ઘર પલ્પાઇટિસ બધા કોષોની રચના. કોષનું માળખું

પલ્પાઇટિસ

બધા કોષોની રચના. કોષનું માળખું

કોષ- પૃથ્વી પર જીવનનું પ્રાથમિક એકમ. તેમાં જીવંત જીવની તમામ લાક્ષણિકતાઓ છે: તે વધે છે, પ્રજનન કરે છે, પદાર્થો અને ઊર્જાનું પર્યાવરણ સાથે વિનિમય કરે છે અને બાહ્ય ઉત્તેજનાને પ્રતિક્રિયા આપે છે. જૈવિક ઉત્ક્રાંતિની શરૂઆત પૃથ્વી પરના દેખાવ સાથે સંકળાયેલી છે કોષ સ્વરૂપોજીવન યુનિસેલ્યુલર સજીવો એ કોષો છે જે એકબીજાથી અલગ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તમામ મલ્ટિસેલ્યુલર સજીવોનું શરીર - પ્રાણીઓ અને છોડ - વધુ અથવા ઓછી સંખ્યામાં કોષોથી બનેલું છે, જે એક પ્રકારના બ્લોક્સ છે જે એક જટિલ જીવ બનાવે છે. કોષ એક અવિભાજ્ય જીવંત પ્રણાલી છે કે કેમ તે ધ્યાનમાં લીધા વિના - એક અલગ સજીવ અથવા તેનો માત્ર એક ભાગ છે, તે બધા કોષો માટે સમાન લાક્ષણિકતાઓ અને ગુણધર્મોના સમૂહથી સંપન્ન છે.

કોષની રાસાયણિક રચના

મેન્ડેલીવના સામયિક કોષ્ટકના લગભગ 60 તત્વો, જે નિર્જીવ પ્રકૃતિમાં પણ જોવા મળે છે, કોષોમાં મળી આવ્યા હતા. જીવંત અને નિર્જીવ પ્રકૃતિની સમાનતાનો આ એક પુરાવો છે. જીવંત જીવોમાં સૌથી સામાન્ય હાઇડ્રોજન, પ્રાણવાયુ, કાર્બનઅને નાઇટ્રોજન, જે લગભગ 98% સેલ માસ બનાવે છે. આ હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન, કાર્બન અને નાઇટ્રોજનના વિશિષ્ટ રાસાયણિક ગુણધર્મોને કારણે છે, જેના પરિણામે તેઓ જૈવિક કાર્યો કરે છે તેવા પરમાણુઓની રચના માટે સૌથી યોગ્ય હોવાનું બહાર આવ્યું છે. આ ચાર તત્વો બે અણુઓ સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન જોડીને ખૂબ જ મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડ બનાવવા માટે સક્ષમ છે. સહસંયોજક રીતે બંધાયેલા કાર્બન અણુઓ અસંખ્ય વિવિધ કાર્બનિક અણુઓના માળખાની રચના કરી શકે છે. કાર્બન અણુઓ ઓક્સિજન, હાઇડ્રોજન, નાઇટ્રોજન અને સલ્ફર સાથે સહસંયોજક બોન્ડ સરળતાથી બનાવે છે, તેથી કાર્બનિક અણુઓ અસાધારણ જટિલતા અને માળખાકીય વિવિધતા પ્રાપ્ત કરે છે.

ચાર મુખ્ય તત્ત્વો ઉપરાંત, કોષમાં નોંધનીય માત્રામાં (ટકાનો 10મો અને 100મો અપૂર્ણાંક) હોય છે. લોખંડ, પોટેશિયમ, સોડિયમ, કેલ્શિયમ, મેગ્નેશિયમ, ક્લોરિન, ફોસ્ફરસઅને સલ્ફર. અન્ય તમામ ઘટકો ( ઝીંક, તાંબુ, આયોડિન, ફ્લોરિન, કોબાલ્ટ, મેંગેનીઝવગેરે) કોષમાં ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં જોવા મળે છે અને તેથી તેને સૂક્ષ્મ તત્વો કહેવામાં આવે છે.

રાસાયણિક તત્વો અકાર્બનિકનો ભાગ છે અને કાર્બનિક સંયોજનો. અકાર્બનિક સંયોજનોમાં પાણી, ખનિજ ક્ષાર, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, એસિડ અને પાયાનો સમાવેશ થાય છે. કાર્બનિક સંયોજનો છે ખિસકોલી, ન્યુક્લિક એસિડ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, ચરબી(લિપિડ્સ) અને લિપોઇડ્સ.

કેટલાક પ્રોટીન સમાવે છે સલ્ફર. એક અભિન્ન ભાગન્યુક્લિક એસિડ છે ફોસ્ફરસ. હિમોગ્લોબિન પરમાણુ સમાવે છે લોખંડ, મેગ્નેશિયમપરમાણુના નિર્માણમાં ભાગ લે છે હરિતદ્રવ્ય. સુક્ષ્મ તત્વો, જીવંત જીવોમાં તેમની અત્યંત ઓછી સામગ્રી હોવા છતાં, જીવન પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. આયોડિનથાઇરોઇડ હોર્મોનનો ભાગ છે - થાઇરોક્સિન, કોબાલ્ટ- વિટામિન બી 12 સ્વાદુપિંડના આઇલેટ ભાગનું હોર્મોન ધરાવે છે - ઇન્સ્યુલિન - ઝીંક. કેટલીક માછલીઓમાં, ઓક્સિજન વહન કરતા રંગદ્રવ્યના પરમાણુઓમાં તાંબુ લોખંડનું સ્થાન લે છે.

અકાર્બનિક પદાર્થો

પાણી

H 2 O એ જીવંત જીવોમાં સૌથી સામાન્ય સંયોજન છે. વિવિધ કોષોમાં તેની સામગ્રી તદ્દન વ્યાપકપણે બદલાય છે: દાંતના દંતવલ્કમાં 10% થી જેલીફિશના શરીરમાં 98% સુધી, પરંતુ સરેરાશ તે શરીરના વજનના લગભગ 80% બનાવે છે. જીવન પ્રક્રિયાઓને ટેકો આપવામાં પાણીની અત્યંત મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા તેના ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મોને કારણે છે. પરમાણુઓની ધ્રુવીયતા અને હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવવાની ક્ષમતા પાણીને સારા દ્રાવક બનાવે છે. વિશાળ જથ્થોપદાર્થો બહુમતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓકોષમાં બનતું માત્ર માં થઈ શકે છે જલીય દ્રાવણ. પાણી ઘણા રાસાયણિક પરિવર્તનોમાં પણ સામેલ છે.

પાણીના અણુઓ વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બોન્ડની કુલ સંખ્યા t પર આધાર રાખીને બદલાય છે °. ખાતે ટી ° જ્યારે બરફ પીગળે છે, ત્યારે લગભગ 15% હાઇડ્રોજન બોન્ડ નાશ પામે છે, t° 40°C - અડધા. વાયુ અવસ્થામાં સંક્રમણ પર, બધા હાઇડ્રોજન બોન્ડ નાશ પામે છે. આ પાણીની ઉચ્ચ વિશિષ્ટ ગરમી ક્ષમતા સમજાવે છે. જ્યારે બાહ્ય વાતાવરણનું તાપમાન બદલાય છે, ત્યારે હાઇડ્રોજન બોન્ડના ભંગાણ અથવા નવી રચનાને કારણે પાણી ગરમીને શોષી લે છે અથવા છોડે છે. આ રીતે, કોષની અંદરના તાપમાનમાં વધઘટ અંદર કરતા નાના હોય છે પર્યાવરણ. બાષ્પીભવનની ઉચ્ચ ગરમી છોડ અને પ્રાણીઓમાં ગરમીના સ્થાનાંતરણની કાર્યક્ષમ પદ્ધતિને નીચે આપે છે.

દ્રાવક તરીકે પાણી ઓસ્મોસિસની ઘટનામાં ભાગ લે છે, જે શરીરના કોષોના જીવનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ઓસ્મોસિસ એ પદાર્થના દ્રાવણમાં અર્ધ-પારગમ્ય પટલ દ્વારા દ્રાવક પરમાણુઓનો પ્રવેશ છે. અર્ધ-પારગમ્ય પટલ તે છે જે દ્રાવક પરમાણુઓને પસાર થવા દે છે, પરંતુ દ્રાવક પરમાણુઓ (અથવા આયનો) પસાર થવા દેતા નથી. તેથી, અભિસરણ એ દ્રાવણની દિશામાં પાણીના અણુઓનો એક-માર્ગી પ્રસાર છે.

ખનિજ ક્ષાર

મોટાભાગના અકાર્બનિક પદાર્થોકોષો ક્ષારના સ્વરૂપમાં વિભાજિત અથવા નક્કર સ્થિતિમાં હોય છે. કોષમાં અને તેના પર્યાવરણમાં કેશન અને આયનોની સાંદ્રતા સમાન નથી. કોષમાં ઘણો K અને ઘણો Na હોય છે. બાહ્યકોષીય વાતાવરણમાં, ઉદાહરણ તરીકે રક્ત પ્લાઝ્મામાં, માં દરિયાનું પાણી, તેનાથી વિપરીત, ત્યાં ઘણું સોડિયમ અને થોડું પોટેશિયમ છે. કોષની બળતરા Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ આયનોની સાંદ્રતાના ગુણોત્તર પર આધારિત છે. બહુકોષીય પ્રાણીઓના પેશીઓમાં, K એ બહુકોષીય પદાર્થનો એક ભાગ છે જે કોશિકાઓના સંકલન અને તેમની ક્રમબદ્ધ ગોઠવણીને સુનિશ્ચિત કરે છે. કોષમાં ઓસ્મોટિક દબાણ અને તેના બફરિંગ ગુણધર્મો મોટાભાગે ક્ષારની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે. બફરિંગ એ કોષની તેની સામગ્રીની થોડી આલ્કલાઇન પ્રતિક્રિયાને સતત સ્તરે જાળવી રાખવાની ક્ષમતા છે. સેલની અંદર બફરિંગ મુખ્યત્વે H 2 PO 4 અને HPO 4 2- આયનો દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે. બાહ્યકોષીય પ્રવાહી અને રક્તમાં, બફરની ભૂમિકા H 2 CO 3 અને HCO 3 - દ્વારા ભજવવામાં આવે છે. આયનો H આયન અને હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનો (OH -) ને બાંધે છે, જેના કારણે બાહ્યકોષીય પ્રવાહીના કોષની અંદરની પ્રતિક્રિયા વર્ચ્યુઅલ રીતે યથાવત રહે છે. અદ્રાવ્ય ખનિજ ક્ષાર (ઉદાહરણ તરીકે, Ca ફોસ્ફેટ) શક્તિ પ્રદાન કરે છે અસ્થિ પેશીકરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓ અને મોલસ્ક શેલ્સ.

કાર્બનિક કોષ પદાર્થ

ખિસકોલી

કોષના કાર્બનિક પદાર્થોમાં, પ્રોટીન જથ્થામાં (કોષના કુલ સમૂહના 10-12%) અને મહત્વ બંનેમાં પ્રથમ સ્થાને છે. પ્રોટીન ઉચ્ચ-પરમાણુ પોલિમર છે (6000 થી 1 મિલિયન અને તેથી વધુના પરમાણુ વજન સાથે), જેમાંથી મોનોમર્સ એમિનો એસિડ છે. જીવંત જીવો 20 એમિનો એસિડનો ઉપયોગ કરે છે, જો કે ત્યાં ઘણા વધુ છે. કોઈપણ એમિનો એસિડની રચનામાં એમિનો જૂથ (-NH 2), જેમાં મૂળભૂત ગુણધર્મો હોય છે, અને કાર્બોક્સિલ જૂથ (-COOH), જેમાં એસિડિક ગુણધર્મો હોય છે. HN-CO બોન્ડ સ્થાપિત કરીને બે એમિનો એસિડને એક પરમાણુમાં જોડવામાં આવે છે, જે પાણીના અણુને મુક્ત કરે છે. એક એમિનો એસિડના એમિનો જૂથ અને બીજાના કાર્બોક્સિલ જૂથ વચ્ચેના બંધનને પેપ્ટાઈડ બોન્ડ કહેવામાં આવે છે. પ્રોટીન એ પોલીપેપ્ટાઈડ્સ છે જેમાં દસ અને સેંકડો એમિનો એસિડ હોય છે. વિવિધ પ્રોટીનના પરમાણુઓ પરમાણુ વજન, સંખ્યા, એમિનો એસિડની રચના અને પોલીપેપ્ટાઈડ સાંકળમાં તેમના સ્થાનના ક્રમમાં એકબીજાથી અલગ પડે છે. તેથી તે સ્પષ્ટ છે કે પ્રોટીન અત્યંત વૈવિધ્યપુર્ણ છે; તમામ પ્રકારના જીવંત સજીવોમાં તેમની સંખ્યા 10 10 - 10 12 હોવાનો અંદાજ છે.

ચોક્કસ ક્રમમાં પેપ્ટાઈડ બોન્ડ દ્વારા સહસંયોજક રીતે જોડાયેલા એમિનો એસિડ એકમોની સાંકળને પ્રોટીનનું પ્રાથમિક માળખું કહેવામાં આવે છે. કોષોમાં, પ્રોટીન સર્પાકાર ટ્વિસ્ટેડ રેસા અથવા દડા (ગ્લોબ્યુલ્સ) જેવા દેખાય છે. આ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે કુદરતી પ્રોટીનમાં પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળ તેના ઘટક એમિનો એસિડની રાસાયણિક રચનાના આધારે સખત રીતે વ્યાખ્યાયિત રીતે નાખવામાં આવે છે.

