početak biološke evolucije povezan je s pojavom na Zemlji ćelijske formeživot. Jednoćelijski organizmi su ćelije koje postoje odvojeno jedna od druge. Tijelo svih višećelijskih organizama – životinja i biljaka – izgrađeno je od većeg ili manjeg broja ćelija, koje su svojevrsni blokovi koji čine složeni organizam. Bez obzira da li je ćelija integralni živi sistem - zaseban organizam ili je samo njegov dio, ona je obdarena skupom karakteristika i svojstava zajedničkih za sve ćelije.

Hemijski sastav ćelije

U ćelijama je pronađeno oko 60 elemenata Mendeljejevljevog periodnog sistema, koji se nalaze i u neživoj prirodi. Ovo je jedan od dokaza zajedništva žive i nežive prirode. Najčešći u živim organizmima vodonik, kiseonik, ugljenik I nitrogen, koji čine oko 98% ćelijske mase. To je zbog osebujnih kemijskih svojstava vodika, kisika, ugljika i dušika, zbog čega se pokazalo da su najpogodniji za stvaranje molekula koji obavljaju biološke funkcije. Ova četiri elementa su u stanju da formiraju veoma jake kovalentne veze uparujući elektrone koji pripadaju dva atoma. Kovalentno vezani atomi ugljika mogu formirati okvire bezbroj različitih organskih molekula. Budući da atomi ugljika lako formiraju kovalentne veze s kisikom, vodikom, dušikom i sumporom, organske molekule postižu izuzetnu složenost i strukturnu raznolikost.

Pored četiri glavna elementa, ćelija sadrži u primjetnim količinama (10. i 100. dio procenta) gvožđe, kalijum, natrijum, kalcijum, magnezijum, hlor, fosfor I sumpor. Svi ostali elementi ( cink, bakar, jod, fluor, kobalt, mangan itd.) nalaze se u ćeliji u vrlo malim količinama i stoga se nazivaju mikroelementima.

Hemijski elementi su dio neorganskih i organska jedinjenja. Neorganska jedinjenja uključuju vodu, mineralne soli, ugljen dioksid, kiseline i baze. Organska jedinjenja su vjeverice, nukleinske kiseline, ugljikohidrati, masti(lipidi) i lipoidi.

Neki proteini sadrže sumpor. Sastavni dio nukleinske kiseline je fosfor. Molekul hemoglobina sadrži gvožđe, magnezijum učestvuje u izgradnji molekula hlorofil. Mikroelementi, uprkos izuzetno niskom sadržaju u živim organizmima, igraju važnu ulogu u životnim procesima. Jod dio je hormona štitnjače - tiroksina, kobalt– vitamin B 12 sadrži hormon otočnog dijela pankreasa – inzulin – cink. Kod nekih riba, bakar zauzima mjesto gvožđa u pigmentnim molekulima koji nose kiseonik.

Neorganske supstance

Voda

H 2 O je najčešće jedinjenje u živim organizmima. Njegov sadržaj u različitim ćelijama prilično varira: od 10% u zubnoj caklini do 98% u tijelu meduze, ali u prosjeku čini oko 80% tjelesne težine. Izuzetno važna uloga vode u podržavanju životnih procesa je zbog njenih fizičko-hemijskih svojstava. Polaritet molekula i sposobnost stvaranja vodoničnih veza čine vodu dobrim rastvaračem veliki iznos supstance. Većina hemijske reakcije koji se dešava u ćeliji može se dogoditi samo u vodeni rastvor. Voda je također uključena u mnoge hemijske transformacije.

Ukupan broj vodikovih veza između molekula vode varira u zavisnosti od t °. Na t ° Kada se led topi, oko 15% vodoničnih veza je uništeno, na t° 40°C - polovina. Pri prelasku u gasovito stanje sve vodonične veze se razaraju. To objašnjava visok specifični toplinski kapacitet vode. Kada se temperatura vanjskog okruženja promijeni, voda apsorbira ili oslobađa toplinu zbog pucanja ili novog stvaranja vodikovih veza. Na taj način ispada da su fluktuacije temperature unutar ćelije manje nego u okruženje. Visoka toplota isparavanja je osnova efikasnog mehanizma prenosa toplote kod biljaka i životinja.

Voda kao rastvarač učestvuje u fenomenima osmoze, koja igra važnu ulogu u životu ćelija organizma. Osmoza je prodiranje molekula rastvarača kroz polupropusnu membranu u otopinu tvari. Polupropusne membrane su one koje propuštaju molekule rastvarača, ali ne dozvoljavaju molekulima otopljenih tvari (ili jonima) da prođu. Stoga je osmoza jednosmjerna difuzija molekula vode u smjeru otopine.

Mineralne soli

Večina neorganske supstancećelije su u obliku soli u disociranom ili čvrstom stanju. Koncentracija kationa i anjona u ćeliji i njenom okruženju nije ista. Ćelija sadrži dosta K i puno Na. U ekstracelularnom okruženju, na primjer u krvnoj plazmi, u morska voda, naprotiv, ima puno natrijuma i malo kalijuma. Podražljivost ćelija zavisi od odnosa koncentracija jona Na +, K+, Ca 2+, Mg 2+. U tkivima višećelijskih životinja, K je dio višećelijske tvari koja osigurava koheziju stanica i njihov uređeni raspored. Osmotski tlak u ćeliji i njena puferska svojstva u velikoj mjeri zavise od koncentracije soli. Puferiranje je sposobnost ćelije da održava blago alkalnu reakciju svog sadržaja na konstantnom nivou. Puferovanje unutar ćelije se uglavnom obezbeđuje pomoću jona H2PO4 i HPO42-. U ekstracelularnim tečnostima i u krvi, ulogu pufera imaju H 2 CO 3 i HCO 3 -. Anioni vezuju H ione i hidroksidne jone (OH -), zbog čega reakcija unutar ćelije ekstracelularnih tečnosti ostaje praktički nepromijenjena. Nerastvorljive mineralne soli (na primjer, Ca fosfat) daju snagu koštanog tkiva kičmenjaci i školjke mekušaca.

Organska ćelijska materija

Vjeverice

Među organskim materijama ćelije, proteini su na prvom mestu i po količini (10-12% ukupne mase ćelije) i po važnosti. Proteini su visokomolekularni polimeri (molekularne težine od 6000 do 1 milion i više), čiji su monomeri aminokiseline. Živi organizmi koriste 20 aminokiselina, iako ih ima mnogo više. Sastav bilo koje amino kiseline uključuje amino grupu (-NH 2), koja ima bazna svojstva, i karboksilnu grupu (-COOH), koja ima kisela svojstva. Dvije aminokiseline se spajaju u jedan molekul uspostavljanjem HN-CO veze, oslobađajući molekul vode. Veza između amino grupe jedne aminokiseline i karboksilne grupe druge zove se peptidna veza. Proteini su polipeptidi koji sadrže desetine i stotine aminokiselina. Molekuli različitih proteina razlikuju se jedni od drugih po molekularnoj težini, broju, sastavu aminokiselina i redoslijedu njihove lokacije u polipeptidnom lancu. Stoga je jasno da su proteini izuzetno raznoliki, njihov broj u svim vrstama živih organizama procjenjuje se na 10 10 - 10 12.

Lanac aminokiselinskih jedinica povezanih kovalentno peptidnim vezama u određenom nizu naziva se primarna struktura proteina. U ćelijama proteini izgledaju kao spiralno uvijena vlakna ili kuglice (globule). To se objašnjava činjenicom da je u prirodnom proteinu polipeptidni lanac raspoređen na strogo definiran način, ovisno o kemijskoj strukturi njegovih sastavnih aminokiselina.

Prvo, polipeptidni lanac se savija u spiralu. Do privlačenja dolazi između atoma susjednih zavoja i formiraju se vodikove veze, posebno između NH i CO grupa koje se nalaze na susjednim zavojima. Lanac aminokiselina, uvijen u obliku spirale, formira sekundarnu strukturu proteina. Kao rezultat daljeg savijanja heliksa, nastaje konfiguracija specifična za svaki protein, nazvana tercijarna struktura. Tercijarna struktura je posljedica djelovanja sila kohezije između hidrofobnih radikala koji se nalaze u nekim aminokiselinama i kovalentnih veza između SH grupa aminokiseline cisteina ( S-S-veze). Broj aminokiselina sa hidrofobnim radikalima i cisteinom, kao i redosled njihovog rasporeda u polipeptidnom lancu, specifični su za svaki protein. Shodno tome, karakteristike tercijarne strukture proteina su određene njegovom primarnom strukturom. Protein pokazuje biološku aktivnost samo u obliku tercijarne strukture. Stoga, zamjena čak i jedne aminokiseline u polipeptidnom lancu može dovesti do promjene u konfiguraciji proteina i do smanjenja ili gubitka njegove biološke aktivnosti.

U nekim slučajevima, proteinski molekuli se međusobno kombinuju i mogu obavljati svoju funkciju samo u obliku kompleksa. Dakle, hemoglobin je kompleks od četiri molekula i samo u ovom obliku je sposoban da veže i transportuje kiseonik. Na osnovu svog sastava, proteini se dijele u dvije glavne klase - jednostavne i složene. Jednostavni proteini se sastoje samo od aminokiselina, nukleinskih kiselina (nukleotida), lipida (lipoproteina), Me (metaloproteina), P (fosfoproteina).

Funkcije proteina u ćeliji su izuzetno raznolike. Jedna od najvažnijih je konstrukcijska funkcija: proteini su uključeni u formiranje svega ćelijske membrane i ćelijskih organela, kao i iznutra ćelijske strukture. Enzimska (katalitička) uloga proteina je izuzetno važna. Enzimi ubrzavaju hemijske reakcije koje se dešavaju u ćeliji 10 i 100 miliona puta. Motoričku funkciju osiguravaju posebni kontraktilni proteini. Ovi proteini su uključeni u sve vrste pokreta za koje su ćelije i organizmi sposobne: treperenje cilija i lupanje bičaka kod protozoa, kontrakcija mišića kod životinja, kretanje lišća kod biljaka itd. Transportna funkcija proteina je da vezuju hemijske elemente (na primjer, hemoglobin dodaje O) ili biološki aktivne supstance(hormone) i transportuju ih do tkiva i organa tijela. Zaštitna funkcija se izražava u obliku proizvodnje posebnih proteina, nazvanih antitijela, kao odgovor na prodor stranih proteina ili stanica u tijelo. Antitijela vežu i neutraliziraju strane tvari. Proteini igraju važnu ulogu kao izvori energije. Sa kompletnim cijepanjem 1g. Oslobađa se 17,6 kJ (~4,2 kcal) proteina.

Ugljikohidrati

Ugljikohidrati ili saharidi - organska materija sa općom formulom (CH 2 O) n. Većina ugljikohidrata ima dvostruko veći broj H atoma više broja O atomi, kao u molekulima vode. Zbog toga su te tvari nazvane ugljikohidrati. U živoj ćeliji ugljikohidrati se nalaze u količinama koje ne prelaze 1-2, ponekad i 5% (u jetri, u mišićima). Biljne ćelije su najbogatije ugljikohidratima, gdje njihov sadržaj u nekim slučajevima dostiže 90% mase suhe tvari (sjemenke, gomolji krompira itd.).

Ugljikohidrati su jednostavni i složeni. Jednostavni ugljikohidrati nazivaju se monosaharidi. Ovisno o broju atoma ugljikohidrata u molekuli, monosaharidi se nazivaju trioze, tetroze, pentoze ili heksoze. Od šest ugljikovih monosaharida - heksoza - najvažniji su glukoza, fruktoza i galaktoza. Glukoza se nalazi u krvi (0,1-0,12%). Pentoze riboza i deoksiriboza nalaze se u nukleinskim kiselinama i ATP-u. Ako su dva monosaharida spojena u jednoj molekuli, spoj se naziva disaharid. Stoni šećer, dobijen od trske ili šećerne repe, sastoji se od jednog molekula glukoze i jednog molekula fruktoze, mliječni šećer - od glukoze i galaktoze.

Složeni ugljikohidrati formirani od mnogih monosaharida nazivaju se polisaharidi. Monomer polisaharida kao što su skrob, glikogen, celuloza je glukoza. Ugljikohidrati obavljaju dvije glavne funkcije: izgradnju i energiju. Celuloza formira zidove biljnih ćelija. Kompleksni polisaharid hitin služi kao glavna strukturna komponenta egzoskeleta artropoda. Hitin također obavlja konstrukcijsku funkciju u gljivama. Ugljikohidrati igraju ulogu glavnog izvora energije u ćeliji. Prilikom oksidacije 1 g ugljikohidrata oslobađa se 17,6 kJ (~4,2 kcal). Škrob u biljkama i glikogen u životinjama se talože u ćelijama i služe kao rezerva energije.

Nukleinske kiseline

Važnost nukleinskih kiselina u ćeliji je veoma velika. Osobitosti njihove hemijske strukture pružaju mogućnost pohranjivanja, prijenosa i nasljeđivanja u ćelije kćeri informacija o strukturi proteinskih molekula koji se sintetiziraju u svakom tkivu u određenoj fazi individualnog razvoja. Budući da je većina svojstava i karakteristika ćelija zaslužna za proteine, jasno je da je stabilnost nukleinskih kiselina najvažniji uslov normalno funkcionisanje ćelija i celih organizama. Bilo kakve promjene u strukturi ćelija ili aktivnosti fizioloških procesa u njima, što utiče na vitalnu aktivnost. Proučavanje strukture nukleinskih kiselina izuzetno je važno za razumijevanje nasljeđivanja osobina u organizmima i obrazaca funkcionisanja kako pojedinačnih ćelija tako i ćelijskih sistema– tkiva i organi.

Postoje 2 vrste nukleinskih kiselina – DNK i RNK. DNK je polimer koji se sastoji od dva nukleotidna spirala raspoređena tako da formiraju dvostruku spiralu. Monomeri molekula DNK su nukleotidi koji se sastoje od azotne baze (adenin, timin, gvanin ili citozin), ugljikohidrata (deoksiriboza) i ostatka fosforne kiseline. Azotne baze u molekulu DNK povezane su jedna s drugom nejednakim brojem H-veza i raspoređene su u parove: adenin (A) je uvijek protiv timina (T), gvanin (G) protiv citozina (C).

Nukleotidi su međusobno povezani ne nasumično, već selektivno. Sposobnost selektivne interakcije adenina sa timinom i guanina sa citozinom naziva se komplementarnost. Komplementarna interakcija određenih nukleotida objašnjava se posebnostima prostornog rasporeda atoma u njihovim molekulima, što im omogućava da se zbliže i formiraju H-veze. U polinukleotidnom lancu, susjedni nukleotidi su međusobno povezani preko šećera (deoksiriboze) i ostatka fosforne kiseline. RNK je, kao i DNK, polimer čiji su monomeri nukleotidi. Azotne baze tri nukleotida su iste kao one koje čine DNK (A, G, C); četvrti - uracil (U) - prisutan je u molekuli RNK umjesto timina. RNA nukleotidi se razlikuju od DNK nukleotida po strukturi ugljikohidrata koje sadrže (riboza umjesto deoksiriboze).

U lancu RNK, nukleotidi se spajaju formiranjem kovalentnih veza između riboze jednog nukleotida i ostatka fosforne kiseline drugog. Struktura se razlikuje između dvolančane RNK. Dvolančane RNK su čuvari genetskih informacija u brojnim virusima, tj. Oni obavljaju funkcije hromozoma. Jednolančana RNK prenosi informacije o strukturi proteina od hromozoma do mesta njihove sinteze i učestvuje u sintezi proteina.

Postoji nekoliko tipova jednolančane RNK. Njihova imena su određena njihovom funkcijom ili lokacijom u ćeliji. Većina RNK u citoplazmi (do 80-90%) je ribosomalna RNK (rRNA), sadržana u ribosomima. rRNA molekuli su relativno mali i sastoje se u prosjeku od 10 nukleotida. Druga vrsta RNK (mRNA) koja nosi informacije o sekvenci aminokiselina u proteinima koji se moraju sintetizirati u ribozome. Veličina ovih RNK ​​zavisi od dužine DNK regiona iz kojeg su sintetizovane. Transfer RNA obavljaju nekoliko funkcija. Oni isporučuju aminokiseline na mjesto sinteze proteina, “prepoznaju” (po principu komplementarnosti) triplet i RNK koji odgovaraju prenesenoj aminokiselini i provode preciznu orijentaciju aminokiseline na ribosomu.

Masti i lipidi

Masti su spojevi visokomolekularnih masnih kiselina i trihidričnog alkohola glicerola. Masti se ne otapaju u vodi - hidrofobne su. U ćeliji uvijek postoje druge složene hidrofobne tvari slične mastima koje se nazivaju lipoidi. Jedna od glavnih funkcija masti je energija. Prilikom razgradnje 1 g masti na CO 2 i H 2 O oslobađa se velika količina energije - 38,9 kJ (~ 9,3 kcal). Sadržaj masti u ćeliji kreće se od 5-15% mase suve materije. U ćelijama živog tkiva količina masti se povećava na 90%. Glavna funkcija masti u životinjskom (i dijelom biljnom) svijetu – skladištenje.

Kada se 1 g masti potpuno oksidira (u ugljični dioksid i vodu), oslobađa se oko 9 kcal energije. (1 kcal = 1000 cal; kalorija (cal, cal) - vansistemska jedinica količine rada i energije, jednaka količini toplote koja je potrebna za zagrijavanje 1 ml vode za 1 °C pri standardu atmosferski pritisak 101,325 kPa; 1 kcal = 4,19 kJ). Kada se 1 g proteina ili ugljikohidrata oksidira (u tijelu), oslobađa se samo oko 4 kcal/g. U raznim vodenim organizmima – od jednoćelijskih dijatomeja do morskih pasa – mast će „plutati“, smanjujući prosječnu gustinu tijela. Gustina životinjskih masti je oko 0,91-0,95 g/cm³. Gustoća koštanog tkiva kičmenjaka je blizu 1,7-1,8 g/cm³, a prosječna gustina većine ostalih tkiva je blizu 1 g/cm³. Jasno je da vam je potrebno dosta masti da biste "uravnotežili" težak kostur.

Masti i lipidi također imaju konstrukcijsku funkciju: dio su ćelijskih membrana. Zbog loše toplotne provodljivosti, mast ima zaštitnu funkciju. Kod nekih životinja (foke, kitovi) se taloži u potkožnom masnom tkivu, formirajući sloj debljine do 1 m. Stvaranje nekih lipoida prethodi sintezi niza hormona. Posljedično, ove tvari imaju i funkciju regulacije metaboličkih procesa.

Svi živi organizmi se sastoje od ćelije. Ljudsko tijelo također ima ćelijska struktura, zahvaljujući čemu su mogući njegov rast, reprodukcija i razvoj.

Ljudsko tijelo se sastoji od ogromnog broja ćelija različitih oblika i veličine, koje ovise o izvršenoj funkciji. Studiranje struktura i funkcija ćelije je angažovan citologija.

Svaka ćelija je prekrivena membranom koja se sastoji od nekoliko slojeva molekula, što osigurava selektivnu propusnost tvari. Ispod membrane u ćeliji nalazi se viskozna polutečna tvar - citoplazma sa organelama.