પ્રથમ, પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળ સર્પાકારમાં ફોલ્ડ થાય છે. પડોશી વળાંકોના અણુઓ વચ્ચે આકર્ષણ થાય છે અને હાઇડ્રોજન બોન્ડ રચાય છે, ખાસ કરીને, નજીકના વળાંક પર સ્થિત NH અને CO જૂથો વચ્ચે. એમિનો એસિડની સાંકળ, સર્પાકારના સ્વરૂપમાં ટ્વિસ્ટેડ, પ્રોટીનની ગૌણ રચના બનાવે છે. હેલિક્સના વધુ ફોલ્ડિંગના પરિણામે, દરેક પ્રોટીન માટે વિશિષ્ટ ગોઠવણી ઊભી થાય છે, જેને તૃતીય માળખું કહેવાય છે. તૃતીય માળખું કેટલાક એમિનો એસિડમાં જોવા મળતા હાઇડ્રોફોબિક રેડિકલ અને એમિનો એસિડ સિસ્ટીન ( S-S-જોડાણો). હાઇડ્રોફોબિક રેડિકલ અને સિસ્ટીન સાથેના એમિનો એસિડની સંખ્યા તેમજ પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં તેમની ગોઠવણીનો ક્રમ દરેક પ્રોટીન માટે વિશિષ્ટ છે. પરિણામે, પ્રોટીનની તૃતીય રચનાની વિશેષતાઓ તેની પ્રાથમિક રચના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. પ્રોટીન માત્ર તૃતીય બંધારણના સ્વરૂપમાં જૈવિક પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે. તેથી, પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં એક પણ એમિનો એસિડને બદલવાથી પ્રોટીનની ગોઠવણીમાં ફેરફાર થઈ શકે છે અને તેની જૈવિક પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો અથવા નુકસાન થઈ શકે છે.

કેટલાક કિસ્સાઓમાં, પ્રોટીન પરમાણુઓ એકબીજા સાથે જોડાય છે અને માત્ર સંકુલના સ્વરૂપમાં તેમનું કાર્ય કરી શકે છે. આમ, હિમોગ્લોબિન એ ચાર અણુઓનું સંકુલ છે અને માત્ર આ સ્વરૂપમાં જ તે ઓક્સિજનને જોડવા અને વહન કરવા સક્ષમ છે.આવા એકત્ર પ્રોટીનની ચતુર્થાંશ રચનાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. તેમની રચનાના આધારે, પ્રોટીનને બે મુખ્ય વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવે છે - સરળ અને જટિલ. સરળ પ્રોટીનમાં માત્ર એમિનો એસિડ, ન્યુક્લિક એસિડ (ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ), લિપિડ્સ (લિપોપ્રોટીન્સ), મી (મેટલોપ્રોટીન્સ), પી (ફોસ્ફોપ્રોટીન્સ) હોય છે.

કોષમાં પ્રોટીનનાં કાર્યો અત્યંત વૈવિધ્યપુર્ણ છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ પૈકીનું એક બાંધકામ કાર્ય છે: પ્રોટીન બધાની રચનામાં સામેલ છે કોષ પટલઅને સેલ ઓર્ગેનેલ્સ, તેમજ અંદર સેલ્યુલર રચનાઓ. પ્રોટીનની એન્ઝાઈમેટિક (ઉત્પ્રેરક) ભૂમિકા અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે. ઉત્સેચકો કોષમાં થતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને 10 અને 100 મિલિયન વખત વેગ આપે છે. મોટર કાર્ય ખાસ સંકોચનીય પ્રોટીન દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે. આ પ્રોટીન તમામ પ્રકારની હિલચાલમાં સામેલ છે જે કોષો અને સજીવો સક્ષમ છે: ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી. રાસાયણિક તત્વો જોડો (ઉદાહરણ તરીકે, હિમોગ્લોબિન O ઉમેરે છે) અથવા જૈવિક રીતે સક્રિય પદાર્થો(હોર્મોન્સ) અને તેમને શરીરના પેશીઓ અને અવયવોમાં પરિવહન કરે છે. રક્ષણાત્મક કાર્ય શરીરમાં વિદેશી પ્રોટીન અથવા કોશિકાઓના પ્રવેશના પ્રતિભાવમાં, વિશિષ્ટ પ્રોટીનના ઉત્પાદનના સ્વરૂપમાં વ્યક્ત થાય છે, જેને એન્ટિબોડીઝ કહેવાય છે. એન્ટિબોડીઝ વિદેશી પદાર્થોને બાંધે છે અને બેઅસર કરે છે. પ્રોટીન ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. સંપૂર્ણ વિભાજન સાથે 1 જી. 17.6 kJ (~4.2 kcal) પ્રોટીન મુક્ત થાય છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ અથવા સેકરાઇડ્સ - કાર્બનિક પદાર્થસામાન્ય સૂત્ર (CH 2 O) n સાથે. મોટાભાગના કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં H પરમાણુની સંખ્યા બમણી હોય છે વધુ સંખ્યા O અણુઓ, જેમ કે પાણીના અણુઓમાં. તેથી જ આ પદાર્થોને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ કહેવામાં આવે છે. જીવંત કોષમાં, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ 1-2 કરતાં વધુ ન હોય તેવા જથ્થામાં જોવા મળે છે, કેટલીકવાર 5% (યકૃતમાં, સ્નાયુઓમાં). છોડના કોષો કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં સૌથી વધુ સમૃદ્ધ છે, જ્યાં કેટલાક કિસ્સાઓમાં તેમની સામગ્રી શુષ્ક દ્રવ્ય સમૂહ (બીજ, બટાકાની કંદ, વગેરે) ના 90% સુધી પહોંચે છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ સરળ અને જટિલ છે. સરળ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સને મોનોસેકરાઇડ્સ કહેવામાં આવે છે. પરમાણુમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ અણુઓની સંખ્યાના આધારે, મોનોસેકરાઇડ્સને ટ્રાયસોસ, ટેટ્રોઝ, પેન્ટોઝ અથવા હેક્સોસેસ કહેવામાં આવે છે. છ કાર્બન મોનોસેકરાઇડ્સમાંથી - હેક્સોઝ - સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગ્લુકોઝ, ફ્રુક્ટોઝ અને ગેલેક્ટોઝ છે. ગ્લુકોઝ લોહીમાં સમાયેલ છે (0.1-0.12%). પેન્ટોઝ રાઈબોઝ અને ડીઓક્સીરીબોઝ ન્યુક્લીક એસિડ અને એટીપીમાં જોવા મળે છે. જો એક પરમાણુમાં બે મોનોસેકરાઈડ જોડવામાં આવે તો સંયોજનને ડિસેકરાઈડ કહેવામાં આવે છે. ટેબલ સુગર, શેરડી અથવા ખાંડના બીટમાંથી મેળવવામાં આવે છે, તેમાં ગ્લુકોઝનો એક પરમાણુ અને ફ્રુક્ટોઝનો એક પરમાણુ, દૂધની ખાંડ - ગ્લુકોઝ અને ગેલેક્ટોઝનો સમાવેશ થાય છે.

ઘણા મોનોસેકરાઇડ્સમાંથી બનેલા જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સને પોલિસેકરાઇડ્સ કહેવામાં આવે છે. સ્ટાર્ચ, ગ્લાયકોજેન, સેલ્યુલોઝ જેવા પોલિસેકરાઇડ્સનું મોનોમર ગ્લુકોઝ છે. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ બે મુખ્ય કાર્યો કરે છે: બાંધકામ અને ઊર્જા. સેલ્યુલોઝ છોડના કોષોની દિવાલો બનાવે છે. જટિલ પોલિસેકરાઇડ ચિટિન આર્થ્રોપોડ્સના એક્ઝોસ્કેલેટનના મુખ્ય માળખાકીય ઘટક તરીકે સેવા આપે છે. ચિટિન ફૂગમાં બાંધકામ કાર્ય પણ કરે છે. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ કોષમાં ઊર્જાના મુખ્ય સ્ત્રોતની ભૂમિકા ભજવે છે. 1 ગ્રામ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના ઓક્સિડેશન દરમિયાન, 17.6 kJ (~ 4.2 kcal) મુક્ત થાય છે. છોડમાં સ્ટાર્ચ અને પ્રાણીઓમાં ગ્લાયકોજેન કોષોમાં જમા થાય છે અને ઊર્જા અનામત તરીકે સેવા આપે છે.

ન્યુક્લિક એસિડ્સ

કોષમાં ન્યુક્લીક એસિડનું મહત્વ ખૂબ જ મહાન છે. તેમની રાસાયણિક રચનાની વિશિષ્ટતાઓ વ્યક્તિગત વિકાસના ચોક્કસ તબક્કે દરેક પેશીઓમાં સંશ્લેષિત પ્રોટીન અણુઓની રચના વિશેની માહિતી પુત્રી કોષોને સંગ્રહિત, સ્થાનાંતરિત અને વારસાગત કરવાની સંભાવના પૂરી પાડે છે. કોશિકાઓના મોટાભાગના ગુણધર્મો અને લાક્ષણિકતાઓ પ્રોટીનને કારણે હોવાથી, તે સ્પષ્ટ છે કે ન્યુક્લિક એસિડની સ્થિરતા સૌથી મહત્વપૂર્ણ સ્થિતિકોષો અને સમગ્ર જીવતંત્રની સામાન્ય કામગીરી. કોષોની રચનામાં અથવા તેમાં શારીરિક પ્રક્રિયાઓની પ્રવૃત્તિમાં કોઈપણ ફેરફારો, આમ મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિને અસર કરે છે. સજીવોમાં લક્ષણોના વારસાને સમજવા માટે અને વ્યક્તિગત કોષો અને બંનેની કાર્યપ્રણાલીને સમજવા માટે ન્યુક્લિક એસિડની રચનાનો અભ્યાસ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે. સેલ્યુલર સિસ્ટમ્સ- પેશીઓ અને અંગો.

ન્યુક્લિક એસિડના 2 પ્રકાર છે - DNA અને RNA. ડીએનએ એ એક પોલિમર છે જેમાં બે ન્યુક્લિયોટાઇડ હેલીસનો સમાવેશ થાય છે જે ડબલ હેલિક્સ બનાવવા માટે ગોઠવાય છે. ડીએનએ અણુઓના મોનોમર્સ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ છે જેમાં નાઇટ્રોજનયુક્ત આધાર (એડેનાઇન, થાઇમીન, ગ્વાનિન અથવા સાયટોસિન), કાર્બોહાઇડ્રેટ (ડીઓક્સાઇરીબોઝ) અને ફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો હોય છે. ડીએનએ પરમાણુમાં નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા અસમાન સંખ્યામાં H-બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે અને જોડીમાં ગોઠવાયેલા હોય છે: એડેનાઇન (A) હંમેશા થાઇમીન (T) સામે, ગ્વાનિન (G) સાયટોસિન (C) સામે હોય છે.

ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ એકબીજા સાથે અવ્યવસ્થિત રીતે જોડાયેલા નથી, પરંતુ પસંદગીયુક્ત રીતે જોડાયેલા છે. સાયટોસિન સાથે એડેનાઇન અને ગ્વાનિનની થાઇમિન સાથે પસંદગીયુક્ત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાની ક્ષમતાને પૂરકતા કહેવામાં આવે છે. ચોક્કસ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની પૂરક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા તેમના પરમાણુઓમાં અણુઓની અવકાશી ગોઠવણીની વિચિત્રતા દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે, જે તેમને નજીક આવવા અને H-બોન્ડ બનાવવા દે છે. પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળમાં, પડોશી ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ ખાંડ (ડીઓક્સાઇરીબોઝ) અને ફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. આરએનએ, ડીએનએની જેમ, એક પોલિમર છે જેના મોનોમર્સ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ છે. ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા ડીએનએ (A, G, C) બનાવે છે તે સમાન છે; ચોથું - uracil (U) - થાઇમિનને બદલે RNA પરમાણુમાં હાજર છે. આરએનએ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ ડીએનએ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સથી કાર્બોહાઇડ્રેટની રચનામાં અલગ પડે છે (ડીઓક્સિરીબોઝને બદલે રાઇબોઝ).

આરએનએની સાંકળમાં, ન્યુક્લિયોટાઇડ એક ન્યુક્લિયોટાઇડના રાઇબોઝ અને બીજાના ફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો વચ્ચે સહસંયોજક બોન્ડ બનાવીને જોડાય છે. આ માળખું બે-સ્ટ્રેન્ડેડ આરએનએ વચ્ચે અલગ પડે છે. ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ આરએનએ એ સંખ્યાબંધ વાયરસમાં આનુવંશિક માહિતીના રક્ષક છે, એટલે કે. તેઓ રંગસૂત્રોના કાર્યો કરે છે. સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ આરએનએ પ્રોટીનની રચના વિશેની માહિતી રંગસૂત્રમાંથી તેમના સંશ્લેષણના સ્થળે સ્થાનાંતરિત કરે છે અને પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં ભાગ લે છે.

સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ આરએનએના ઘણા પ્રકારો છે. તેમના નામ તેમના કાર્ય અથવા કોષમાં સ્થાન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સાયટોપ્લાઝમમાં મોટાભાગના RNA (80-90% સુધી) રિબોસોમલ RNA (rRNA) છે, જે રાઈબોઝોમમાં સમાયેલ છે. rRNA અણુઓ પ્રમાણમાં નાના હોય છે અને સરેરાશ 10 ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ ધરાવે છે. અન્ય પ્રકારનો આરએનએ (એમઆરએનએ) કે જે પ્રોટીનમાં એમિનો એસિડના ક્રમ વિશે માહિતી વહન કરે છે જે રાઈબોઝોમમાં સંશ્લેષિત હોવા જોઈએ. આ આરએનએનું કદ DNA પ્રદેશની લંબાઈ પર આધાર રાખે છે જ્યાંથી તેઓ સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યા હતા. ટ્રાન્સફર આરએનએ ઘણા કાર્યો કરે છે. તેઓ પ્રોટીન સંશ્લેષણના સ્થળે એમિનો એસિડ પહોંચાડે છે, સ્થાનાંતરિત એમિનો એસિડને અનુરૂપ ત્રિપુટી અને આરએનએને "ઓળખો" (પૂરકતાના સિદ્ધાંત દ્વારા) અને રાઈબોઝોમ પર એમિનો એસિડનું ચોક્કસ અભિગમ હાથ ધરે છે.

ચરબી અને લિપિડ્સ

ચરબી એ ઉચ્ચ-મોલેક્યુલર ફેટી એસિડ્સ અને ટ્રાઇહાઇડ્રિક આલ્કોહોલ ગ્લિસરોલના સંયોજનો છે. ચરબી પાણીમાં ઓગળતી નથી - તે હાઇડ્રોફોબિક છે. કોષમાં હંમેશા અન્ય જટિલ હાઇડ્રોફોબિક ચરબી જેવા પદાર્થો હોય છે જેને લિપોઇડ્સ કહેવાય છે. ચરબીના મુખ્ય કાર્યોમાંનું એક ઊર્જા છે. CO 2 અને H 2 O માં 1 ગ્રામ ચરબીના ભંગાણ દરમિયાન, મોટી માત્રામાં ઊર્જા મુક્ત થાય છે - 38.9 kJ (~ 9.3 kcal). કોષમાં ચરબીનું પ્રમાણ શુષ્ક પદાર્થના વજનના 5-15% જેટલું હોય છે. જીવંત પેશીઓના કોષોમાં, ચરબીનું પ્રમાણ 90% સુધી વધે છે. મુખ્ય કાર્યપ્રાણી (અને અંશતઃ છોડ) વિશ્વમાં ચરબી - સંગ્રહ.

જ્યારે 1 ગ્રામ ચરબી સંપૂર્ણપણે ઓક્સિડાઇઝ્ડ થાય છે (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીમાં), લગભગ 9 kcal ઊર્જા મુક્ત થાય છે. (1 kcal = 1000 cal; કેલરી (cal, cal) - કાર્ય અને ઊર્જાના જથ્થાનું એક ઑફ-સિસ્ટમ એકમ, જે ધોરણમાં 1 °C દ્વારા 1 મિલી પાણીને ગરમ કરવા માટે જરૂરી ગરમીની માત્રા જેટલું છે. વાતાવરણ નુ દબાણ 101.325 kPa; 1 kcal = 4.19 kJ). જ્યારે 1 ગ્રામ પ્રોટીન અથવા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ઓક્સિડાઇઝ થાય છે (શરીરમાં), ત્યારે માત્ર 4 kcal/g મુક્ત થાય છે. વિવિધ પ્રકારના જળચર સજીવોમાં - એક-કોષીય ડાયાટોમ્સથી લઈને બાસ્કિંગ શાર્ક સુધી - ચરબી "ફ્લોટ" કરશે, શરીરની સરેરાશ ઘનતા ઘટાડશે. પ્રાણીની ચરબીની ઘનતા લગભગ 0.91-0.95 g/cm³ છે. કરોડરજ્જુના હાડકાની પેશીની ઘનતા 1.7-1.8 g/cm³ ની નજીક છે અને મોટા ભાગની અન્ય પેશીઓની સરેરાશ ઘનતા 1 g/cm³ ની નજીક છે. તે સ્પષ્ટ છે કે ભારે હાડપિંજરને "સંતુલિત" કરવા માટે તમારે ઘણી બધી ચરબીની જરૂર છે.

ચરબી અને લિપિડ્સ પણ બાંધકામ કાર્ય કરે છે: તેઓ કોષ પટલનો ભાગ છે. નબળી થર્મલ વાહકતાને લીધે, ચરબી રક્ષણાત્મક કાર્ય માટે સક્ષમ છે. કેટલાક પ્રાણીઓ (સીલ, વ્હેલ) માં તે સબક્યુટેનીયસ એડિપોઝ પેશીમાં જમા થાય છે, જે 1 મીટર જાડા સુધીનું સ્તર બનાવે છે. કેટલાક લિપોઇડ્સની રચના સંખ્યાબંધ હોર્મોન્સના સંશ્લેષણ પહેલા થાય છે. પરિણામે, આ પદાર્થોમાં મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓનું નિયમન કરવાનું કાર્ય પણ હોય છે.

તમામ જીવંત જીવો બનેલા છે કોષો. માનવ શરીરમાં પણ છે સેલ્યુલર માળખું, જેના કારણે તેની વૃદ્ધિ, પ્રજનન અને વિકાસ શક્ય છે.

માનવ શરીરમાં મોટી સંખ્યામાં કોષો હોય છે વિવિધ આકારોઅને માપો, જે કરવામાં આવેલ કાર્ય પર આધાર રાખે છે. અભ્યાસ કરે છે કોષની રચના અને કાર્યરોકાયેલ છે સાયટોલોજી.

દરેક કોષ પરમાણુઓના અનેક સ્તરો ધરાવતા પટલથી ઢંકાયેલો હોય છે, જે પદાર્થોની પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. કોષમાં પટલની નીચે એક ચીકણું અર્ધ-પ્રવાહી પદાર્થ છે - ઓર્ગેનેલ્સ સાથે સાયટોપ્લાઝમ.

મિટોકોન્ડ્રિયા- કોષના ઊર્જા મથકો, રિબોઝોમ્સ - પ્રોટીન રચનાનું સ્થળ, એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ, જે પદાર્થોના પરિવહનનું કાર્ય કરે છે, ન્યુક્લિયસ એ વારસાગત માહિતી માટે સંગ્રહ સ્થાન છે, ન્યુક્લિયસની અંદર ન્યુક્લિયસ છે. તે રિબોન્યુક્લિક એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે. ન્યુક્લિયસની નજીક કોષ વિભાજન માટે જરૂરી કોષ કેન્દ્ર છે.

માનવ કોષોકાર્બનિક અને અકાર્બનિક પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે.

અકાર્બનિક પદાર્થો:
પાણી - કોષના સમૂહનો 80% ભાગ બનાવે છે, પદાર્થો ઓગળે છે, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે;
આયનોના સ્વરૂપમાં ખનિજ ક્ષાર કોષો અને આંતરકોષીય પદાર્થ વચ્ચે પાણીના વિતરણમાં સામેલ છે. તેઓ મહત્વપૂર્ણ કાર્બનિક પદાર્થોના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે.
કાર્બનિક પદાર્થો:
પ્રોટીન એ કોષના મુખ્ય પદાર્થો છે, જે પ્રકૃતિમાં જોવા મળતા સૌથી જટિલ પદાર્થો છે. પ્રોટીન એ પટલ, ન્યુક્લિયસ અને ઓર્ગેનેલ્સનો ભાગ છે અને કોષમાં માળખાકીય કાર્ય કરે છે. ઉત્સેચકો - પ્રોટીન, પ્રતિક્રિયા પ્રવેગક;
ચરબી - ઊર્જા કાર્ય કરે છે; તે પટલનો ભાગ છે;
કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ - જ્યારે તૂટી જાય છે, ત્યારે મોટી માત્રામાં ઊર્જા બનાવે છે, તે પાણીમાં અત્યંત દ્રાવ્ય હોય છે અને તેથી, જ્યારે તૂટી જાય છે, ત્યારે ઊર્જા ખૂબ જ ઝડપથી રચાય છે.
ન્યુક્લિક એસિડ્સ - ડીએનએ અને આરએનએ, તેઓ માતાપિતાથી સંતાન સુધી સેલ પ્રોટીનની રચના વિશે વારસાગત માહિતી નક્કી કરે છે, સંગ્રહિત કરે છે અને પ્રસારિત કરે છે.
માનવ શરીરના કોષોમાં સંખ્યાબંધ મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો હોય છે અને તે ચોક્કસ કાર્યો કરે છે:

IN કોષો ચયાપચય કરે છે, કાર્બનિક સંયોજનોના સંશ્લેષણ અને વિઘટન સાથે; ચયાપચય ઊર્જાના રૂપાંતરણ સાથે છે;
જ્યારે કોષમાં પદાર્થો રચાય છે, ત્યારે તે વધે છે, કોષની વૃદ્ધિ તેમની સંખ્યામાં વધારો સાથે સંકળાયેલ છે, આ વિભાજન દ્વારા પ્રજનન સાથે સંકળાયેલ છે;
જીવંત કોષો ઉત્તેજના ધરાવે છે;
માનૂ એક લાક્ષણિક લક્ષણોકોષો - ચળવળ.
માનવ શરીરના કોષનીચેના મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો સહજ છે: ચયાપચય, વૃદ્ધિ, પ્રજનન અને ઉત્તેજના. આ કાર્યોના આધારે, સમગ્ર જીવતંત્રની કામગીરી હાથ ધરવામાં આવે છે.

કોષની રાસાયણિક રચના.

મૂળભૂત ગુણધર્મો અને જીવંત પ્રકૃતિના સંગઠનના સ્તરો

જીવંત પ્રણાલીઓના સંગઠનના સ્તરો જીવનના માળખાકીય સંગઠનની ગૌણતા અને વંશવેલોને પ્રતિબિંબિત કરે છે:

મોલેક્યુલર આનુવંશિક - વ્યક્તિગત બાયોપોલિમર્સ (ડીએનએ, આરએનએ, પ્રોટીન);

સેલ્યુલર - જીવનનું પ્રાથમિક સ્વ-પ્રજનન એકમ (પ્રોકેરીયોટ્સ, યુનિસેલ્યુલર યુકેરીયોટ્સ), પેશીઓ, અંગો;

સજીવ - વ્યક્તિનું સ્વતંત્ર અસ્તિત્વ;

વસ્તી-વિશિષ્ટ - એક પ્રાથમિક વિકાસશીલ એકમ - વસ્તી;

બાયોજીઓસેનોટિક - ઇકોસિસ્ટમ જેમાં વિવિધ વસ્તી અને તેમના રહેઠાણોનો સમાવેશ થાય છે;

બાયોસ્ફિયર - પૃથ્વીની સમગ્ર જીવંત વસ્તી, પ્રકૃતિમાં પદાર્થોના પરિભ્રમણને સુનિશ્ચિત કરે છે.

કુદરત તેના સ્વરૂપોની તમામ વિવિધતામાં અસ્તિત્વમાં છે તે સમગ્ર ભૌતિક વિશ્વ છે.

પ્રકૃતિની એકતા તેના અસ્તિત્વની નિરપેક્ષતા, તત્વ રચનાની સમાનતા, સમાનતાને ગૌણતામાં પ્રગટ થાય છે. ભૌતિક કાયદાસંસ્થાના વ્યવસ્થિત સ્વભાવમાં.

વિવિધ કુદરતી પ્રણાલીઓ, બંને જીવંત અને નિર્જીવ, એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે અને એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. પ્રણાલીગત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું ઉદાહરણ બાયોસ્ફિયર છે.

જીવવિજ્ઞાન એ વિજ્ઞાનનું એક સંકુલ છે જે જીવંત પ્રણાલીઓના વિકાસ અને મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિના દાખલાઓ, તેમની વિવિધતા અને પર્યાવરણ સાથે અનુકૂલનક્ષમતા માટેના કારણો, અન્ય જીવંત પ્રણાલીઓ અને નિર્જીવ પ્રકૃતિના પદાર્થો સાથેના સંબંધનો અભ્યાસ કરે છે.

જૈવિક સંશોધનનો હેતુ જીવંત પ્રકૃતિ છે.

જીવવિજ્ઞાન સંશોધનનો વિષય છે:

સંસ્થાના સામાન્ય અને વિશિષ્ટ દાખલાઓ, વિકાસ, ચયાપચય, વારસાગત માહિતીનું પ્રસારણ;

જીવન સ્વરૂપો અને સજીવોની વિવિધતા, તેમજ પર્યાવરણ સાથેના તેમના સંબંધો.

પૃથ્વી પરના જીવનની સમગ્ર વિવિધતા ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયા અને સજીવો પર પર્યાવરણની અસર દ્વારા સમજાવવામાં આવી છે.

જીવનનો સાર એમ.વી. દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

વોલ્કેન્સ્ટાઈન પૃથ્વી પર "જીવંત શરીરો, જે બાયોપોલિમર્સ - પ્રોટીન અને ન્યુક્લીક એસિડ્સમાંથી બનેલ ખુલ્લી સ્વ-નિયમનકારી અને સ્વ-પ્રજનન પ્રણાલીઓ છે."

જીવંત પ્રણાલીના મૂળભૂત ગુણધર્મો:

ચયાપચય;

સ્વ-નિયમન;

ચીડિયાપણું;

પરિવર્તનશીલતા;

આનુવંશિકતા;

પ્રજનન;

કોષની રાસાયણિક રચના.

કોષના અકાર્બનિક પદાર્થો

સાયટોલોજી એ એક વિજ્ઞાન છે જે કોષોની રચના અને કાર્યનો અભ્યાસ કરે છે. કોષ એ જીવંત જીવોનું પ્રાથમિક માળખાકીય અને કાર્યાત્મક એકમ છે. યુનિસેલ્યુલર સજીવોના કોષોમાં જીવંત પ્રણાલીના તમામ ગુણધર્મો અને કાર્યો હોય છે.

કોષો બહુકોષીય સજીવોરચના અને કાર્ય દ્વારા અલગ પડે છે.

અણુ રચના: કોષમાં મેન્ડેલીવના તત્વોના સામયિક કોષ્ટકના લગભગ 70 તત્વો છે અને તેમાંથી 24 તમામ પ્રકારના કોષોમાં હાજર છે.

મેક્રોએલિમેન્ટ્સ - H, O, N, C, માઇક્રોએલિમેન્ટ્સ - Mg, Na, Ca, Fe, K, P, CI, S, અલ્ટ્રામાઇક્રોએલિમેન્ટ્સ - Zn, Cu, I, F, Mn, Co, Si, વગેરે.

મોલેક્યુલર કમ્પોઝિશન: કોષમાં અકાર્બનિક અને કાર્બનિક સંયોજનોના પરમાણુઓ હોય છે.

કોષના અકાર્બનિક પદાર્થો

પાણીના અણુમાં બિનરેખીય અવકાશી માળખું હોય છે અને તેમાં ધ્રુવીયતા હોય છે. હાઇડ્રોજન બોન્ડ વ્યક્તિગત અણુઓ વચ્ચે રચાય છે, જે પાણીના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો નક્કી કરે છે.

1. પાણીના અણુ ફિગ. 2. પાણીના અણુઓ વચ્ચે હાઇડ્રોજન બોન્ડ

પાણીના ભૌતિક ગુણધર્મો:

પાણી ત્રણ અવસ્થામાં હોઈ શકે છે - પ્રવાહી, ઘન અને વાયુયુક્ત;

પાણી એક દ્રાવક છે. ધ્રુવીય પાણીના અણુઓ અન્ય પદાર્થોના ધ્રુવીય અણુઓને ઓગાળી નાખે છે. પાણીમાં દ્રાવ્ય પદાર્થોને હાઇડ્રોફિલિક કહેવામાં આવે છે. પાણીમાં અદ્રાવ્ય પદાર્થો હાઇડ્રોફોબિક છે;

ઉચ્ચ ચોક્કસ ગરમી ક્ષમતા. પાણીના અણુઓને એકસાથે પકડી રાખતા હાઇડ્રોજન બોન્ડને તોડવા માટે મોટી માત્રામાં ઊર્જાનું શોષણ જરૂરી છે.