Mitohondrije– energetske stanice ćelije, ribozomi – mesto stvaranja proteina, endoplazmatski retikulum, koji obavlja funkciju transporta tvari, jezgro je mjesto skladištenja nasljednih informacija, unutar nukleusa je nukleolus. Proizvodi ribonukleinsku kiselinu. U blizini jezgra nalazi se ćelijski centar neophodan za diobu ćelije.

Ljudske ćelije sastoje se od organskih i neorganskih materija.

neorganske supstance:
Voda – čini 80% mase ćelije, rastvara supstance, učestvuje u hemijskim reakcijama;
Mineralne soli u obliku jona sudjeluju u distribuciji vode između stanica i međustanične tvari. Neophodni su za sintezu vitalnih organskih supstanci.
Organska materija:
Proteini su osnovne supstance ćelije, najsloženije supstance koje se nalaze u prirodi. Proteini su dio membrana, jezgra i organela i obavljaju strukturnu funkciju u ćeliji. Enzimi – proteini, akceleratori reakcija;
Masti - obavljaju energetsku funkciju, dio su membrana;
Ugljikohidrati - također kada se razgrađuju, formiraju veliku količinu energije, vrlo su topljivi u vodi i stoga, kada se razgrade, energija se formira vrlo brzo.
Nukleinske kiseline - DNK i RNK, određuju, pohranjuju i prenose nasljedne informacije o sastavu ćelijskih proteina od roditelja do potomstva.
Ćelije ljudskog tijela imaju niz vitalnih svojstava i obavljaju određene funkcije:

IN ćelije se metaboliziraju, praćeno sintezom i razgradnjom organskih jedinjenja; metabolizam je praćen konverzijom energije;
Kada se supstance formiraju u ćeliji, ona raste, rast ćelije je povezan sa povećanjem njihovog broja, ovo je povezano sa reprodukcijom deobom;
Žive ćelije imaju ekscitabilnost;
Jedan od karakteristične karakteristikećelije - kretanje.
Ćelija ljudskog tijela Sljedeća vitalna svojstva su inherentna: metabolizam, rast, reprodukcija i ekscitabilnost. Na osnovu ovih funkcija odvija se funkcionisanje cijelog organizma.

Hemijski sastav ćelije.

Osnovna svojstva i nivoi organizacije žive prirode

Nivoi organizacije živih sistema odražavaju podređenost i hijerarhiju strukturne organizacije života:

Molekularno genetski - pojedinačni biopolimeri (DNK, RNK, proteini);

Ćelijski - elementarna samoreproduciraća jedinica života (prokarioti, jednoćelijski eukarioti), tkiva, organi;

Organizam - samostalno postojanje pojedinca;

Populacija-vrsta - elementarna jedinica koja se razvija - populacija;

Biogeocenotski - ekosistemi koji se sastoje od različitih populacija i njihovih staništa;

Biosfera - cjelokupna živa populacija Zemlje, koja osigurava cirkulaciju tvari u prirodi.

Priroda je cjelokupni postojeći materijalni svijet u svoj svojoj raznolikosti oblika.

Jedinstvo prirode se očituje u objektivnosti njenog postojanja, zajedništvu elementarnog sastava, podređenosti istom fizički zakoni, u sistematskoj prirodi organizacije.

Različiti prirodni sistemi, kako živi tako i neživi, ​​međusobno su povezani i međusobno djeluju. Primjer sistemske interakcije je biosfera.

Biologija je kompleks nauka koje proučavaju obrasce razvoja i vitalne aktivnosti živih sistema, razloge njihove raznolikosti i prilagodljivosti okolini, odnos sa drugim živim sistemima i objektima nežive prirode.

Predmet bioloških istraživanja je živa priroda.

Predmet bioloških istraživanja je:

Opći i specifični obrasci organizacije, razvoja, metabolizma, prijenosa nasljednih informacija;

Raznolikost životnih oblika i samih organizama, kao i njihov odnos sa okolinom.

Čitava raznolikost života na Zemlji objašnjava se evolucijskim procesom i uticajem okoline na organizme.

Suštinu života određuje M.V.

Wolkenstein kao postojanje na Zemlji “živih tijela, koja su otvoreni samoregulirajući i samoreproducirajući sistemi, izgrađeni od biopolimera – proteina i nukleinskih kiselina”.

Osnovna svojstva živih sistema:

Metabolizam;

Samoregulacija;

razdražljivost;

varijabilnost;

Nasljednost;

Reprodukcija;

Hemijski sastav ćelije.

Neorganske supstance ćelije

Citologija je nauka koja proučava strukturu i funkciju ćelija. Ćelija je osnovna strukturna i funkcionalna jedinica živih organizama. Ćelije jednoćelijskih organizama imaju sva svojstva i funkcije živih sistema.

Ćelije višećelijskih organizama diferencirani po strukturi i funkciji.

Atomski sastav: ćelija sadrži oko 70 elemenata Mendeljejevljevog periodnog sistema elemenata, a 24 ih ima u svim vrstama ćelija.

Makroelementi - H, O, N, C, mikroelementi - Mg, Na, Ca, Fe, K, P, CI, S, ultramikroelementi - Zn, Cu, I, F, Mn, Co, Si itd.

Molekularni sastav: ćelija sadrži molekule neorganskih i organskih jedinjenja.

Neorganske supstance ćelije

Molekul vode ima nelinearnu prostornu strukturu i polaritet. Vodikove veze nastaju između pojedinačnih molekula, koje određuju fizička i hemijska svojstva vode.

1. Molekul vode Sl. 2. Vodikove veze između molekula vode

Fizička svojstva vode:

Voda može biti u tri stanja - tečno, čvrsto i gasovito;

Voda je rastvarač. Polarne molekule vode otapaju polarne molekule drugih supstanci. Supstance koje su rastvorljive u vodi nazivaju se hidrofilnim. Supstance koje su nerastvorljive u vodi su hidrofobne;

Visok specifični toplotni kapacitet. Razbijanje vodikovih veza koje drže molekule vode zajedno zahtijeva apsorpciju velike količine energije.

Ovo svojstvo vode osigurava održavanje toplinske ravnoteže u tijelu;

Visoka toplota isparavanja. Za isparavanje vode potrebno je dosta energije. Tačka ključanja vode je viša od tačke ključanja mnogih drugih supstanci. Ovo svojstvo vode štiti tijelo od pregrijavanja;

Molekuli vode su unutra stalno kretanje, sudaraju se jedni s drugima u tečnoj fazi, što je važno za metaboličke procese;

Kohezija i površinski napon.

Vodikove veze određuju viskoznost vode i adheziju njenih molekula s molekulima drugih tvari (kohezija).

Zbog adhezivnih sila molekula na površini vode se stvara film koji karakterizira površinska napetost;

Gustina. Kada se ohladi, kretanje molekula vode se usporava. Broj vodikovih veza između molekula postaje maksimalan. Voda ima najveću gustinu na 4°C. Prilikom smrzavanja voda se širi (potreban je prostor za stvaranje vodikovih veza), a njena gustoća se smanjuje, pa led pluta na površini vode, što štiti rezervoar od smrzavanja;

Sposobnost formiranja koloidnih struktura.

Molekuli vode formiraju ljusku oko nerastvorljivih molekula nekih supstanci, sprečavajući stvaranje velikih čestica. Ovo stanje ovih molekula naziva se raspršeno (razbacano). Nastaju najsitnije čestice tvari okružene molekulima vode koloidnih rastvora(citoplazma, međućelijske tečnosti).

Biološke funkcije vode:

Transport – voda osigurava kretanje tvari u ćeliji i tijelu, apsorpciju tvari i izlučivanje metaboličkih produkata.

U prirodi voda prenosi otpadne proizvode u tlo i vodena tijela;

Metabolički – voda je medij za sve biohemijske reakcije i donor elektrona tokom fotosinteze neophodna je za hidrolizu makromolekula do njihovih monomera;

Učestvuje u edukaciji:

1) tečnosti za podmazivanje koje smanjuju trenje (sinovijalne - u zglobovima kičmenjaka, pleuralne, u pleuralna šupljina, perikardijalni - u perikardijalnoj vrećici);

2) sluz, koja olakšava kretanje materija kroz creva i stvara vlažnu sredinu na sluzokoži respiratornog trakta;

3) izlučevine (slina, suze, žuč, sperma itd.) i sokovi u organizmu.

Neorganski joni.

Neorganske jone ćelije predstavljaju: kationi K+, Na+, Ca2+, Mg2+, NH3 i anjoni Cl-, NOi2-, H2PO4-, HCO3-, HPO42-.

Razlika između količina kationa i aniona na površini i unutar ćelije osigurava nastanak akcionog potencijala, koji je u osnovi nervnog i mišićnog pobuđenja.

Anjoni fosforne kiseline stvaraju fosfatni pufer sistem koji održava pH unutarćelijske sredine tijela na nivou od 6-9.

Ugljena kiselina i njeni anjoni stvaraju bikarbonatni pufer sistem i održavaju pH ekstracelularnog okruženja (krvne plazme) na nivou od 4-7.

Jedinjenja dušika služe kao izvor mineralne ishrane, sinteze proteina i nukleinskih kiselina.

Atomi fosfora su dio nukleinskih kiselina, fosfolipida, kao i kostiju kralježnjaka i hitinskog omotača artropoda. Joni kalcija su dio tvari kostiju, također su neophodni za kontrakciju mišića i zgrušavanje krvi.

Hemijski sastav ćelije. Neorganske supstance

Atomski i molekularni sastav ćelije. Mikroskopska ćelija sadrži nekoliko hiljada supstanci koje učestvuju u raznim hemijskim reakcijama. Hemijski procesi protok u ćeliji jedan je od glavnih uslova njenog života, razvoja i funkcionisanja.