પાણીની આ મિલકત શરીરમાં થર્મલ સંતુલન જાળવવાની ખાતરી કરે છે;

બાષ્પીભવનની ઉચ્ચ ગરમી. પાણીને બાષ્પીભવન કરવા માટે, ઘણી બધી ઊર્જાની જરૂર પડે છે. પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ અન્ય ઘણા પદાર્થો કરતા વધારે છે. પાણીની આ મિલકત શરીરને ઓવરહિટીંગથી રક્ષણ આપે છે;

પાણીના અણુઓ અંદર છે સતત ચળવળ, તેઓ પ્રવાહી તબક્કામાં એકબીજા સાથે અથડાય છે, જે મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ માટે મહત્વપૂર્ણ છે;

સંકલન અને સપાટી તણાવ.

હાઇડ્રોજન બોન્ડ પાણીની સ્નિગ્ધતા અને અન્ય પદાર્થોના પરમાણુઓ (સંયોજન) સાથે તેના પરમાણુઓની સંલગ્નતા નક્કી કરે છે.

પરમાણુઓના એડહેસિવ દળોને લીધે, પાણીની સપાટી પર એક ફિલ્મ બનાવવામાં આવે છે, જે સપાટીના તણાવ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે;

ઘનતા. જ્યારે ઠંડુ થાય છે, ત્યારે પાણીના અણુઓની ગતિ ધીમી પડી જાય છે. પરમાણુઓ વચ્ચે હાઇડ્રોજન બોન્ડની સંખ્યા મહત્તમ બને છે. પાણીમાં તેની સૌથી વધુ ઘનતા 4°C છે. જ્યારે ઠંડું થાય છે, ત્યારે પાણી વિસ્તરે છે (હાઈડ્રોજન બોન્ડની રચના માટે જગ્યા જરૂરી છે), અને તેની ઘનતા ઘટે છે, તેથી બરફ પાણીની સપાટી પર તરે છે, જે જળાશયને ઠંડું થવાથી રક્ષણ આપે છે;

કોલોઇડલ સ્ટ્રક્ચર્સ બનાવવાની ક્ષમતા.

પાણીના અણુઓ કેટલાક પદાર્થોના અદ્રાવ્ય અણુઓની આસપાસ શેલ બનાવે છે, જે મોટા કણોની રચનાને અટકાવે છે. આ પરમાણુઓની આ સ્થિતિને વિખરાયેલા (વિખરાયેલા) કહેવામાં આવે છે. પાણીના અણુઓથી ઘેરાયેલા પદાર્થોના નાનામાં નાના કણો રચાય છે કોલોઇડલ સોલ્યુશન્સ(સાયટોપ્લાઝમ, ઇન્ટરસેલ્યુલર પ્રવાહી).

પાણીના જૈવિક કાર્યો:

પરિવહન - પાણી કોષ અને શરીરમાં પદાર્થોની હિલચાલ, પદાર્થોનું શોષણ અને મેટાબોલિક ઉત્પાદનોના ઉત્સર્જનને સુનિશ્ચિત કરે છે.

પ્રકૃતિમાં, પાણી કચરાના ઉત્પાદનોને જમીન અને જળાશયોમાં વહન કરે છે;

મેટાબોલિક - પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન તમામ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ અને ઇલેક્ટ્રોન દાતા માટે પાણી એ માધ્યમ છે; મેક્રોમોલેક્યુલ્સના તેમના મોનોમર્સના હાઇડ્રોલિસિસ માટે તે જરૂરી છે;

શિક્ષણમાં ભાગ લે છે:

1) લુબ્રિકેટિંગ પ્રવાહી જે ઘર્ષણ ઘટાડે છે (સાયનોવિયલ - કરોડરજ્જુના સાંધામાં, પ્લ્યુરલ, પ્લ્યુરલ પોલાણ, પેરીકાર્ડિયલ - પેરીકાર્ડિયલ કોથળીમાં);

2) લાળ, જે આંતરડા દ્વારા પદાર્થોની હિલચાલને સરળ બનાવે છે અને શ્વસન માર્ગના મ્યુકોસ મેમ્બ્રેન પર ભેજયુક્ત વાતાવરણ બનાવે છે;

3) શરીરમાં સ્ત્રાવ (લાળ, આંસુ, પિત્ત, શુક્રાણુ વગેરે) અને રસ.

અકાર્બનિક આયનો.

કોષના અકાર્બનિક આયનો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે: કેશન્સ K+, Na+, Ca2+, Mg2+, NH3 અને anions Cl-, NOi2-, H2PO4-, HCO3-, HPO42-.

સપાટી પર અને કોષની અંદર કેશન અને આયનોની માત્રા વચ્ચેનો તફાવત સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનની ઘટનાને સુનિશ્ચિત કરે છે, જે ચેતા અને સ્નાયુઓની ઉત્તેજના હેઠળ છે.

ફોસ્ફોરિક એસિડ એનિઓન્સ ફોસ્ફેટ બફર સિસ્ટમ બનાવે છે જે 6-9 ના સ્તરે શરીરના અંતઃકોશિક વાતાવરણના pHને જાળવી રાખે છે.

કાર્બોનિક એસિડ અને તેના આયોન્સ બાયકાર્બોનેટ બફર સિસ્ટમ બનાવે છે અને એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર પર્યાવરણ (બ્લડ પ્લાઝ્મા) ના pH ને 4-7 ના સ્તરે જાળવી રાખે છે.

નાઇટ્રોજન સંયોજનો ખનિજ પોષણ, પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડના સંશ્લેષણના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે.

ફોસ્ફરસ પરમાણુ ન્યુક્લિક એસિડ, ફોસ્ફોલિપિડ્સ, તેમજ કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓના હાડકાં અને આર્થ્રોપોડ્સના ચિટિનસ કવરનો ભાગ છે. કેલ્શિયમ આયનો હાડકાના પદાર્થનો ભાગ છે; તે સ્નાયુ સંકોચન અને લોહીના ગંઠાઈ જવા માટે પણ જરૂરી છે.

કોષની રાસાયણિક રચના. અકાર્બનિક પદાર્થો

કોષની અણુ અને પરમાણુ રચના. માઇક્રોસ્કોપિક કોષમાં હજારો પદાર્થો હોય છે જે વિવિધ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે. રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓકોષમાં વહેવું એ તેના જીવન, વિકાસ અને કાર્યની મુખ્ય સ્થિતિઓમાંની એક છે.

પ્રાણી અને વનસ્પતિ જીવોના તમામ કોષો, તેમજ સુક્ષ્મસજીવો, રાસાયણિક રચનામાં સમાન છે, જે કાર્બનિક વિશ્વની એકતા સૂચવે છે.

કોષ્ટક કોષોની અણુ રચના પરનો ડેટા બતાવે છે.

મેન્ડેલીવના સામયિક કોષ્ટકના 109 તત્વોમાંથી, નોંધપાત્ર બહુમતી કોષોમાં મળી આવી હતી. કેટલાક તત્વો પ્રમાણમાં મોટી માત્રામાં કોષોમાં સમાયેલ છે, અન્ય ઓછી માત્રામાં. કોષમાં ચાર તત્વોની સામગ્રી ખાસ કરીને વધારે છે - ઓક્સિજન, કાર્બન, નાઇટ્રોજન અને હાઇડ્રોજન. કુલ મળીને, તેઓ કોષની કુલ સામગ્રીના લગભગ 98% બનાવે છે. આગલા જૂથમાં આઠ ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે, જેની સામગ્રી કોષમાં ટકાના દસમા અને સોમા ભાગમાં ગણવામાં આવે છે. આ સલ્ફર, ફોસ્ફરસ, ક્લોરિન, પોટેશિયમ, મેગ્નેશિયમ, સોડિયમ, કેલ્શિયમ, આયર્ન છે.

કુલ મળીને તેઓ 1.9% છે. અન્ય તમામ તત્વો કોષમાં અત્યંત ઓછી માત્રામાં સમાયેલ છે (0.01% કરતા ઓછા).

આમ, કોષમાં ફક્ત જીવંત પ્રકૃતિની લાક્ષણિકતા ધરાવતા કોઈ વિશેષ તત્વો નથી. આ જીવંત અને નિર્જીવ પ્રકૃતિનું જોડાણ અને એકતા સૂચવે છે.

અણુ સ્તરે, કાર્બનિક અને અકાર્બનિક વિશ્વની રાસાયણિક રચના વચ્ચે કોઈ તફાવત નથી. તફાવતો ઉપર જોવા મળે છે ઉચ્ચ સ્તરસંસ્થા - મોલેક્યુલર.

કોષ્ટકમાંથી જોઈ શકાય છે તેમ, જીવંત શરીર, નિર્જીવ પ્રકૃતિમાં સામાન્ય પદાર્થોની સાથે, ઘણા બધા પદાર્થો ધરાવે છે જે ફક્ત જીવંત સજીવોની લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.

પાણી. કોષના પદાર્થોમાં પ્રથમ સ્થાને પાણી છે. તે લગભગ 80% કોષ સમૂહ બનાવે છે. પાણી એ કોષનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે, માત્ર જથ્થામાં જ નહીં. તે કોષના જીવનમાં નોંધપાત્ર અને વૈવિધ્યસભર ભૂમિકા ભજવે છે.

પાણી કોષના ભૌતિક ગુણધર્મો નક્કી કરે છે - તેનું પ્રમાણ, સ્થિતિસ્થાપકતા.

કાર્બનિક પદાર્થોના અણુઓની રચનામાં પાણીનું ખૂબ મહત્વ છે, ખાસ કરીને પ્રોટીનની રચના, જે તેમના કાર્યો કરવા માટે જરૂરી છે. દ્રાવક તરીકે પાણીનું મહત્વ મહાન છે: ઘણા પદાર્થો બાહ્ય વાતાવરણમાંથી જલીય દ્રાવણમાં કોષમાં પ્રવેશ કરે છે અને જલીય દ્રાવણમાં, કચરાના ઉત્પાદનો કોષમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે.

છેવટે, પાણી ઘણી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં સીધો સહભાગી છે (પ્રોટીન, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, ચરબી, વગેરેનું ભંગાણ).

જળચર વાતાવરણમાં કાર્ય કરવા માટે કોષનું અનુકૂલન એવી દલીલ કરે છે કે પૃથ્વી પરના જીવનની ઉત્પત્તિ પાણીમાં થઈ છે.

પાણીની જૈવિક ભૂમિકા તેના પરમાણુ બંધારણની વિશિષ્ટતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: તેના પરમાણુઓની ધ્રુવીયતા.

કાર્બોહાઈડ્રેટ.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ એ જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો છે જેમાં કાર્બન, ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજનના અણુઓ હોય છે.

ત્યાં સરળ અને જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ છે.

સરળ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સને મોનોસેકરાઇડ્સ કહેવામાં આવે છે. જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પોલિમર છે જેમાં મોનોસેકરાઇડ્સ મોનોમરની ભૂમિકા ભજવે છે.

બે મોનોસેકરાઇડ એક ડિસેકરાઇડ બનાવે છે, ત્રણ ટ્રાઇસેકરાઇડ બનાવે છે અને ઘણા પોલિસેકરાઇડ બનાવે છે.

બધા મોનોસેકરાઇડ્સ રંગહીન પદાર્થો છે, જે પાણીમાં અત્યંત દ્રાવ્ય છે. તેમાંના લગભગ બધામાં સુખદ મીઠો સ્વાદ હોય છે. સૌથી સામાન્ય મોનોસેકરાઈડ ગ્લુકોઝ, ફ્રુક્ટોઝ, રાઈબોઝ અને ડીઓક્સીરીબોઝ છે.

2.3 કોષની રાસાયણિક રચના. મેક્રો- અને સૂક્ષ્મ તત્વો

ફળો અને તેનાં રસ ઝરતાં ફળોની, તેમજ મધનો મીઠો સ્વાદ, તેમાં રહેલા ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝની સામગ્રી પર આધાર રાખે છે. રિબોઝ અને ડીઓક્સીરીબોઝ ન્યુક્લીક એસિડ્સ (પૃ. 158) અને એટીપી (પી.

ડાય- અને ટ્રાઇસેકરાઇડ્સ, મોનોસેકરાઇડ્સની જેમ, પાણીમાં સારી રીતે ભળે છે અને તેનો સ્વાદ મીઠો હોય છે. જેમ જેમ મોનોમર એકમોની સંખ્યામાં વધારો થાય છે તેમ, પોલિસેકરાઇડ્સની દ્રાવ્યતા ઘટે છે અને મીઠો સ્વાદ અદૃશ્ય થઈ જાય છે.

ડિસકેરાઇડ્સમાં, બીટ (અથવા શેરડી) અને દૂધની ખાંડ મહત્વપૂર્ણ છે; પોલિસેકરાઇડ્સમાં, સ્ટાર્ચ (છોડમાં), ગ્લાયકોજેન (પ્રાણીઓમાં) અને ફાઇબર (સેલ્યુલોઝ) વ્યાપક છે.

લાકડું લગભગ શુદ્ધ સેલ્યુલોઝ છે. આ પોલિસેકરાઇડ્સનું મોનોમર ગ્લુકોઝ છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની જૈવિક ભૂમિકા. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ વિવિધ પ્રકારની પ્રવૃત્તિ કરવા માટે કોષ માટે જરૂરી ઊર્જાના સ્ત્રોતની ભૂમિકા ભજવે છે. કોષની પ્રવૃત્તિ માટે - ચળવળ, સ્ત્રાવ, જૈવસંશ્લેષણ, લ્યુમિનેસેન્સ, વગેરે - ઊર્જા જરૂરી છે. રચનામાં જટિલ, ઊર્જાથી સમૃદ્ધ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ કોષમાં ઊંડા ભંગાણમાંથી પસાર થાય છે અને પરિણામે, સરળ, ઊર્જા-નબળા સંયોજનો - કાર્બન મોનોક્સાઇડ (IV) અને પાણી (CO2 અને H20) માં ફેરવાય છે.

આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઊર્જા મુક્ત થાય છે. જ્યારે 1 ગ્રામ કાર્બોહાઇડ્રેટ તૂટી જાય છે, ત્યારે 17.6 kJ મુક્ત થાય છે.

ઊર્જા ઉપરાંત, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પણ બાંધકામ કાર્ય કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, છોડના કોષોની દિવાલો સેલ્યુલોઝથી બનેલી હોય છે.

લિપિડ્સ. લિપિડ્સ તમામ પ્રાણી અને વનસ્પતિ કોષોમાં જોવા મળે છે. તેઓ ઘણી સેલ્યુલર રચનાઓનો ભાગ છે.

લિપિડ્સ એ કાર્બનિક પદાર્થો છે જે પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે, પરંતુ ગેસોલિન, ઈથર અને એસીટોનમાં દ્રાવ્ય હોય છે.

લિપિડ્સમાંથી, સૌથી સામાન્ય અને જાણીતી ચરબી છે.

જો કે, એવા કોષો છે જેમાં લગભગ 90% ચરબી હોય છે. પ્રાણીઓમાં, આ કોષો ત્વચા હેઠળ સ્થિત છે, માં સ્તનધારી ગ્રંથીઓ, તેલ સીલ. ચરબી બધા સસ્તન પ્રાણીઓના દૂધમાં જોવા મળે છે. કેટલાક છોડના બીજ અને ફળોમાં મોટી માત્રામાં ચરબી કેન્દ્રિત હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે સૂર્યમુખી, શણ અને અખરોટ.

ચરબી ઉપરાંત, અન્ય લિપિડ્સ કોષોમાં હાજર છે, દાખ્લા તરીકેલેસીથિન, કોલેસ્ટ્રોલ. લિપિડ્સમાં કેટલાક વિટામિન્સ (A, O) અને હોર્મોન્સ (ઉદાહરણ તરીકે, સેક્સ હોર્મોન્સ) નો સમાવેશ થાય છે.

લિપિડ્સનું જૈવિક મહત્વ મહાન અને વૈવિધ્યસભર છે.

ચાલો આપણે નોંધીએ, સૌ પ્રથમ, તેમના બાંધકામ કાર્ય. લિપિડ્સ હાઇડ્રોફોબિક છે. આ પદાર્થોનો સૌથી પાતળો સ્તર કોષ પટલનો ભાગ છે. સૌથી સામાન્ય લિપિડ્સ, ચરબી, ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે. કોષમાં ચરબીને કાર્બન મોનોક્સાઇડ (IV) અને પાણીમાં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય છે. ચરબીના ભંગાણ દરમિયાન, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના ભંગાણ દરમિયાન બમણી ઊર્જા મુક્ત થાય છે. પ્રાણીઓ અને છોડ ચરબીનો સંગ્રહ કરે છે અને જીવનની પ્રક્રિયામાં તેનો ઉપયોગ કરે છે.

અર્થની વધુ નોંધ લેવી જરૂરી છે. પાણીના સ્ત્રોત તરીકે ચરબી. 1 કિલો ચરબીમાંથી, તેના ઓક્સિડેશન દરમિયાન લગભગ 1.1 કિલો પાણી બને છે. આ સમજાવે છે કે કેવી રીતે કેટલાક પ્રાણીઓ પાણી વિના નોંધપાત્ર સમય સુધી ટકી શકે છે. વિલો લોકો, ઉદાહરણ તરીકે, પાણી વિનાના રણને પાર કરતા, 10-12 દિવસ સુધી પી શકતા નથી.

રીંછ, મર્મોટ્સ અને અન્ય હાઇબરનેટિંગ પ્રાણીઓ બે મહિનાથી વધુ સમય સુધી પીતા નથી. આ પ્રાણીઓ ચરબીના ઓક્સિડેશનના પરિણામે જીવન માટે જરૂરી પાણી મેળવે છે. માળખાકીય અને ઊર્જા કાર્યો ઉપરાંત, લિપિડ્સ રક્ષણાત્મક કાર્યો કરે છે: ચરબી ઓછી થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે. તે ચામડીની નીચે જમા થાય છે, કેટલાક પ્રાણીઓમાં નોંધપાત્ર સંચય બનાવે છે. આમ, વ્હેલમાં, ચરબીના સબક્યુટેનીયસ સ્તરની જાડાઈ 1 મીટર સુધી પહોંચે છે, જે આ પ્રાણીને ધ્રુવીય સમુદ્રના ઠંડા પાણીમાં રહેવાની મંજૂરી આપે છે.

બાયોપોલિમર્સ: પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ.

તમામ કાર્બનિક પદાર્થોમાંથી, કોષનો મોટો ભાગ (50-70%) સમાવે છે પ્રોટીનકોષ પટલ અને બધું આંતરિક રચનાઓપ્રોટીન પરમાણુઓની ભાગીદારી સાથે બનેલ છે. પ્રોટીન પરમાણુઓ ખૂબ મોટા હોય છે કારણ કે તેમાં ઘણા સેંકડો વિવિધ મોનોમર્સ હોય છે જે તમામ પ્રકારના સંયોજનો બનાવે છે. તેથી, વિવિધ પ્રકારના પ્રોટીન અને તેમના ગુણધર્મો ખરેખર અનંત છે.

પ્રોટીન એ વાળ, પીંછા, શિંગડા, સ્નાયુ તંતુઓ, પોષક તત્વોનો ભાગ છે

ઇંડા અને બીજ અને શરીરના અન્ય ઘણા ભાગોના nal પદાર્થો.

પ્રોટીન પરમાણુ એ પોલિમર છે. પ્રોટીન પરમાણુઓના મોનોમર્સ એમિનો એસિડ છે.

150 થી વધુ વિવિધ એમિનો એસિડ પ્રકૃતિમાં જાણીતા છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે ફક્ત 20 સજીવોમાં પ્રોટીનના નિર્માણમાં સામેલ હોય છે. એમિનો એસિડનો એક લાંબો દોરો ક્રમશઃ એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. પ્રાથમિક માળખુંપ્રોટીન પરમાણુઓ (તે તેના રાસાયણિક સૂત્ર દર્શાવે છે).

સામાન્ય રીતે આ લાંબા દોરાને સર્પાકારમાં ચુસ્તપણે વળાંક આપવામાં આવે છે, જેના વળાંકો હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે નિશ્ચિતપણે જોડાયેલા હોય છે.

પરમાણુની સર્પાકાર રીતે ટ્વિસ્ટેડ સ્ટ્રાન્ડ છે ગૌણ માળખું, અણુઓખિસકોલી આવા પ્રોટીનને ખેંચવું પહેલેથી જ મુશ્કેલ છે. પછી કોઇલ થયેલ પ્રોટીન પરમાણુ વધુ કડક રૂપરેખાંકનમાં વળી જાય છે - તૃતીય માળખું.કેટલાક પ્રોટીનમાં વધુ જટિલ સ્વરૂપ હોય છે - ચતુર્થાંશ માળખું,ઉદાહરણ તરીકે, હિમોગ્લોબિન. આવા પુનરાવર્તિત વળાંકના પરિણામે, પ્રોટીન પરમાણુનો લાંબો અને પાતળો દોરો ટૂંકો, જાડો બને છે અને એક કોમ્પેક્ટ ગઠ્ઠામાં ભેગા થાય છે - ગ્લોબ્યુલમાત્ર ગ્લોબ્યુલર પ્રોટીન કોષમાં તેના જૈવિક કાર્યો કરે છે.

જો પ્રોટીનનું માળખું વિક્ષેપિત થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે ગરમી અથવા રાસાયણિક ક્રિયા દ્વારા, તો તે તેના ગુણો ગુમાવે છે અને આરામ કરે છે.

આ પ્રક્રિયાને વિકૃતિકરણ કહેવામાં આવે છે. જો વિકૃતિકરણ ફક્ત તૃતીય અથવા ગૌણ બંધારણને અસર કરે છે, તો તે ઉલટાવી શકાય તેવું છે: તે ફરીથી સર્પાકારમાં વળી શકે છે અને તૃતીય બંધારણ (વિકૃતિકરણની ઘટના) માં ફિટ થઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, આ પ્રોટીનના કાર્યો પુનઃસ્થાપિત થાય છે. આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ મિલકતપ્રોટીન જીવંત પ્રણાલીઓની ચીડિયાપણું હેઠળ આવે છે, એટલે કે.

જીવંત કોષોની બાહ્ય અથવા આંતરિક ઉત્તેજનાને પ્રતિસાદ આપવાની ક્ષમતા.

ઘણા પ્રોટીન ભૂમિકા ભજવે છે ઉત્પ્રેરકરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં,

પાંજરામાં પસાર થવું.

તેઓ કહેવાય છે ઉત્સેચકોઉત્સેચકો અણુઓ અને પરમાણુઓના સ્થાનાંતરણમાં, પ્રોટીન, ચરબી, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ અને અન્ય તમામ સંયોજનો (એટલે કે સેલ્યુલર ચયાપચયમાં) ના ભંગાણ અને નિર્માણમાં સામેલ છે. જીવંત કોષો અને પેશીઓમાં એક પણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા ઉત્સેચકોની ભાગીદારી વિના થતી નથી.

બધા ઉત્સેચકોમાં ચોક્કસ ક્રિયા હોય છે - તેઓ પ્રક્રિયાઓને સુવ્યવસ્થિત કરે છે અથવા કોષમાં પ્રતિક્રિયાઓને વેગ આપે છે.

કોષમાં પ્રોટીન ઘણા કાર્યો કરે છે: તેઓ તેની રચના, વૃદ્ધિ અને તમામ મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે. પ્રોટીન વિના, કોષનું જીવન અશક્ય છે.

ન્યુક્લીક એસિડ સૌપ્રથમ કોષોના ન્યુક્લીમાં મળી આવ્યા હતા, તેથી જ તેમને તેમનું નામ મળ્યું (lat.

puсleus - કોર). ન્યુક્લીક એસિડના બે પ્રકાર છે: ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ (સંક્ષિપ્ત DIC) અને રિબોન્યુક્લીક એસિડ (RIC). ન્યુક્લીક એસિડ પરમાણુઓ પૂર્વ

ખૂબ લાંબી પોલિમર સાંકળો (સેર), મોનોમર્સ છે

જે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ

દરેક ન્યુક્લિયોટાઈડમાં ફોસ્ફોરિક એસિડ અને ખાંડ (ડીઓક્સીરીબોઝ અથવા રાઈબોઝ)નો એક પરમાણુ તેમજ ચાર નાઈટ્રોજનયુક્ત પાયામાંથી એક હોય છે. ડીએનએમાં નાઇટ્રોજન પાયા છે એડેનાઇન ગુઆનાઇન અને ઝુમોઝિન,અને mi.min,.

ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ (ડીએનએ)- જીવંત કોષમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ પદાર્થ. ડીએનએ પરમાણુ એ કોષ અને સમગ્ર જીવતંત્રની વારસાગત માહિતીનું વાહક છે. ડીએનએ પરમાણુમાંથી તે બને છે રંગસૂત્ર

દરેક જીવમાં જૈવિક પ્રજાતિઓકોષ દીઠ ડીએનએ અણુઓની ચોક્કસ સંખ્યા. ડીએનએ પરમાણુમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ક્રમ હંમેશા કડક રીતે વ્યક્તિગત હોય છે. દરેક જૈવિક જાતિઓ માટે જ નહીં, પણ વ્યક્તિગત વ્યક્તિઓ માટે પણ અનન્ય.

ડીએનએ અણુઓની આ વિશિષ્ટતા સજીવોની સંબંધિતતા સ્થાપિત કરવા માટેના આધાર તરીકે કામ કરે છે.

તમામ યુકેરીયોટ્સમાં ડીએનએ અણુઓ સેલ ન્યુક્લિયસમાં સ્થિત છે. પ્રોકેરીયોટ્સ પાસે ન્યુક્લિયસ નથી, તેથી તેમના ડીએનએ સાયટોપ્લાઝમમાં સ્થિત છે.

બધા જીવોમાં ડીએનએ મેક્રોમોલેક્યુલ્સ સમાન પ્રકાર અનુસાર બનેલા છે. તેઓ બે પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળો (સેર) ધરાવે છે, જે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના નાઇટ્રોજનસ પાયાના હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે (ઝિપરની જેમ).

ડબલ (જોડી) હેલિક્સના સ્વરૂપમાં, ડીએનએ પરમાણુ ડાબેથી જમણે દિશામાં વળી જાય છે.

પરમાણુમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની ગોઠવણીનો ક્રમ કોષની વારસાગત માહિતી નક્કી કરે છે.

ડીએનએ પરમાણુનું માળખું 1953 માં અમેરિકન બાયોકેમિસ્ટ દ્વારા શોધાયું હતું

જેમ્સ વોટસન અને અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી ફ્રાન્સિસ ક્રિક.

આ શોધ માટે વૈજ્ઞાનિકોને 1962માં નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો. તેઓએ સાબિત કર્યું કે પરમાણુ

ડીએનએ બે પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળો ધરાવે છે.

આ કિસ્સામાં, ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ (મોનોમર્સ) એકબીજા સાથે અવ્યવસ્થિત રીતે નહીં, પરંતુ પસંદગીયુક્ત રીતે અને નાઇટ્રોજનયુક્ત સંયોજનો દ્વારા જોડીમાં જોડાયેલા હોય છે. એડેનાઇન (A) હંમેશા થાઇમિન (T) સાથે ડોક કરે છે, અને ગ્વાનિન (g) હંમેશા સાયટોસિન (C) સાથે ડોક કરે છે. આ બેવડી સાંકળ સર્પાકારમાં કડક રીતે ટ્વિસ્ટેડ છે. ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની પસંદગીયુક્ત રીતે એકસાથે જોડવાની ક્ષમતા કહેવાય છે પૂરકતા(લેટિન કોમ્પ્લીમેન્ટસ - વધુમાં).

નીચે પ્રમાણે પ્રતિકૃતિ થાય છે.

ખાસ સેલ્યુલર મિકેનિઝમ્સ (એન્ઝાઇમ્સ) ની ભાગીદારીથી, ડીએનએ ડબલ હેલિક્સ ખોલે છે, થ્રેડો અલગ થાય છે (જેમ કે ઝિપર અનફાસ્ટનિંગ), અને ધીમે ધીમે અનુરૂપ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો પૂરક અડધો ભાગ દરેક બે સાંકળોમાં ઉમેરવામાં આવે છે.