Sve ćelije životinjskih i biljnih organizama, kao i mikroorganizmi, slične su po hemijskom sastavu, što ukazuje na jedinstvo organskog sveta.

U tabeli su prikazani podaci o atomskom sastavu ćelija.

Od 109 elemenata Mendeljejevljevog periodnog sistema, značajna većina njih pronađena je u ćelijama. Neki elementi se nalaze u ćelijama u relativno velikim količinama, drugi u malim količinama. Posebno je visok sadržaj četiri elementa u ćeliji - kiseonika, ugljenika, azota i vodonika. Ukupno, oni čine skoro 98% ukupnog sadržaja ćelije. Sljedeću grupu čini osam elemenata, čiji se sadržaj u ćeliji izračunava u desetim i stotim dijelovima procenta. To su sumpor, fosfor, hlor, kalijum, magnezijum, natrijum, kalcijum, gvožđe.

Ukupno iznose 1,9%. Svi ostali elementi sadržani su u ćeliji u izuzetno malim količinama (manje od 0,01%).

Dakle, ćelija ne sadrži nikakve posebne elemente karakteristične samo za živu prirodu. To ukazuje na povezanost i jedinstvo žive i nežive prirode.

Na atomskom nivou ne postoje razlike između hemijskog sastava organskog i neorganskog sveta. Razlike su pronađene visoki nivo organizacija - molekularna.

Kao što se može vidjeti iz tabele, živa tijela, uz tvari uobičajene u neživoj prirodi, sadrže mnoge tvari karakteristične samo za žive organizme.

Voda. Na prvom mjestu među supstancama ćelije je voda. Čini skoro 80% ćelijske mase. Voda je najvažnija komponenta ćelije, ne samo u količini. Ima značajnu i raznoliku ulogu u životu ćelije.

Voda određuje fizička svojstva ćelije - njen volumen, elastičnost.

Voda je od velike važnosti u formiranju strukture molekula organskih tvari, posebno strukture proteina, koja je neophodna za obavljanje njihovih funkcija. Važnost vode kao rastvarača je velika: mnoge supstance iz spoljašnje sredine u vodenom rastvoru ulaze u ćeliju, a u vodenom rastvoru otpadni proizvodi se uklanjaju iz ćelije.

Konačno, voda je direktan učesnik u mnogim hemijskim reakcijama (razgradnja proteina, ugljenih hidrata, masti itd.).

Prilagodba ćelije na funkcionisanje u vodenom okruženju tvrdi da je život na Zemlji nastao u vodi.

Biološka uloga vode određena je posebnošću njene molekularne strukture: polarnošću njenih molekula.

Ugljikohidrati.

Ugljikohidrati su složena organska jedinjenja koja sadrže atome ugljika, kisika i vodika.

Postoje jednostavni i složeni ugljikohidrati.

Jednostavni ugljikohidrati nazivaju se monosaharidi. Složeni ugljikohidrati su polimeri u kojima monosaharidi igraju ulogu monomera.

Dva monosaharida formiraju disaharid, tri tvore trisaharid, a mnogi tvore polisaharid.

Svi monosaharidi su bezbojne tvari, vrlo topljive u vodi. Gotovo svi imaju prijatan slatkast ukus. Najčešći monosaharidi su glukoza, fruktoza, riboza i deoksiriboza.

2.3 Hemijski sastav ćelije. Makro- i mikroelementi

Slatkast ukus voća i bobičastog voća, kao i meda, zavisi od sadržaja glukoze i fruktoze u njima. Riboza i deoksiriboza su dio nukleinskih kiselina (str. 158) i ATP (str.

Di- i trisaharidi, kao i monosaharidi, dobro se otapaju u vodi i imaju sladak ukus. Kako se broj monomernih jedinica povećava, topljivost polisaharida se smanjuje i slatki okus nestaje.

Od disaharida, repa (ili trska) i mliječni šećer su važni među polisaharidima, škrob (u biljkama), glikogen (kod životinja) i vlakna (celuloza).

Drvo je gotovo čista celuloza. Monomer ovih polisaharida je glukoza.

Biološka uloga ugljikohidrata. Ugljikohidrati imaju ulogu izvora energije potrebne ćeliji za obavljanje različitih oblika aktivnosti. Za aktivnost ćelije - kretanje, sekreciju, biosintezu, luminescenciju itd. - potrebna je energija. Složene strukture, bogati energijom, ugljikohidrati se duboko razlažu u ćeliji i kao rezultat toga pretvaraju se u jednostavna, energetski siromašna jedinjenja - ugljični monoksid (IV) i vodu (CO2 i H20).

Tokom ovog procesa oslobađa se energija. Kada se 1 g ugljikohidrata razgradi, oslobađa se 17,6 kJ.

Osim energije, ugljikohidrati imaju i građevinsku funkciju. Na primjer, zidovi biljnih stanica su napravljeni od celuloze.

Lipidi. Lipidi se nalaze u svim životinjskim i biljnim stanicama. Oni su dio mnogih ćelijskih struktura.

Lipidi su organske supstance koje su nerastvorljive u vodi, ali rastvorljive u benzinu, eteru i acetonu.

Od lipida, najčešće i najpoznatije su masti.

Međutim, postoje ćelije koje sadrže oko 90% masti. Kod životinja, ove ćelije se nalaze ispod kože, u mlečne žlezde, zaptivka. Masti se nalaze u mlijeku svih sisara. Neke biljke imaju velike količine masti koncentrisane u sjemenkama i plodovima, na primjer suncokret, konoplja i orah.

Osim masti, u ćelijama su prisutni i drugi lipidi, Na primjer lecitin, holesterol. Lipidi uključuju neke vitamine (A, O) i hormone (na primjer, spolni hormoni).

Biološki značaj lipida je velik i raznolik.

Napomenimo, prije svega, njihovu konstrukcijsku funkciju. Lipidi su hidrofobni. Najtanji sloj ovih supstanci je dio ćelijskih membrana. Najčešći od lipida, mast, je od velikog značaja kao izvor energije. Masti se u ćeliji mogu oksidirati u ugljični monoksid (IV) i vodu. Prilikom razgradnje masti oslobađa se dvostruko više energije nego prilikom razgradnje ugljikohidrata. Životinje i biljke skladište masnoću i koriste je u procesu života.

Neophodno je dodatno naglasiti značenje. masti kao izvor vode. Od 1 kg masti prilikom oksidacije nastaje skoro 1,1 kg vode. Ovo objašnjava kako neke životinje mogu preživjeti prilično dugo bez vode. Ljudi iz vrbe, na primjer, prelaze pustinju bez vode, možda neće piti 10-12 dana.

Medvjedi, svizaci i druge životinje u hibernaciji ne piju duže od dva mjeseca. Ove životinje dobivaju vodu potrebnu za život kao rezultat oksidacije masti. Osim strukturnih i energetskih funkcija, lipidi obavljaju zaštitne funkcije: mast ima nisku toplinsku provodljivost. Taloži se ispod kože, stvarajući značajne akumulacije kod nekih životinja. Tako kod kitova debljina potkožnog sloja masti doseže 1 m, što ovoj životinji omogućava da živi u hladnoj vodi polarnih mora.

Biopolimeri: proteini, nukleinske kiseline.

Od svih organskih materija, najveći deo ćelije (50-70%) se sastoji od proteini.Ćelijska membrana i sve unutrašnje strukture izgrađen uz učešće proteinskih molekula. Molekule proteina su vrlo velike jer se sastoje od stotina različitih monomera koji formiraju razne kombinacije. Stoga je raznolikost vrsta proteina i njihovih svojstava zaista beskrajna.

Proteini su dio kose, perja, rogova, mišićnih vlakana, nutritivnih

konačne supstance jaja i sjemenki i mnogi drugi dijelovi tijela.

Molekul proteina je polimer. Monomeri proteinskih molekula su aminokiseline.

U prirodi je poznato više od 150 različitih aminokiselina, ali samo 20 je obično uključeno u izgradnju proteina u živim organizmima primarna struktura proteinske molekule (prikazuje svoju hemijsku formulu).

Obično je ova duga nit čvrsto uvijena u spiralu, čiji su zavoji međusobno čvrsto povezani vodoničnim vezama.

Spiralno uvijeni lanac molekula je sekundarna struktura, molekuli vjeverica. Takav protein je već teško rastegnut. Namotani proteinski molekul se zatim uvija u još čvršću konfiguraciju - tercijarne strukture. Neki proteini imaju još složeniji oblik - kvartarna struktura, na primjer, hemoglobin. Kao rezultat takvog ponovnog uvijanja, duga i tanka nit proteinske molekule postaje kraća, deblja i skuplja se u kompaktnu grudvicu - globule Samo globularni protein obavlja svoje biološke funkcije u ćeliji.

Ako se struktura proteina poremeti, na primjer zagrijavanjem ili kemijskim djelovanjem, tada gubi svoje kvalitete i opušta se.

Ovaj proces se naziva denaturacija. Ako je denaturacija zahvatila samo tercijarnu ili sekundarnu strukturu, onda je ona reverzibilna: može se ponovo uvijati u spiralu i uklopiti u tercijarnu strukturu (fenomen denaturacije). U tom slučaju se obnavljaju funkcije ovog proteina. Ovo najvažnija imovina proteini su u osnovi razdražljivosti živih sistema, tj.

sposobnost živih ćelija da reaguju na spoljašnje ili unutrašnje podražaje.

Mnogi proteini igraju ulogu katalizatori u hemijskim reakcijama,

prolazeći u kavezu.

Oni se nazivaju enzimi. Enzimi su uključeni u prijenos atoma i molekula, u razgradnju i izgradnju proteina, masti, ugljikohidrata i svih drugih spojeva (tj. u ćelijskom metabolizmu). Niti jedna hemijska reakcija u živim ćelijama i tkivima se ne odvija bez sudjelovanja enzima.