પરિણામે, એક ડીએનએ પરમાણુને બદલે, બે નવા સમાન અણુઓ રચાય છે. તદુપરાંત, દરેક નવા રચાયેલા ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ પરમાણુમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની એક "જૂની" સાંકળ અને એક "નવી" હોય છે.

ડીએનએ માહિતીનો મુખ્ય વાહક હોવાથી, તેની નકલ કરવાની ક્ષમતા, જ્યારે કોષ વિભાજીત થાય છે, ત્યારે તે વારસાગત માહિતીને નવા રચાયેલા પુત્રી કોષોમાં સ્થાનાંતરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ગત12345678આગલું

વધુ જુઓ:

બફરિંગ અને ઓસ્મોસિસ.
જીવંત સજીવોમાં ક્ષાર આયનોના સ્વરૂપમાં ઓગળેલી અવસ્થામાં હોય છે - હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલ કેશન્સ અને નકારાત્મક ચાર્જ થયેલ આયન.

કોષમાં અને તેના પર્યાવરણમાં કેશન અને આયનોની સાંદ્રતા સમાન નથી. કોષમાં ઘણું પોટેશિયમ અને બહુ ઓછું સોડિયમ હોય છે. બાહ્યકોષીય વાતાવરણમાં, ઉદાહરણ તરીકે, લોહીના પ્લાઝ્મામાં, સમુદ્રના પાણીમાં, તેનાથી વિપરીત, ત્યાં ઘણું સોડિયમ અને થોડું પોટેશિયમ છે. કોષની બળતરા Na+, K+, Ca2+, Mg2+ આયનોની સાંદ્રતાના ગુણોત્તર પર આધારિત છે.

પટલની વિવિધ બાજુઓ પર આયન સાંદ્રતામાં તફાવત સમગ્ર પટલમાં પદાર્થોના સક્રિય સ્થાનાંતરણને સુનિશ્ચિત કરે છે.

બહુકોષીય પ્રાણીઓના પેશીઓમાં, Ca2+ નો ભાગ છે આંતરકોષીય પદાર્થ, કોષોની સંકલન અને તેમની ક્રમબદ્ધ ગોઠવણીની ખાતરી કરવી.

કોષની રાસાયણિક રચના

કોષમાં ઓસ્મોટિક દબાણ અને તેના બફરિંગ ગુણધર્મો મીઠાની સાંદ્રતા પર આધારિત છે.

બફર તે કોષની ક્ષમતા છે જે તેની સામગ્રીની થોડી આલ્કલાઇન પ્રતિક્રિયાને સતત સ્તરે જાળવી રાખે છે.

ત્યાં બે બફર સિસ્ટમો છે:

1) ફોસ્ફેટ બફર સિસ્ટમ - ફોસ્ફોરિક એસિડ આયન 6.9 પર અંતઃકોશિક વાતાવરણના pH જાળવી રાખે છે.

2) બાયકાર્બોનેટ બફર સિસ્ટમ - કાર્બોનિક એસિડ એનિઓન્સ 7.4 ના સ્તરે એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર પર્યાવરણના પીએચને જાળવી રાખે છે.

ચાલો બફર સોલ્યુશન્સમાં થતી પ્રતિક્રિયાઓના સમીકરણોને ધ્યાનમાં લઈએ.

જો કોષની સાંદ્રતા વધે છે H+ , પછી હાઇડ્રોજન કેશન કાર્બોનેટ આયન સાથે જોડાય છે:

જેમ જેમ હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનોની સાંદ્રતા વધે છે તેમ તેમ તેમનું બંધન થાય છે:

H + OH–+ H2O.

આ રીતે કાર્બોનેટ આયન સતત વાતાવરણ જાળવી શકે છે.

ઓસ્મોટિકઅર્ધ-પારગમ્ય પટલ દ્વારા અલગ કરાયેલા બે ઉકેલો ધરાવતી સિસ્ટમમાં બનતી ઘટનાને કૉલ કરો.

IN છોડ કોષઅર્ધપારગમ્ય ફિલ્મોની ભૂમિકા સાયટોપ્લાઝમની સીમા સ્તરો દ્વારા કરવામાં આવે છે: પ્લાઝમાલેમા અને ટોનોપ્લાસ્ટ.

પ્લાઝમાલેમા એ કોષ પટલને અડીને આવેલા સાયટોપ્લાઝમની બાહ્ય પટલ છે. ટોનોપ્લાસ્ટ એ શૂન્યાવકાશની આસપાસની આંતરિક સાયટોપ્લાઝમિક પટલ છે. શૂન્યાવકાશ એ કોષના રસથી ભરેલા સાયટોપ્લાઝમમાં પોલાણ છે - કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, કાર્બનિક એસિડ, ક્ષાર, ઓછા પરમાણુ વજન પ્રોટીન અને રંગદ્રવ્યોનું જલીય દ્રાવણ.

કોષના રસમાં અને બાહ્ય વાતાવરણમાં (માટી, જળાશયો) પદાર્થોની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે સમાન હોતી નથી. જો પદાર્થોની અંતઃકોશિક સાંદ્રતા બાહ્ય વાતાવરણ કરતાં વધુ હોય, તો પર્યાવરણમાંથી પાણી કોષમાં પ્રવેશ કરશે, વધુ ચોક્કસ રીતે વેક્યુલમાં, વિરુદ્ધ દિશામાં કરતાં વધુ ઝડપી દરે. કોષના સત્વના જથ્થામાં વધારા સાથે, કોષમાં પાણીના પ્રવેશને કારણે, સાયટોપ્લાઝમ પર તેનું દબાણ, જે પટલમાં ચુસ્તપણે બંધબેસે છે, વધે છે. જ્યારે કોષ સંપૂર્ણપણે પાણીથી સંતૃપ્ત થાય છે, ત્યારે તેની મહત્તમ માત્રા હોય છે.

રાજ્ય આંતરિક તણાવકોષો, ઉચ્ચ પાણીની સામગ્રી અને તેના પટલ પર કોષની સામગ્રીના વિકાસશીલ દબાણને કારણે, ટર્ગોર કહેવાય છે. ટર્ગોર ખાતરી કરે છે કે અવયવો તેમના આકાર (ઉદાહરણ તરીકે, પાંદડા, બિન-લિગ્નિફાઇડ દાંડી) અને અવકાશમાં સ્થિતિ જાળવી રાખે છે. યાંત્રિક પરિબળોની ક્રિયા સામે તેમનો પ્રતિકાર. પાણીની ખોટ ટર્ગોર અને વિલ્ટિંગમાં ઘટાડો સાથે સંકળાયેલ છે.

જો સેલ અંદર છે હાયપરટોનિક સોલ્યુશન, જેની સાંદ્રતા સેલ સત્વની સાંદ્રતા કરતા વધારે છે, તો કોષના રસમાંથી પાણીના પ્રસારનો દર આસપાસના દ્રાવણમાંથી કોષમાં પાણીના પ્રસારના દર કરતા વધી જશે.

કોષમાંથી પાણી છોડવાને કારણે, સેલ સત્વનું પ્રમાણ ઘટે છે અને ટર્ગોર ઘટે છે. કોષ વેક્યુલના જથ્થામાં ઘટાડો એ પટલમાંથી સાયટોપ્લાઝમના વિભાજન સાથે છે - તે થાય છે પ્લાઝમોલિસિસ.

પ્લાઝમોલીસીસ દરમિયાન, પ્લાઝમોલાઈઝ્ડ પ્રોટોપ્લાસ્ટનો આકાર બદલાય છે. શરૂઆતમાં, પ્રોટોપ્લાસ્ટ માત્ર અમુક સ્થળોએ જ કોષની દિવાલની પાછળ રહે છે, મોટેભાગે ખૂણાઓમાં. આ સ્વરૂપના પ્લાઝમોલિસિસને કોણીય કહેવામાં આવે છે

પછી પ્રોટોપ્લાસ્ટ કોષની દિવાલોથી પાછળ રહે છે, ચોક્કસ સ્થળોએ તેમની સાથે સંપર્ક જાળવી રાખે છે; આ બિંદુઓ વચ્ચે પ્રોટોપ્લાસ્ટની સપાટી અંતર્મુખ આકાર ધરાવે છે.

આ તબક્કે, પ્લાઝમોલિસિસને અંતર્મુખ કહેવામાં આવે છે. ધીમે ધીમે, પ્રોટોપ્લાસ્ટ સમગ્ર સપાટી પર કોષની દિવાલોથી દૂર થઈ જાય છે અને ગોળાકાર આકાર લે છે. આ પ્રકારના પ્લાઝમોલિસિસને બહિર્મુખ પ્લાઝમોલિસિસ કહેવામાં આવે છે.

જો પ્લાઝમોલાઈઝ્ડ કોષને હાયપોટોનિક દ્રાવણમાં મૂકવામાં આવે છે, જેની સાંદ્રતા કોષના સત્વની સાંદ્રતા કરતા ઓછી હોય છે, તો આસપાસના દ્રાવણમાંથી પાણી શૂન્યાવકાશમાં પ્રવેશ કરશે. શૂન્યાવકાશના જથ્થામાં વધારો થવાના પરિણામે, સાયટોપ્લાઝમ પર કોષના સત્વનું દબાણ વધશે, જે તેની મૂળ સ્થિતિ ન લે ત્યાં સુધી કોષની દિવાલો સુધી પહોંચવાનું શરૂ કરે છે - તે થશે. ડિપ્લેસ્મોલીસીસ

કાર્ય નંબર 3

આપેલ લખાણ વાંચ્યા પછી નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો.

1) બફર ક્ષમતાનું નિર્ધારણ

2) કયા આયનોની સાંદ્રતા કોષના બફરિંગ ગુણધર્મો નક્કી કરે છે?

3) કોષમાં બફરિંગની ભૂમિકા

4) બાયકાર્બોનેટમાં થતી પ્રતિક્રિયાઓનું સમીકરણ બફર સિસ્ટમ(ચુંબકીય બોર્ડ પર)

5) અભિસરણની વ્યાખ્યા (ઉદાહરણ આપો)

6) પ્લાઝમોલિસિસ અને ડિપ્લેસ્મોલિસિસ સ્લાઇડ્સનું નિર્ધારણ

D.I. મેન્ડેલીવના સામયિક કોષ્ટકના લગભગ 70 રાસાયણિક તત્વો કોષમાં જોવા મળે છે, પરંતુ આ તત્વોની સામગ્રી પર્યાવરણમાં તેમની સાંદ્રતાથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે, જે કાર્બનિક વિશ્વની એકતાને સાબિત કરે છે.

કોષમાં હાજર રાસાયણિક તત્વોને ત્રણ મોટા જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: મેક્રો એલિમેન્ટ્સ, મેસોએલિમેન્ટ્સ (ઓલિગોએલિમેન્ટ્સ) અને માઇક્રોએલિમેન્ટ્સ.

તેમાં કાર્બન, ઓક્સિજન, હાઇડ્રોજન અને નાઇટ્રોજનનો સમાવેશ થાય છે, જે મુખ્ય કાર્બનિક પદાર્થોનો ભાગ છે. મેસોએલિમેન્ટ્સ સલ્ફર, ફોસ્ફરસ, પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ, સોડિયમ, આયર્ન, મેગ્નેશિયમ, ક્લોરિન છે, જે કુલ કોષ સમૂહના લગભગ 1.9% છે.

સલ્ફર અને ફોસ્ફરસ એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ કાર્બનિક સંયોજનોના ઘટકો છે. રાસાયણિક તત્વો, જેની સાંદ્રતા કોષમાં લગભગ 0.1% છે, તેને સૂક્ષ્મ તત્વો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. આ ઝીંક, આયોડિન, કોપર, મેંગેનીઝ, ફ્લોરિન, કોબાલ્ટ વગેરે છે.

કોષ પદાર્થોને અકાર્બનિક અને કાર્બનિકમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

અકાર્બનિક પદાર્થોમાં પાણી અને ખનિજ ક્ષારનો સમાવેશ થાય છે.

તેના ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મોને લીધે, કોષમાં પાણી એ દ્રાવક છે, પ્રતિક્રિયાઓ માટેનું માધ્યમ, પ્રારંભિક પદાર્થ અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું ઉત્પાદન છે, પરિવહન અને થર્મોરેગ્યુલેટરી કાર્યો કરે છે, કોષને સ્થિતિસ્થાપકતા આપે છે અને છોડના કોષને આગળ ધપાવે છે.

કોષમાં ખનિજ ક્ષાર ઓગળેલા અથવા વણ ઓગળેલા અવસ્થામાં હોઈ શકે છે.

દ્રાવ્ય ક્ષાર આયનોમાં વિભાજિત થાય છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ કેશન પોટેશિયમ અને સોડિયમ છે, જે સમગ્ર પટલમાં પદાર્થોના સ્થાનાંતરણને સરળ બનાવે છે અને ચેતા આવેગની ઘટના અને વહનમાં સામેલ છે; કેલ્શિયમ, જે સ્નાયુ તંતુઓના સંકોચન અને લોહીના ગંઠાઈ જવાની પ્રક્રિયામાં ભાગ લે છે, મેગ્નેશિયમ, જે હરિતદ્રવ્યનો ભાગ છે અને આયર્ન, જે હિમોગ્લોબિન સહિત સંખ્યાબંધ પ્રોટીનનો ભાગ છે. ઝીંક સ્વાદુપિંડના હોર્મોનના પરમાણુનો એક ભાગ છે - પ્રકાશસંશ્લેષણ અને શ્વસનની પ્રક્રિયાઓ માટે ઇન્સ્યુલિન, કોપર જરૂરી છે.

સૌથી મહત્વપૂર્ણ આયનોમાં ફોસ્ફેટ એનિઓન છે, જે એટીપી અને ન્યુક્લીક એસિડનો ભાગ છે અને કાર્બોનિક એસિડ અવશેષો છે, જે પર્યાવરણના પીએચમાં વધઘટને નરમ પાડે છે.

કેલ્શિયમ અને ફોસ્ફરસનો અભાવ રિકેટ્સ તરફ દોરી જાય છે, આયર્નનો અભાવ એનિમિયા તરફ દોરી જાય છે.