Svi enzimi imaju specifično djelovanje - usmjeravaju procese ili ubrzavaju reakcije u ćeliji.

Proteini u ćeliji obavljaju mnoge funkcije: učestvuju u njenoj strukturi, rastu i svim vitalnim procesima. Bez proteina život ćelije je nemoguć.

Nukleinske kiseline su prvi put otkrivene u jezgri ćelija, zbog čega su i dobile ime (lat.

puleus - jezgro). Postoje dvije vrste nukleinskih kiselina: deoksiribonukleinska kiselina (skraćeno DIC) i ribonukleinska kiselina (RIC). Molekuli nukleinske kiseline su pre-

su veoma dugi polimerni lanci (lanci), monomeri

koji su nukleotidi.

Svaki nukleotid sadrži jednu molekulu fosforne kiseline i šećera (deoksiribozu ili ribozu), kao i jednu od četiri azotne baze. Azotne baze u DNK su adenin gvanin i zumozin, I mi.min,.

Deoksiribonukleinska kiselina (DNK)- najvažnija supstanca u živoj ćeliji. Molekul DNK je nosilac nasljedne informacije stanice i organizma u cjelini. Iz DNK nastaje molekul hromozoma.

U svakom organizmu biološke vrste određeni broj DNK molekula po ćeliji. Redoslijed nukleotida u molekulu DNK također je uvijek strogo individualan. jedinstvena ne samo za svaku biološku vrstu, već i za pojedinačne jedinke.

Ova specifičnost molekula DNK služi kao osnova za utvrđivanje srodstva organizama.

Molekuli DNK kod svih eukariota nalaze se u ćelijskom jezgru. Prokarioti nemaju jezgro, pa se njihova DNK nalazi u citoplazmi.

Sva živa bića imaju DNK makromolekule izgrađene prema istom tipu. Sastoje se od dva polinukleotidna lanca (lanca), koji se drže zajedno vodoničnim vezama azotnih baza nukleotida (poput patent zatvarača).

U obliku dvostruke (uparene) spirale, molekul DNK se uvija u smjeru s lijeva na desno.

Slijed u rasporedu nukleotida u molekulu određuje nasljedne informacije ćelije.

Strukturu molekule DNK otkrio je 1953. godine američki biohemičar

James Watson i engleski fizičar Francis Crick.

Za ovo otkriće naučnici su 1962. godine dobili Nobelovu nagradu. Oni su dokazali da je molekul

DNK se sastoji od dva polinukleotidna lanca.

U ovom slučaju, nukleotidi (monomeri) su međusobno povezani ne nasumično, već selektivno i u parovima preko azotnih spojeva. Adenin (A) se uvek spaja sa timinom (T), a gvanin (g) se uvek spaja sa citozinom (C). Ovaj dvostruki lanac je čvrsto uvijen u spiralu. Sposobnost nukleotida da se selektivno uparuju zajedno se naziva komplementarnost(latinski compplementus - dodatak).

Replikacija se događa na sljedeći način.

Uz učešće posebnih ćelijskih mehanizama (enzima), dvostruka spirala DNK se odmotava, niti se razdvajaju (kao što se otkopčava patent zatvarač), a postepeno se svakom od dva lanca dodaje komplementarna polovina odgovarajućih nukleotida.

Kao rezultat, umjesto jednog molekula DNK, formiraju se dva nova identična molekula. Štaviše, svaki novoformirani dvolančani molekul DNK sastoji se od jednog “starog” lanca nukleotida i jednog “novog”.

Pošto je DNK glavni nosilac informacija, njena sposobnost umnožavanja omogućava, kada se ćelija podeli, da prenese te nasledne informacije na novoformirane ćelije kćeri.

Prethodno12345678Sljedeće

VIDJETI VIŠE:

Puferiranje i osmoza.
Soli su u živim organizmima u otopljenom stanju u obliku jona – pozitivno nabijenih kationa i negativno nabijenih anjona.

Koncentracija kationa i anjona u ćeliji i njenom okruženju nije ista. Ćelija sadrži dosta kalija i vrlo malo natrijuma. U vanćelijskom okruženju, na primjer u krvnoj plazmi, u morskoj vodi, naprotiv, ima puno natrijuma, a malo kalija. Podražljivost ćelija zavisi od odnosa koncentracija jona Na+, K+, Ca2+, Mg2+.

Razlika u koncentraciji jona na različitim stranama membrane osigurava aktivan prijenos tvari kroz membranu.

U tkivima višećelijskih životinja, Ca2+ je dio međućelijska supstanca, osiguravajući koheziju ćelija i njihov uređeni raspored.

Hemijski sastav ćelije

Osmotski pritisak u ćeliji i njena puferska svojstva zavise od koncentracije soli.

Buffer je sposobnost ćelije da održava blago alkalnu reakciju svog sadržaja na konstantnom nivou.

Postoje dva bafer sistema:

1) fosfatni pufer sistem - anjoni fosforne kiseline održavaju pH unutarćelijske sredine na 6,9

2) bikarbonatni pufer sistem - anjoni ugljene kiseline održavaju pH ekstracelularne sredine na nivou od 7,4.

Razmotrimo jednadžbe reakcija koje se odvijaju u puferskim otopinama.

Ako se koncentracija stanica poveća H+ , tada se vodikov kation pridružuje karbonatnom anionu:

Kako se koncentracija hidroksidnih anjona povećava, dolazi do njihovog vezivanja:

H + OH–+ H2O.

Na ovaj način, karbonatni anion može održavati konstantno okruženje.

Osmotski nazivaju se pojave koje se javljaju u sistemu koji se sastoji od dva rastvora razdvojena polupropusnom membranom.

IN biljna ćelija Ulogu polupropusnih filmova obavljaju granični slojevi citoplazme: plazmalema i tonoplast.

Plazmalema je vanjska membrana citoplazme koja se nalazi uz ćelijsku membranu. Tonoplast je unutrašnja citoplazmatska membrana koja okružuje vakuolu. Vakuole su šupljine u citoplazmi ispunjene ćelijskim sokom - vodenim rastvorom ugljikohidrata, organskih kiselina, soli, proteina niske molekularne težine i pigmenata.

Koncentracije supstanci u ćelijskom soku i u vanjskom okruženju (tlo, vodena tijela) obično nisu iste. Ako je unutarćelijska koncentracija supstanci veća nego u vanjskoj sredini, voda iz okoline će brže ući u ćeliju, tačnije u vakuolu nego u suprotnom smjeru. Sa povećanjem volumena ćelijskog soka, zbog ulaska vode u ćeliju, povećava se njen pritisak na citoplazmu, koja čvrsto prianja uz membranu. Kada je ćelija potpuno zasićena vodom, ona ima svoj maksimalni volumen.

Država unutrašnja napetostćelije, zbog visokog sadržaja vode i razvijajućeg pritiska sadržaja ćelije na njenu membranu, naziva se turgor osigurava da organi zadrže svoj oblik (npr. listovi, neodrvele stabljike) i položaj u prostoru. njihova otpornost na djelovanje mehaničkih faktora. Gubitak vode povezan je sa smanjenjem turgora i venućem.

Ako je ćelija unutra hipertonični rastvor, čija je koncentracija veća od koncentracije ćelijskog soka, tada će brzina difuzije vode iz ćelijskog soka biti veća od brzine difuzije vode u ćeliju iz okolnog rastvora.

Zbog oslobađanja vode iz ćelije smanjuje se volumen ćelijskog soka i smanjuje turgor. Smanjenje volumena stanične vakuole praćeno je odvajanjem citoplazme od membrane - javlja se plazmoliza.

Tokom plazmolize, oblik plazmoliziranog protoplasta se mijenja. U početku protoplast zaostaje za ćelijskim zidom samo na određenim mjestima, najčešće u uglovima. Plazmoliza ovog oblika naziva se ugaona

Tada protoplast nastavlja da zaostaje za ćelijskim zidovima, održavajući kontakt s njima na određenim mjestima, površina protoplasta između ovih točaka ima konkavni oblik.

U ovoj fazi, plazmoliza se naziva konkavna. Postepeno se protoplast odvaja od ćelijskih zidova po cijeloj površini i poprima zaobljen oblik. Ova vrsta plazmolize naziva se konveksna plazmoliza.

Ako se plazmolizirana stanica stavi u hipotonični rastvor, čija je koncentracija manja od koncentracije ćelijskog soka, voda iz okolne otopine će ući u vakuolu. Kao rezultat povećanja volumena vakuole, povećat će se pritisak staničnog soka na citoplazmu, koja počinje prilaziti zidovima stanice dok ne zauzme prvobitni položaj - to će se dogoditi deplazmoliza

Zadatak br. 3

Nakon što pročitate dati tekst, odgovorite na sljedeća pitanja.

1) određivanje kapaciteta bafera

2) koncentracija kojih anjona određuje puferska svojstva ćelije?

3) uloga puferiranja u ćeliji

4) jednačina reakcija koje se odvijaju u bikarbonatu tampon sistem(na magnetnoj tabli)

5) definicija osmoze (navesti primjere)

6) određivanje stakalca plazmolize i deplazmolize

U ćeliji se nalazi oko 70 hemijskih elemenata Periodnog sistema D.I. Mendeljejeva, ali se sadržaj ovih elemenata značajno razlikuje od njihove koncentracije u životnoj sredini, što dokazuje jedinstvo organskog sveta.

Hemijski elementi prisutni u ćeliji podijeljeni su u tri velike grupe: makroelementi, mezoelementi (oligoelementi) i mikroelementi.

To uključuje ugljik, kisik, vodik i dušik, koji su dio glavnih organskih tvari. Mezoelementi su sumpor, fosfor, kalijum, kalcijum, natrijum, gvožđe, magnezijum, hlor, koji ukupno čine oko 1,9% ćelijske mase.

Sumpor i fosfor su komponente najvažnijih organskih jedinjenja. Hemijski elementi čija je koncentracija u ćeliji oko 0,1% svrstavaju se u mikroelemente. To su cink, jod, bakar, mangan, fluor, kobalt itd.

Ćelijske supstance se dele na neorganske i organske.

Neorganske supstance uključuju vodu i mineralne soli.

Zbog svojih fizičko-hemijskih svojstava, voda u ćeliji je rastvarač, medij za reakcije, polazna supstanca i proizvod hemijskih reakcija, obavlja transportne i termoregulatorne funkcije, daje ćeliji elastičnost i obezbeđuje pogon biljne ćelije.

Mineralne soli u ćeliji mogu biti u otopljenom ili neotopljenom stanju.

Rastvorljive soli disociraju u jone. Najvažniji kationi su kalij i natrij, koji olakšavaju prijenos tvari preko membrane i učestvuju u nastanku i provođenju nervnih impulsa; kalcij, koji učestvuje u procesima kontrakcije mišićnih vlakana i zgrušavanja krvi, magnezij koji je dio hlorofila i željezo koje je dio niza proteina, uključujući hemoglobin. Cink je dio molekula hormona pankreasa - inzulina, bakar je potreban za procese fotosinteze i disanja.

Najvažniji anioni su fosfatni anion, koji je dio ATP-a i nukleinskih kiselina, te ostatak ugljične kiseline, koji ublažava fluktuacije pH okoline.

Nedostatak kalcijuma i fosfora dovodi do rahitisa, nedostatak gvožđa dovodi do anemije.

Organske supstance ćelije predstavljaju ugljeni hidrati, lipidi, proteini, nukleinske kiseline, ATP, vitamini i hormoni.

Ugljeni hidrati se sastoje prvenstveno od tri hemijska elementa: ugljenika, kiseonika i vodonika.

Njihova opšta formula Cm(H20)n. Postoje jednostavni i složeni ugljikohidrati. Jednostavni ugljikohidrati (monosaharidi) sadrže jednu molekulu šećera. Klasificiraju se prema broju atoma ugljika, kao što su pentoza (C5) i heksoza (C6). Pentoze uključuju ribozu i deoksiribozu. Riboza je dio RNK i ATP-a. Deoksiriboza je komponenta DNK. Heksoze su glukoza, fruktoza, galaktoza itd.

Aktivno učestvuju u staničnom metabolizmu i dio su složenih ugljikohidrata - oligosaharida i polisaharida. Oligosaharidi (disaharidi) uključuju saharozu (glukoza + fruktoza), laktozu ili mliječni šećer (glukoza + galaktoza) itd.

Primjeri polisaharida su škrob, glikogen, celuloza i hitin.

Ugljikohidrati obavljaju plastičnu (konstrukciju), energetsku (energetska vrijednost razgradnje 1 g ugljikohidrata je 17,6 kJ), skladišnu i potpornu funkciju u ćeliji. Ugljikohidrati također mogu biti dio složenih lipida i proteina.

Lipidi su grupa hidrofobnih supstanci.

To uključuje masti, voštane steroide, fosfolipide, itd.

Struktura molekula masti

Masnoća je estar trihidričnog alkohola glicerola i viših organskih (masnih) kiselina. U molekuli masti može se razlikovati hidrofilni dio - "glava" (ostatak glicerola) i hidrofobni dio - "repovi" (ostaci masne kiseline), dakle u vodi je molekul masti orijentiran na strogo definiran način: hidrofilni dio je usmjeren prema vodi, a hidrofobni dio usmjeren dalje od nje.

Lipidi obavljaju plastičnu (konstrukciju), energetsku (energetska vrijednost razgradnje 1 g masti je 38,9 kJ), skladišnu, zaštitnu (ublažavanje) i regulatornu (steroidni hormoni) funkcije u ćeliji.

Proteini su biopolimeri čiji su monomeri aminokiseline.

Aminokiseline sadrže amino grupu, karboksilnu grupu i radikal. Aminokiseline se razlikuju samo po svojim radikalima. Proteini sadrže 20 osnovnih aminokiselina. Aminokiseline su povezane jedna s drugom kako bi formirale peptidnu vezu.

Lanac od više od 20 aminokiselina naziva se polipeptid ili protein. Proteini formiraju četiri glavne strukture: primarnu, sekundarnu, tercijarnu i kvarternu.

Primarna struktura je niz aminokiselina povezanih peptidnom vezom.

Sekundarna struktura je spirala, ili presavijena struktura, koju zajedno drže vodikove veze između atoma kisika i vodika peptidnih grupa različitih zavoja ili nabora.

Tercijarna struktura (globula) se drži zajedno hidrofobnim, vodoničnim, disulfidnim i drugim vezama.

Tercijarna struktura proteina

Tercijarna struktura je karakteristična za većinu proteina u tijelu, na primjer, mišićni mioglobin.

Kvartarna struktura proteina.

Kvaternarna struktura je najkompleksnija, formirana od nekoliko polipeptidnih lanaca povezanih uglavnom istim vezama kao u tercijarnom.

Kvaternarna struktura je karakteristična za hemoglobin, hlorofil itd.

Proteini mogu biti jednostavni ili složeni. Jednostavni proteini se sastoje samo od aminokiselina, dok složeni proteini (lipoproteini, hromoproteini, glikoproteini, nukleoproteini itd.) sadrže proteinske i neproteinske dijelove.

Na primjer, pored četiri polipeptidna lanca globinskog proteina, hemoglobin sadrži i neproteinski dio - hem, u čijem se središtu nalazi ion željeza, koji hemoglobinu daje crvenu boju.

Funkcionalna aktivnost proteina zavisi od uslova okoline.

Gubitak strukture proteinskog molekula do njegove primarne strukture naziva se denaturacija. Obrnuti proces obnove sekundarnih i viših struktura je renaturacija. Potpuno uništenje proteinske molekule naziva se destrukcija.

Proteini obavljaju niz funkcija u ćeliji: plastičnu (konstrukciju), katalitičku (enzimsku), energetsku (energetska vrijednost razgradnje 1 g proteina je 17,6 kJ), signalnu (receptorsku), kontraktilnu (motornu), transportnu, zaštitni, regulatorni, skladišteni.

Nukleinske kiseline su biopolimeri čiji su monomeri nukleotidi.

Nukleotid sadrži dušičnu bazu, ostatak šećera pentoze i ostatak ortofosforne kiseline. Postoje dvije vrste nukleinskih kiselina: ribonukleinska kiselina (RNA) i deoksiribonukleinska kiselina (DNK).

DNK sadrži četiri vrste nukleotida: adenin (A), timin (T), gvanin (G) i citozin (C). Ovi nukleotidi sadrže šećer deoksiribozu. Chargaffova pravila za DNK su:

1) broj adenil nukleotida u DNK jednak je broju timidil nukleotida (A = T);

2) broj guanil nukleotida u DNK jednak je broju citidil nukleotida (G = C);

3) zbir adenil i guanil nukleotida jednak je zbiru timidil i citidil nukleotida (A + G = T + C).

Strukturu DNK otkrio je F.

Crick i D. Watson ( nobelova nagrada fiziologije i medicine 1962). Molekul DNK je dvolančana spirala.

Ćelija i njen hemijski sastav

Nukleotidi su međusobno povezani preko ostataka fosforne kiseline, formirajući fosfodiestarsku vezu, dok su dušične baze usmjerene prema unutra. Udaljenost između nukleotida u lancu je 0,34 nm.

Nukleotidi različitih lanaca međusobno su povezani vodoničnim vezama po principu komplementarnosti: adenin je sa timinom vezan sa dve vodonične veze (A = T), a gvanin sa tri (G = C) sa citozinom.

Struktura nukleotida

Najvažnije svojstvo DNK je sposobnost replikacije (samodupliranja).

Glavna funkcija DNK je skladištenje i prijenos nasljednih informacija.

Koncentrisan je u jezgru, mitohondrijima i plastidima.

RNK takođe sadrži četiri nukleotida: adenin (A), uracil (U), gvanin (G) i citozin (C). Ostatak šećera pentoze u njemu predstavlja riboza.

RNK su uglavnom jednolančani molekuli. Postoje tri tipa RNK: glasnička RNK (i-RNA), transferna RNK (t-RNA) i ribosomalna RNK (r-RNA).

Struktura tRNA

Svi oni aktivno učestvuju u procesu implementacije nasljedne informacije, koja se prepisuje iz DNK u i-RNA, a na potonjoj je sinteza proteina već izvršena, t-RNA u procesu sinteze proteina donosi aminokiseline u ribozoma, r-RNA je dio samih ribozoma.

Hemijski sastav žive ćelije

Ćelija sadrži različite hemijske spojeve. Neki od njih - neorganski - nalaze se i u neživoj prirodi. Međutim, stanice se najviše odlikuju organskim spojevima, čije molekule imaju vrlo složenu strukturu.

Neorganska jedinjenja ćelije. Voda i soli su neorganska jedinjenja. Većina ćelija sadrži vodu. Neophodan je za sve životne procese.

Voda je dobar rastvarač. U vodenom rastvoru dolazi do hemijske interakcije različitih supstanci. U rastvorenom stanju hranljive materije iz međustanične supstance prodiru u ćeliju kroz membranu. Voda također pomaže u uklanjanju tvari iz ćelije koje nastaju kao rezultat reakcija koje se u njoj odvijaju.

Najvažnije soli za životne procese ćelija su K, Na, Ca, Mg itd.

Organska jedinjenja ćelije. Glavna uloga u realizaciji ćelijske funkcije pripada organskim jedinjenjima. Među njima najveća vrijednost imaju proteine, masti, ugljikohidrate i nukleinske kiseline.

Proteini su osnovne i najkompleksnije supstance svake žive ćelije.

Veličina proteinskog molekula je stotine i hiljade puta veća od veličine molekula neorganska jedinjenja. Bez proteina nema života. Neki proteini ubrzavaju kemijske reakcije djelujući kao katalizatori. Takvi proteini se nazivaju enzimi.

Masti i ugljikohidrati imaju manje složenu strukturu.

Oni su građevinski materijal ćelije i služe kao izvori energije za vitalne procese u telu.

Nukleinske kiseline nastaju u ćelijsko jezgro. Otuda dolazi i njihovo ime (latinski Nucleus - jezgro). Kao dio hromozoma, nukleinske kiseline učestvuju u skladištenju i prenošenju naslednih svojstava ćelije. Nukleinske kiseline osiguravaju stvaranje proteina.

Vitalna svojstva ćelije. Glavno vitalno svojstvo ćelije je metabolizam.

Hranjivi sastojci i kisik se stalno opskrbljuju stanicama iz međustanične tvari i oslobađaju se proizvodi raspadanja. Supstance koje ulaze u ćeliju učestvuju u procesima biosinteze. Biosinteza je stvaranje proteina, masti, ugljikohidrata i njihovih spojeva iz jednostavnijih tvari. Tokom procesa biosinteze nastaju supstance karakteristične za određene ćelije organizma.

Na primjer, proteini se sintetiziraju u mišićnim stanicama koje osiguravaju kontrakciju mišića.

Istovremeno sa biosintezom, organska jedinjenja se razgrađuju u ćelijama. Kao rezultat raspadanja nastaju tvari jednostavnije strukture. Većina reakcija razgradnje uključuje kisik i oslobađa energiju.

Hemijska organizacija ćelije

Ova energija se troši na životne procese koji se odvijaju u ćeliji. Procesi biosinteze i razgradnje čine metabolizam, koji je praćen konverzijama energije.

Ćelije karakterizira rast i reprodukcija. Ćelije u ljudskom tijelu se razmnožavaju dijeljenjem na pola. Svaka od rezultirajućih ćelija kćeri raste i dostiže veličinu matične ćelije. Nove ćelije obavljaju funkciju matične ćelije.

Životni vijek ćelija varira: od nekoliko sati do desetina godina.

Žive ćelije su sposobne da reaguju na fizičke i hemijske promene u svom okruženju. Ovo svojstvo ćelija naziva se ekscitabilnost. U isto vrijeme, ćelije prelaze iz stanja mirovanja u radno stanje – ekscitaciju. Kada se pobuđuje u ćelijama, menja se brzina biosinteze i razgradnje supstanci, potrošnja kiseonika i temperatura. U uzbuđenom stanju različite ćelije obavljaju svoje karakteristične funkcije.

Ćelije žlijezde formiraju i luče tvari, mišićne ćelije se kontrahiraju, nervne celije javlja se slab električni signal – nervni impuls, koji se može širiti po ćelijskim membranama.

Unutrašnje okruženje tela.

Većina ćelija u telu nije povezana sa spoljašnjim okruženjem. Njihovu vitalnu aktivnost osigurava unutrašnja sredina koju čine 3 vrste tečnosti: međućelijska (tkivna) tečnost sa kojom su ćelije u direktnom kontaktu, krv i limfa. Unutrašnja sredina opskrbljuje stanice tvarima potrebnim za njihove vitalne funkcije, a kroz njega se uklanjaju produkti raspadanja.

Unutrašnja sredina tijela ima relativnu konstantnost sastava i fizičko-hemijskih svojstava. Samo pod ovim uslovima ćelije mogu normalno funkcionisati.

Metabolizam, biosinteza i razgradnja organskih jedinjenja, rast, reprodukcija, ekscitabilnost su osnovna vitalna svojstva ćelija.

Vitalna svojstva ćelija su obezbeđena relativnom konstantnošću sastava unutrašnje sredine tela.

Atlas: ljudska anatomija i fiziologija. Kompletan praktični vodič Elena Yuryevna Zigalova

Hemijski sastav ćelije

Hemijski sastav ćelije

Sastav ćelije uključuje više od 100 hemijskih elemenata, od kojih četiri čine oko 98% mase. organogene tvari: kiseonik (65–75%), ugljenik (15–18%), vodonik (8–10%) i azot (1,5–3,0%). Preostali elementi su podijeljeni u tri grupe: makroelementi - njihov sadržaj u tijelu prelazi 0,01%)); mikroelementi (0,00001–0,01%) i ultramikroelementi (manje od 0,00001). Makroelementi uključuju sumpor, fosfor, hlor, kalijum, natrijum, magnezijum, kalcijum. Mikroelementi uključuju gvožđe, cink, bakar, jod, fluor, aluminijum, bakar, mangan, kobalt itd. Ultramikroelementi uključuju selen, vanadijum, silicijum, nikl, litijum, srebro itd. Uprkos vrlo niskom sadržaju, mikroelementi i ultramikroelementi igraju veoma važnu ulogu. Oni uglavnom utiču na metabolizam. Bez njih je nemoguće normalno funkcioniranje svake stanice i organizma u cjelini.

Rice. 1. Ultramikroskopska ćelijska struktura. 1 – citolema ( plazma membrana); 2 – pinocitotični vezikuli; 3 – centrosom, ćelijski centar (citocentar); 4 – hijaloplazma; 5 – endoplazmatski retikulum: a – membrana granularnog retikuluma; b – ribozomi; 6 – veza perinuklearnog prostora sa šupljinama endoplazmatskog retikuluma; 7 – jezgro; 8 – nuklearne pore; 9 – negranularni (glatki) endoplazmatski retikulum; 10 – nukleolus; 11 – unutrašnji retikularni aparat (Golgijev kompleks); 12 – sekretorne vakuole; 13 – mitohondrije; 14 – liposomi; 15 – tri uzastopne faze fagocitoze; 16 – veza ćelijske membrane (citolema) sa membranama endoplazmatskog retikuluma

Ćelija se sastoji od neorganskih i organskih materija. Među neorganskim materijama najveća je količina vode. Relativna količina vode u ćeliji je od 70 do 80%. Voda je univerzalni rastvarač u njoj se odvijaju sve biohemijske reakcije u ćeliji. Uz učešće vode vrši se termoregulacija. Supstance koje se otapaju u vodi (soli, baze, kiseline, proteini, ugljeni hidrati, alkoholi itd.) nazivaju se hidrofilnim. Hidrofobne tvari (masti i tvari slične mastima) se ne otapaju u vodi. Ostale neorganske supstance (soli, kiseline, baze, pozitivni i negativni joni) čine od 1,0 do 1,5%.

Među organskim supstancama preovlađuju proteini (10-20%), masti ili lipidi (1-5%), ugljikohidrati (0,2-2,0%) i nukleinske kiseline (1-2%). Sadržaj tvari male molekularne težine ne prelazi 0,5%.

Molekula vjeverica je polimer koji se sastoji od velikog broja ponavljajućih jedinica monomera. Proteinski monomeri aminokiselina (njih 20) su međusobno povezani peptidnim vezama, formirajući polipeptidni lanac (primarna struktura proteina). Uvija se u spiralu, formirajući, zauzvrat, sekundarnu strukturu proteina. Zbog specifične prostorne orijentacije polipeptidnog lanca nastaje tercijarna struktura proteina, koja određuje specifičnost i biološku aktivnost proteinskog molekula. Nekoliko tercijarnih struktura se međusobno kombinuju i formiraju kvartarnu strukturu.

Proteini djeluju bitne funkcije. Enzimi– biološki katalizatori koji povećavaju brzinu hemijskih reakcija u ćeliji za stotine hiljada miliona puta su proteini. Proteini, kao dio svih ćelijskih struktura, obavljaju plastičnu (konstrukciju) funkciju. Pokrete ćelija takođe vrše proteini. Oni obezbeđuju transport supstanci u ćeliju, van ćelije i unutar ćelije. Važna je zaštitna funkcija proteina (antitijela). Proteini su jedan od izvora energije.

Ugljikohidrati dijele se na monosaharide i polisaharide. Potonji su izgrađeni od monosaharida, koji su, kao i aminokiseline, monomeri. Među monosaharidima u ćeliji najvažniji su glukoza, fruktoza (sadrži šest atoma ugljika) i pentoza (pet ugljikovih atoma). Pentoze su dio nukleinskih kiselina. Monosaharidi su visoko rastvorljivi u vodi. Polisaharidi su slabo topljivi u vodi (glikogen u životinjskim stanicama, škrob i celuloza u biljnim stanicama). interakcije.

TO lipida uključuju masti i tvari slične mastima. Molekuli masti su građeni od glicerola i masnih kiselina. Supstance slične mastima uključuju holesterol, neke hormone i lecitin. Lipidi, koji su glavne komponente ćelijskih membrana (opisani su u nastavku), na taj način obavljaju konstrukcijsku funkciju. Lipidi su najvažniji izvori energije. Dakle, ako se potpunom oksidacijom 1 g proteina ili ugljikohidrata oslobađa 17,6 kJ energije, onda se potpunom oksidacijom 1 g masti oslobađa 38,9 kJ. Lipidi vrše termoregulaciju i štite organe (masne kapsule).

Nukleinske kiseline su polimerne molekule formirane od monomera i nukleotida. Nukleotid se sastoji od purinske ili pirimidinske baze, šećera (pentoze) i ostatka fosforne kiseline. U svim ćelijama postoje dvije vrste nukleinskih kiselina: deoksiribonukleinska kiselina (DNK) i ribonukleinska kiselina (RNA), koje se razlikuju po sastavu baza i šećera (Tabela 1, pirinač. 2).

Rice. 2. Prostorna struktura nukleinskih kiselina (prema B. Alberts et al., sa izmjenama). I – RNK; II – DNK; trake – šećerne fosfatne kičme; A, C, G, T, U – azotne baze, rešetke između njih – vodonične veze

Molekul DNK se sastoji od dva polinukleotidna lanca upletena jedan oko drugog u obliku dvostruke spirale. Dušične baze oba lanca su međusobno povezane komplementarnim vodoničnim vezama. Adenin se kombinuje samo sa timinom, a citozin - sa gvaninom(A – T, G – C). DNK sadrži genetske informacije koje određuju specifičnost proteina koje sintetiše ćelija, odnosno redosled aminokiselina u polipeptidnom lancu. DNK nasljeđuje sva svojstva ćelije. DNK se nalazi u jezgru i mitohondrijima.

Molekul RNK je formiran od jednog polinukleotidnog lanca. Postoje tri tipa RNK u ćelijama. Informaciona, ili glasnička RNA tRNA (od engleskog messenger - "posrednik"), koja prenosi informacije o nukleotidnoj sekvenci DNK na ribozome (vidi dolje).

Transfer RNA (tRNA), koja prenosi aminokiseline do ribozoma. Ribosomalna RNK (rRNA), koja je uključena u formiranje ribozoma. RNK se nalazi u jezgru, ribosomima, citoplazmi, mitohondrijima i hloroplastima.

Tabela 1

Sastav nukleinske kiseline

Hemijske supstance u ćeliji, posebno njihov sastav, sa hemijske tačke gledišta dele se na makro- i mikroelemente. Međutim, postoji i grupa ultramikroelemenata, koja uključuje hemijske elemente čiji je procenat 0,0000001%.

Sam hemijska jedinjenja ima ih više u kavezu, manje drugih. Međutim, svi glavni elementi ćelije pripadaju grupi makroelemenata. Prefiks makro znači mnogo.

Živi organizam na atomskom nivou ne razlikuje se od objekata nežive prirode. Sastoji se od istih atoma kao i neživi objekti. Međutim, broj hemijskih elemenata u živom organizmu, posebno onih koji obezbeđuju osnovne životne procese, u procentima je mnogo veći.

Ćelijske hemikalije

Vjeverice

Glavne supstance ćelije su proteini. Zauzimaju 50% ćelijske mase. Proteini obavljaju mnoge razne funkcije U tijelu živih bića, proteini su također mnoge druge tvari po svojoj sličnosti i funkcijama.

Po svojoj hemijskoj strukturi, proteini su biopolimeri koji se sastoje od aminokiselina povezanih peptidnim vezama. Želio bih napomenuti da sastav proteina uglavnom zauzimaju ostaci aminokiselina.

Hemijski sastav proteina karakteriše konstantna prosečna količina azota - oko 16%. Želio bih napomenuti da su pod utjecajem specifičnih enzima, kao i tijekom zagrijavanja s kiselinama, proteini podložni hidrolizi. Ovo je jedna od njihovih glavnih karakteristika.

Ugljikohidrati

Ugljikohidrati su vrlo rasprostranjeni u prirodi i igraju vrlo važnu ulogu u životu biljaka i životinja. Oni učestvuju u različiti procesi metabolizam u tijelu i sastavni su dio mnogih prirodnih spojeva.

Ovisno o sadržaju, strukturi i fizičko-hemijskim svojstvima, ugljikohidrati se dijele u dvije grupe: jednostavne - to su monosaharidi i složene - produkti kondenzacije monosaharida. Među složenim ugljikohidratima postoje i dvije grupe: oligosaharidi (broj monosaharidnih ostataka je od dva do deset) i polisaharidi (broj monosaharidnih ostataka je veći od deset).

Lipidi

Lipidi su glavni izvor energije za organizam. U živim organizmima lipidi obavljaju najmanje tri glavne funkcije: glavne su strukturne komponente membrana, zajednička su energetska rezerva, a imaju i zaštitnu ulogu u koži životinja, biljaka i mikroorganizama.

Hemijske supstance u ćeliji, koje spadaju u klasu lipida, imaju posebno svojstvo - nerastvorljive su u vodi i slabo rastvorljive u organskim rastvaračima.

Nukleinske kiseline

U ćelijama živih organizama pronađene su dvije vrste vitalnih nukleinskih kiselina: deoksiribonukleinska kiselina (DNK) i ribonukleinska kiselina (RNA). Nukleinske kiseline su složena jedinjenja koja sadrže dušik.

U slučaju potpune hidrolize, nukleinske kiseline se razlažu na manje spojeve i to: dušične baze, ugljikohidrate i fosfatnu kiselinu. U slučaju nepotpune hidrolize nukleinskih kiselina stvaraju se nukleozidi i nukleotidi. Glavna funkcija nukleinskih kiselina je skladištenje genetskih informacija i transport biološki aktivnih supstanci.

Grupa makroelemenata je glavni izvor života ćelije

Grupa makroelemenata uključuje osnovne hemijske elemente kao što su kiseonik, ugljenik, vodonik, azot, kalijum, fosfor, sumpor, magnezijum, natrijum, kalcijum, hlor i drugi. Mnogi od njih, na primjer, fosfor, dušik, sumpor dio su različitih spojeva koji su odgovorni za životne procese tjelesnih stanica. Svaki od ovih elemenata ima svoju funkciju, bez koje bi postojanje ćelije bilo nemoguće.

• Kiseonik je, na primer, uključen u skoro sve organske supstance i jedinjenja ćelije. Za mnoge, posebno aerobni organizmi, kiseonik deluje kao oksidant, koji ćelijama ovog organizma obezbeđuje energiju tokom disanja. Najveća količina kiseonika u živim organizmima nalazi se u molekulima vode.
• Ugljik je također dio mnogih ćelijskih jedinjenja. Atomi ugljika u molekuli CaCO3 čine osnovu skeleta živih organizama. Štaviše, ugljenik reguliše ćelijske funkcije i igra važnu ulogu u procesu fotosinteze biljaka.
• Vodik se nalazi u molekulima vode u ćeliji. Njegovo glavnu ulogu u strukturi ćelije je da mnoge mikroskopske bakterije oksidiraju vodik kako bi dobile energiju.
• Azot je jedna od glavnih komponenti ćelije. Njegovi atomi su dio nukleinskih kiselina, mnogih proteina i aminokiselina. Dušik je uključen u proces regulacije krvnog pritiska u obliku NO i izlučuje se iz živog tijela urinom.

Sumpor i fosfor nisu ništa manje važni za život organizama. Prvi je sadržan u mnogim aminokiselinama, a samim tim i u proteinima. A fosfor čini osnovu ATP-a - glavnog i najvećeg izvora energije živog organizma. Štaviše, fosfor u obliku mineralnih soli nalazi se u zubnom i koštanom tkivu.

Kalcijum i magnezijum su važne komponente ćelija tela. Kalcijum zgrušava krv, pa je od vitalnog značaja za živa bića. Takođe reguliše mnoge intracelularne procese. Magnezijum je uključen u stvaranje DNK u telu, štaviše, on je kofaktor za mnoge enzime.

Ćeliji su potrebni i makroelementi kao što su natrijum i kalijum. Natrijum održava membranski potencijal ćelije, a kalijum je neophodan za nervne impulse i normalno funkcionisanje srčanih mišića.

Značaj mikroelemenata za živi organizam

Sve osnovne ćelijske supstance sastoje se ne samo od makroelemenata, već i od mikroelemenata. To uključuje cink, selen, jod, bakar i druge. U ćeliji, kao dio glavnih tvari, nalaze se u malim količinama, ali se igraju vitalna uloga u tjelesnim procesima. Selen, na primjer, reguliše mnoge osnovne procese, bakar je jedna od sastavnih komponenti mnogih enzima, a cink je glavni element u sastavu inzulina, glavnog hormona pankreasa.

Hemijski sastav ćelije - video

Ova video lekcija posvećena je temi „Ćelija: struktura, hemijski sastav i životnu aktivnost." Nauka koja proučava ćelije naziva se citologija. U ovoj lekciji ćemo razgovarati o strukturi najmanje strukturne jedinice našeg tela, naučiti njen hemijski sastav i razmotriti kako se provode njegove vitalne funkcije.

Tema: Opšti pregled ljudskog tijela

lekcija: Ćelija: struktura, hemijski sastav i vitalne funkcije

Ljudsko tijelo je ogromno višećelijsko stanje. ćelija - strukturna jedinica kako biljnih tako i životinjskih organizama. Nauka koja proučava ćelije se zove.

Ćelije su izuzetno raznolike po obliku, strukturi i funkciji, ali sve imaju zajedničku strukturu. Ali oblik, veličina i karakteristike zavise od funkcije koju obavlja organ.

O postojanju ćelija prvi je izvijestio 1665. godine istaknuti engleski fizičar, matematičar i mikroskopista Robert Hooke.

Rice. 1.

Od Hookeovog otkrića, ćelije su posmatrane pod mikroskopom kod svih vrsta životinjskih i biljnih vrsta. I svi su imali zajednički plan strukture. Ali svjetlosnim mikroskopom mogli su se vidjeti samo citoplazma i jezgro. Izgled elektronski mikroskop omogućilo naučnicima ne samo da vide druge, već i da ispitaju njihovu ultrastrukturu.

1. Kolesov D.V., Mash R.D., Belyaev I.N. Biologija 8 M.: Drfa - str. 32, zadaci i pitanje 2, 3, 5.

2. Koji su glavni dijelovi ćelije?

3. Recite nam o ćelijskim organelama.

4. Pripremite izvještaj o istoriji otkrića mikroskopa.