કોષના કાર્બનિક પદાર્થો કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, લિપિડ્સ, પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ, એટીપી, વિટામિન્સ અને હોર્મોન્સ દ્વારા રજૂ થાય છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ મુખ્યત્વે ત્રણ રાસાયણિક તત્વોથી બનેલા છે: કાર્બન, ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજન.

તેમના સામાન્ય સૂત્ર Cm(H20)n. ત્યાં સરળ અને જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ છે. સરળ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ (મોનોસેકરાઇડ્સ) માં એક જ ખાંડના પરમાણુ હોય છે. તેમને કાર્બન અણુઓની સંખ્યા દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જેમ કે પેન્ટોઝ (C5) અને હેક્સોઝ (C6). પેન્ટોઝમાં રાઈબોઝ અને ડીઓક્સીરીબોઝનો સમાવેશ થાય છે. રિબોઝ એ આરએનએ અને એટીપીનો ભાગ છે. ડીઓક્સીરીબોઝ ડીએનએનો એક ઘટક છે. હેક્સોઝ ગ્લુકોઝ, ફ્રુક્ટોઝ, ગેલેક્ટોઝ વગેરે છે.

તેઓ સેલ મેટાબોલિઝમમાં સક્રિય ભાગ લે છે અને જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો ભાગ છે - ઓલિગોસેકરાઇડ્સ અને પોલિસેકરાઇડ્સ. ઓલિગોસેકરાઇડ્સ (ડિસેકરાઇડ્સ) માં સુક્રોઝ (ગ્લુકોઝ + ફ્રુક્ટોઝ), લેક્ટોઝ અથવા દૂધ ખાંડ (ગ્લુકોઝ + ગેલેક્ટોઝ) વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

પોલિસેકરાઇડ્સના ઉદાહરણો સ્ટાર્ચ, ગ્લાયકોજેન, સેલ્યુલોઝ અને ચિટિન છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પ્લાસ્ટિક (બાંધકામ), ઊર્જા (કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના 1 ગ્રામના ભંગાણનું ઊર્જા મૂલ્ય 17.6 kJ છે), કોષમાં સંગ્રહ અને સહાયક કાર્યો કરે છે. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ જટિલ લિપિડ્સ અને પ્રોટીનનો ભાગ પણ હોઈ શકે છે.

લિપિડ્સ હાઇડ્રોફોબિક પદાર્થોનું જૂથ છે.

આમાં ચરબી, મીણ સ્ટેરોઇડ્સ, ફોસ્ફોલિપિડ્સ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

ચરબીના પરમાણુની રચના

ચરબી એ ટ્રાઇહાઇડ્રિક આલ્કોહોલ ગ્લિસરોલ અને ઉચ્ચ કાર્બનિક (ફેટી) એસિડનું એસ્ટર છે. ચરબીના પરમાણુમાં, તમે હાઇડ્રોફિલિક ભાગને અલગ કરી શકો છો - "માથું" (ગ્લિસરોલ અવશેષો) અને હાઇડ્રોફોબિક ભાગ - "પૂંછડીઓ" (અવશેષો ફેટી એસિડ્સ), તેથી પાણીમાં ચરબીના પરમાણુ સખત રીતે વ્યાખ્યાયિત રીતે લક્ષી છે: હાઇડ્રોફિલિક ભાગ પાણી તરફ નિર્દેશિત થાય છે, અને હાઇડ્રોફોબિક ભાગ તેનાથી દૂર નિર્દેશિત થાય છે.

લિપિડ્સ કોષમાં પ્લાસ્ટિક (બાંધકામ), ઊર્જા (1 ગ્રામ ચરબીના ભંગાણનું ઊર્જા મૂલ્ય 38.9 kJ છે), સંગ્રહ, રક્ષણાત્મક (ગાદી) અને નિયમનકારી (સ્ટીરોઈડ હોર્મોન્સ) કાર્યો કરે છે.

પ્રોટીન એ બાયોપોલિમર્સ છે જેના મોનોમર્સ એમિનો એસિડ છે.

એમિનો એસિડમાં એમિનો જૂથ, કાર્બોક્સિલ જૂથ અને રેડિકલ હોય છે. એમિનો એસિડ ફક્ત તેમના રેડિકલમાં જ અલગ પડે છે. પ્રોટીનમાં 20 મૂળભૂત એમિનો એસિડ હોય છે. એમિનો એસિડ પેપ્ટાઇડ બોન્ડ બનાવવા માટે એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે.

20 થી વધુ એમિનો એસિડની સાંકળને પોલિપેપ્ટાઇડ અથવા પ્રોટીન કહેવામાં આવે છે. પ્રોટીન ચાર મુખ્ય રચનાઓ બનાવે છે: પ્રાથમિક, ગૌણ, તૃતીય અને ચતુર્થાંશ.

પ્રાથમિક માળખું એ પેપ્ટાઈડ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલ એમિનો એસિડનો ક્રમ છે.

ગૌણ માળખું એ હેલિક્સ અથવા ફોલ્ડ સ્ટ્રક્ચર છે, જે હેલિક્સ અથવા ફોલ્ડ્સના વિવિધ વળાંકના પેપ્ટાઇડ જૂથોના ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજન અણુઓ વચ્ચે હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે.

તૃતીય માળખું (ગ્લોબ્યુલ) હાઇડ્રોફોબિક, હાઇડ્રોજન, ડાયસલ્ફાઇડ અને અન્ય બોન્ડ્સ દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે.

પ્રોટીન તૃતીય માળખું

તૃતીય માળખું શરીરના મોટાભાગના પ્રોટીનની લાક્ષણિકતા છે, ઉદાહરણ તરીકે, સ્નાયુ મ્યોગ્લોબિન.

પ્રોટીનની ચતુર્થાંશ રચના.

ચતુર્થાંશ માળખું સૌથી જટિલ છે, જે ઘણી પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળો દ્વારા રચાય છે જે મુખ્યત્વે તૃતીય એકમાં સમાન બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલ છે.

ચતુર્થાંશ માળખું હિમોગ્લોબિન, હરિતદ્રવ્ય વગેરેની લાક્ષણિકતા છે.

પ્રોટીન સરળ અથવા જટિલ હોઈ શકે છે. સરળ પ્રોટીનમાં માત્ર એમિનો એસિડ હોય છે, જ્યારે જટિલ પ્રોટીન (લિપોપ્રોટીન, ક્રોમોપ્રોટીન, ગ્લાયકોપ્રોટીન, ન્યુક્લિયોપ્રોટીન વગેરે) પ્રોટીન અને બિન-પ્રોટીન ભાગો ધરાવે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લોબિન પ્રોટીનની ચાર પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળો ઉપરાંત, હિમોગ્લોબિનમાં બિન-પ્રોટીન ભાગ - હેમ હોય છે, જેની મધ્યમાં આયર્ન આયન હોય છે, જે હિમોગ્લોબિનને લાલ રંગ આપે છે.

પ્રોટીનની કાર્યાત્મક પ્રવૃત્તિ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પર આધારિત છે.

પ્રોટીન પરમાણુનું માળખું તેના પ્રાથમિક માળખું સુધી નષ્ટ થવાને વિકૃતિકરણ કહેવાય છે. ગૌણ અને ઉચ્ચ માળખાના પુનઃસંગ્રહની વિપરીત પ્રક્રિયા પુનર્નિર્માણ છે. પ્રોટીન પરમાણુના સંપૂર્ણ વિનાશને વિનાશ કહેવામાં આવે છે.

પ્રોટીન કોષમાં સંખ્યાબંધ કાર્યો કરે છે: પ્લાસ્ટિક (બાંધકામ), ઉત્પ્રેરક (એન્ઝાઈમેટિક), ઊર્જા (1 ગ્રામ પ્રોટીનના ભંગાણનું ઊર્જા મૂલ્ય 17.6 kJ છે), સિગ્નલિંગ (રીસેપ્ટર), સંકોચન (મોટર), પરિવહન, રક્ષણાત્મક, નિયમનકારી, સંગ્રહ.

ન્યુક્લિક એસિડ એ બાયોપોલિમર્સ છે જેના મોનોમર્સ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ છે.

ન્યુક્લિયોટાઇડમાં નાઇટ્રોજનયુક્ત આધાર, પેન્ટોઝ ખાંડના અવશેષો અને ઓર્થોફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો હોય છે. ન્યુક્લીક એસિડ બે પ્રકારના હોય છે: રિબોન્યુક્લીક એસિડ (RNA) અને ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ (DNA).

ડીએનએ ચાર પ્રકારના ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ ધરાવે છે: એડેનાઇન (એ), થાઇમીન (ટી), ગુઆનાઇન (જી), અને સાયટોસિન (સી). આ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સમાં સુગર ડીઓક્સીરીબોઝ હોય છે. ડીએનએ માટે ચાર્જગફના નિયમો છે:

1) ડીએનએમાં એડેનાઇલ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની સંખ્યા થાઇમિડીલ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની સંખ્યા (A = T) જેટલી છે;

2) ડીએનએમાં ગ્વાનિલ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની સંખ્યા સિટીડીલ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની સંખ્યા (જી = સી) જેટલી છે;

3) એડેનાઇલ અને ગ્વાનિલ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો સરવાળો થાઇમિડીલ અને સાઇટિડિલ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ (A + G = T + C) ના સરવાળા જેટલો છે.

ડીએનએની રચના એફ દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવી હતી.

ક્રિક અને ડી. વોટસન ( નોબેલ પુરસ્કારશરીરવિજ્ઞાન અને દવામાં 1962). ડીએનએ પરમાણુ એ ડબલ-સ્ટ્રેન્ડ હેલિક્સ છે.

કોષ અને તેની રાસાયણિક રચના

ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ ફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે, ફોસ્ફોડિસ્ટર બોન્ડ બનાવે છે, જ્યારે નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા અંદરની તરફ નિર્દેશિત થાય છે. સાંકળમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ વચ્ચેનું અંતર 0.34 nm છે.

વિવિધ સાંકળોના ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ પૂરકતાના સિદ્ધાંત અનુસાર હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે: એડેનાઇન બે હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ (A = T) દ્વારા થાઇમીન સાથે જોડાયેલ છે, અને ગ્વાનિન ત્રણ (G = C) દ્વારા સાયટોસિન સાથે જોડાયેલ છે.

ન્યુક્લિયોટાઇડ માળખું

ડીએનએની સૌથી મહત્વની મિલકત પ્રતિકૃતિ (સ્વ-ડુપ્લિકેટ) કરવાની ક્ષમતા છે.

ડીએનએનું મુખ્ય કાર્ય વારસાગત માહિતીનો સંગ્રહ અને પ્રસારણ છે.

તે ન્યુક્લિયસ, મિટોકોન્ડ્રિયા અને પ્લાસ્ટીડ્સમાં કેન્દ્રિત છે.

આરએનએમાં ચાર ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ પણ છે: એડેનાઇન (એ), યુરાસિલ (યુ), ગુઆનાઇન (જી) અને સાયટોસિન (સી). તેમાં રહેલા પેન્ટોઝ ખાંડના અવશેષો રાઈબોઝ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

આરએનએ મોટે ભાગે સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ પરમાણુઓ છે. આરએનએ ત્રણ પ્રકારના હોય છે: મેસેન્જર આરએનએ (આઇ-આરએનએ), ટ્રાન્સફર આરએનએ (ટી-આરએનએ) અને રિબોસોમલ આરએનએ (આર-આરએનએ).

ટીઆરએનએનું માળખું

તે બધા વારસાગત માહિતીના અમલીકરણની પ્રક્રિયામાં સક્રિય ભાગ લે છે, જે ડીએનએથી આઇ-આરએનએ પર ફરીથી લખવામાં આવે છે, અને બાદમાં પ્રોટીન સંશ્લેષણ પહેલેથી જ હાથ ધરવામાં આવે છે, પ્રોટીન સંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં ટી-આરએનએ એમિનો એસિડ લાવે છે. રિબોઝોમ્સ, r-RNA એ રિબોઝોમ્સનો એક ભાગ છે.

જીવંત કોષની રાસાયણિક રચના

કોષમાં વિવિધ રાસાયણિક સંયોજનો હોય છે. તેમાંના કેટલાક - અકાર્બનિક - નિર્જીવ પ્રકૃતિમાં પણ જોવા મળે છે. જો કે, કોશિકાઓ કાર્બનિક સંયોજનો દ્વારા સૌથી વધુ લાક્ષણિકતા ધરાવે છે, જેનાં પરમાણુઓ ખૂબ જ જટિલ માળખું ધરાવે છે.

કોષના અકાર્બનિક સંયોજનો. પાણી અને ક્ષાર અકાર્બનિક સંયોજનો છે. મોટાભાગના કોષોમાં પાણી હોય છે. તે તમામ જીવન પ્રક્રિયાઓ માટે જરૂરી છે.

પાણી એક સારું દ્રાવક છે. જલીય દ્રાવણમાં, વિવિધ પદાર્થોની રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા થાય છે. ઓગળેલી સ્થિતિમાં પોષક તત્વોઆંતરકોષીય પદાર્થમાંથી પટલ દ્વારા કોષમાં પ્રવેશ કરે છે. પાણી કોષમાંથી એવા પદાર્થોને દૂર કરવામાં પણ મદદ કરે છે જે તેમાં થતી પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે રચાય છે.

કોષોની જીવન પ્રક્રિયાઓ માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ ક્ષાર K, Na, Ca, Mg, વગેરે છે.

કોષના કાર્બનિક સંયોજનો. સેલ ફંક્શનના અમલીકરણમાં મુખ્ય ભૂમિકા કાર્બનિક સંયોજનોની છે. તેમની વચ્ચે ઉચ્ચતમ મૂલ્યપ્રોટીન, ચરબી, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ અને ન્યુક્લિક એસિડ હોય છે.

પ્રોટીન એ કોઈપણ જીવંત કોષના મૂળભૂત અને સૌથી જટિલ પદાર્થો છે.

પ્રોટીન પરમાણુનું કદ અણુઓ કરતા સેંકડો અને હજારો ગણું મોટું હોય છે અકાર્બનિક સંયોજનો. પ્રોટીન વિના જીવન નથી. કેટલાક પ્રોટીન ઉત્પ્રેરક તરીકે કામ કરીને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે. આવા પ્રોટીનને ઉત્સેચકો કહેવામાં આવે છે.

ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની રચના ઓછી જટિલ હોય છે.

તેઓ કોષની નિર્માણ સામગ્રી છે અને શરીરની મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓ માટે ઊર્જા સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે.

ન્યુક્લિક એસિડની રચના થાય છે સેલ ન્યુક્લિયસ. આ તે છે જ્યાં તેમનું નામ આવે છે (લેટિન ન્યુક્લિયસ - ન્યુક્લિયસ). રંગસૂત્રોના ભાગ રૂપે, ન્યુક્લિક એસિડ કોષના વારસાગત ગુણધર્મોના સંગ્રહ અને પ્રસારણમાં ભાગ લે છે. ન્યુક્લિક એસિડ પ્રોટીનની રચના પૂરી પાડે છે.

કોષના મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો. કોષની મુખ્ય મહત્વપૂર્ણ મિલકત ચયાપચય છે.

આંતરકોષીય પદાર્થમાંથી કોષોને પોષક તત્ત્વો અને ઓક્સિજન સતત પૂરા પાડવામાં આવે છે અને સડો ઉત્પાદનો બહાર પાડવામાં આવે છે. કોષમાં પ્રવેશતા પદાર્થો જૈવસંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે. જૈવસંશ્લેષણ એ સરળ પદાર્થોમાંથી પ્રોટીન, ચરબી, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ અને તેમના સંયોજનોની રચના છે. જૈવસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દરમિયાન, શરીરના અમુક કોષોની લાક્ષણિકતા ધરાવતા પદાર્થો રચાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, સ્નાયુ કોશિકાઓમાં પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે જે સ્નાયુ સંકોચનને સુનિશ્ચિત કરે છે.

તે જ સમયે, જૈવસંશ્લેષણ સાથે, કાર્બનિક સંયોજનો કોષોમાં વિઘટિત થાય છે. વિઘટનના પરિણામે, સરળ રચનાના પદાર્થો રચાય છે. મોટાભાગની વિઘટન પ્રતિક્રિયામાં ઓક્સિજનનો સમાવેશ થાય છે અને ઊર્જા મુક્ત થાય છે.

કોષનું રાસાયણિક સંગઠન

આ ઊર્જા કોષમાં થતી જીવન પ્રક્રિયાઓ પર ખર્ચવામાં આવે છે. જૈવસંશ્લેષણ અને વિઘટનની પ્રક્રિયાઓ ચયાપચયની રચના કરે છે, જે ઊર્જા રૂપાંતરણ સાથે છે.

કોષો વૃદ્ધિ અને પ્રજનન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. માનવ શરીરના કોષો અડધા ભાગમાં વિભાજન કરીને પ્રજનન કરે છે. દરેક પરિણામી પુત્રી કોષો વધે છે અને માતા કોષના કદ સુધી પહોંચે છે. નવા કોષો મધર સેલનું કાર્ય કરે છે.

કોષોનું જીવનકાળ બદલાય છે: કેટલાક કલાકોથી દસ વર્ષ સુધી.

જીવંત કોષો તેમના પર્યાવરણમાં ભૌતિક અને રાસાયણિક ફેરફારોને પ્રતિસાદ આપવા સક્ષમ છે. કોષોની આ મિલકતને ઉત્તેજના કહેવાય છે. તે જ સમયે, કોષો આરામની સ્થિતિમાંથી કાર્યકારી સ્થિતિમાં જાય છે - ઉત્તેજના. જ્યારે કોષોમાં ઉત્તેજિત થાય છે, ત્યારે જૈવસંશ્લેષણનો દર અને પદાર્થોના ભંગાણ, ઓક્સિજનનો વપરાશ અને તાપમાનમાં ફેરફાર થાય છે. ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં, વિવિધ કોષો તેમના લાક્ષણિક કાર્યો કરે છે.

ગ્રંથીયુકત કોષો રચાય છે અને સ્ત્રાવ કરે છે, સ્નાયુ કોષો સંકોચાય છે, ચેતા કોષોનબળા વિદ્યુત સંકેત થાય છે - એક ચેતા આવેગ, જે કોષ પટલમાં ફેલાય છે.

શરીરનું આંતરિક વાતાવરણ.

શરીરના મોટાભાગના કોષો બાહ્ય વાતાવરણ સાથે જોડાયેલા નથી. તેમની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિ આંતરિક વાતાવરણ દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે, જેમાં 3 પ્રકારના પ્રવાહી હોય છે: ઇન્ટરસેલ્યુલર (પેશી) પ્રવાહી, જેની સાથે કોષો સીધા સંપર્કમાં હોય છે, રક્ત અને લસિકા. આંતરિક વાતાવરણ કોષોને તેમના મહત્વપૂર્ણ કાર્યો માટે જરૂરી પદાર્થો પ્રદાન કરે છે, અને તેના દ્વારા સડો ઉત્પાદનો દૂર કરવામાં આવે છે.

શરીરના આંતરિક વાતાવરણમાં રચના અને ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મોની સંબંધિત સ્થિરતા હોય છે. ફક્ત આ સ્થિતિમાં કોષો સામાન્ય રીતે કાર્ય કરી શકે છે.

ચયાપચય, જૈવસંશ્લેષણ અને કાર્બનિક સંયોજનોનું ભંગાણ, વૃદ્ધિ, પ્રજનન, ઉત્તેજના એ કોષોના મૂળભૂત મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો છે.

કોષોના મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો શરીરના આંતરિક વાતાવરણની રચનાની સંબંધિત સ્થિરતા દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.

એટલાસ: માનવ શરીરરચના અને શરીરવિજ્ઞાન. સંપૂર્ણ વ્યવહારુ માર્ગદર્શિકા એલેના યુરીયેવના ઝિગાલોવા

કોષની રાસાયણિક રચના

કોષની રચનામાં 100 થી વધુ રાસાયણિક તત્વોનો સમાવેશ થાય છે, તેમાંથી ચારનો હિસ્સો લગભગ 98% સમૂહ છે, આ ઓર્ગેનોજેન્સ: ઓક્સિજન (65–75%), કાર્બન (15–18%), હાઈડ્રોજન (8–10%) અને નાઈટ્રોજન (1.5–3.0%). બાકીના તત્વોને ત્રણ જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: મેક્રોએલિમેન્ટ્સ - શરીરમાં તેમની સામગ્રી 0.01% કરતાં વધી જાય છે)); સૂક્ષ્મ તત્વો (0.00001–0.01%) અને અલ્ટ્રામાઇક્રોએલિમેન્ટ્સ (0.00001 કરતાં ઓછા). મેક્રો તત્વોમાં સલ્ફર, ફોસ્ફરસ, ક્લોરિન, પોટેશિયમ, સોડિયમ, મેગ્નેશિયમ, કેલ્શિયમનો સમાવેશ થાય છે. સૂક્ષ્મ તત્વોમાં આયર્ન, જસત, તાંબુ, આયોડિન, ફ્લોરિન, એલ્યુમિનિયમ, તાંબુ, મેંગેનીઝ, કોબાલ્ટ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. અલ્ટ્રામાઈક્રો તત્વોમાં સેલેનિયમ, વેનેડિયમ, સિલિકોન, નિકલ, લિથિયમ, ચાંદી વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. તેમની ખૂબ ઓછી સામગ્રી હોવા છતાં, સૂક્ષ્મ તત્વો અને અલ્ટ્રામાઇક્રોએલિમેન્ટ્સ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેઓ મુખ્યત્વે ચયાપચયને અસર કરે છે. તેમના વિના, દરેક કોષ અને સમગ્ર જીવતંત્રની સામાન્ય કામગીરી અશક્ય છે.

ચોખા. 1. અલ્ટ્રામાઇક્રોસ્કોપિક સેલ સ્ટ્રક્ચર. 1 - સાયટોલેમ્મા ( પ્લાઝ્મા પટલ); 2 - પિનોસાયટોટિક વેસિકલ્સ; 3 - સેન્ટ્રોસોમ, કોષ કેન્દ્ર (સાયટોસેન્ટર); 4 - હાયલોપ્લાઝમ; 5 – એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ: એ – દાણાદાર રેટિક્યુલમની પટલ; b - રિબોઝોમ્સ; 6 - પેરીન્યુક્લિયર સ્પેસનું એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમના પોલાણ સાથે જોડાણ; 7 - કોર; 8 - પરમાણુ છિદ્રો; 9 – નોન-ગ્રાન્યુલર (સરળ) એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ; 10 - ન્યુક્લિઓલસ; 11 - આંતરિક જાળીદાર ઉપકરણ (ગોલ્ગી સંકુલ); 12 - ગુપ્ત શૂન્યાવકાશ; 13 - મિટોકોન્ડ્રિયા; 14 - લિપોસોમ્સ; 15 – ફેગોસિટોસિસના ત્રણ ક્રમિક તબક્કા; 16 - એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમના પટલ સાથે કોષ પટલ (સાયટોલેમા) નું જોડાણ

કોષમાં અકાર્બનિક અને કાર્બનિક પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. અકાર્બનિક પદાર્થોમાં, પાણીનો સૌથી મોટો જથ્થો હાજર છે. કોષમાં પાણીની સાપેક્ષ માત્રા 70 થી 80% છે. પાણી એ સાર્વત્રિક દ્રાવક છે; કોષમાં તમામ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ તેમાં થાય છે. પાણીની ભાગીદારી સાથે, થર્મોરેગ્યુલેશન હાથ ધરવામાં આવે છે. પાણીમાં ઓગળેલા પદાર્થો (ક્ષાર, પાયા, એસિડ, પ્રોટીન, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, આલ્કોહોલ, વગેરે) ને હાઇડ્રોફિલિક કહેવામાં આવે છે. હાઇડ્રોફોબિક પદાર્થો (ચરબી અને ચરબી જેવા પદાર્થો) પાણીમાં ઓગળતા નથી. અન્ય અકાર્બનિક પદાર્થો (ક્ષાર, એસિડ, પાયા, હકારાત્મક અને નકારાત્મક આયનો) 1.0 થી 1.5% સુધી બને છે.

કાર્બનિક પદાર્થોમાં, પ્રોટીન (10-20%), ચરબી અથવા લિપિડ (1-5%), કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ (0.2-2.0%), અને ન્યુક્લિક એસિડ (1-2%) મુખ્ય છે. ઓછા પરમાણુ વજનવાળા પદાર્થોની સામગ્રી 0.5% થી વધુ નથી.

પરમાણુ ખિસકોલીએક પોલિમર છે જેમાં મોનોમર્સના પુનરાવર્તિત એકમોની મોટી સંખ્યામાં સમાવેશ થાય છે. એમિનો એસિડ પ્રોટીન મોનોમર્સ (તેમાંથી 20) પેપ્ટાઇડ બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે, જે પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળ (પ્રોટીનનું પ્રાથમિક માળખું) બનાવે છે. તે સર્પાકારમાં વળી જાય છે, બદલામાં, પ્રોટીનની ગૌણ રચના બનાવે છે. પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળના ચોક્કસ અવકાશી અભિગમને લીધે, પ્રોટીનની તૃતીય રચના ઊભી થાય છે, જે પ્રોટીન પરમાણુની વિશિષ્ટતા અને જૈવિક પ્રવૃત્તિને નિર્ધારિત કરે છે. કેટલીક તૃતીય રચનાઓ એકબીજા સાથે જોડાઈને ચતુર્થાંશ માળખું બનાવે છે.

પ્રોટીન કાર્ય કરે છે આવશ્યક કાર્યો. ઉત્સેચકો- જૈવિક ઉત્પ્રેરક કે જે કોષમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના દરને લાખો હજારો લાખો વખત વધારી દે છે તે પ્રોટીન છે. પ્રોટીન, તમામ સેલ્યુલર સ્ટ્રક્ચરનો ભાગ હોવાને કારણે, પ્લાસ્ટિક (બાંધકામ) કાર્ય કરે છે. કોષની હિલચાલ પણ પ્રોટીન દ્વારા કરવામાં આવે છે. તેઓ કોષમાં, કોષની બહાર અને કોષની અંદર પદાર્થોનું પરિવહન પૂરું પાડે છે. પ્રોટીનનું રક્ષણાત્મક કાર્ય (એન્ટિબોડીઝ) મહત્વપૂર્ણ છે. પ્રોટીન એ ઉર્જાનો એક સ્ત્રોત છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમોનોસેકરાઇડ્સ અને પોલિસેકરાઇડ્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. બાદમાં મોનોસેકરાઇડ્સમાંથી બનેલ છે, જે એમિનો એસિડની જેમ, મોનોમર છે. કોષમાં મોનોસેકરાઇડ્સમાં, સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગ્લુકોઝ, ફ્રુક્ટોઝ (છ કાર્બન અણુઓ ધરાવે છે) અને પેન્ટોઝ (પાંચ કાર્બન અણુઓ) છે. પેન્ટોઝ એ ન્યુક્લિક એસિડનો ભાગ છે. મોનોસેકરાઇડ્સ પાણીમાં અત્યંત દ્રાવ્ય હોય છે. પોલિસેકરાઇડ્સ પાણીમાં નબળી રીતે દ્રાવ્ય હોય છે (પ્રાણીના કોષોમાં ગ્લાયકોજેન, સ્ટાર્ચ અને છોડના કોષોમાં સેલ્યુલોઝ). કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ઊર્જાનો સ્ત્રોત છે; પ્રોટીન (ગ્લાયકોપ્રોટીન), ચરબી (ગ્લાયકોલિપિડ્સ) સાથે સંયુક્ત જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ કોષની સપાટી અને કોષની રચનામાં સામેલ છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ

પ્રતિ લિપિડ્સચરબી અને ચરબી જેવા પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. ચરબીના અણુઓ ગ્લિસરોલ અને ફેટી એસિડથી બનેલા છે. ચરબી જેવા પદાર્થોમાં કોલેસ્ટ્રોલ, કેટલાક હોર્મોન્સ અને લેસીથિનનો સમાવેશ થાય છે. લિપિડ્સ, જે કોષ પટલના મુખ્ય ઘટકો છે (તેઓ નીચે વર્ણવેલ છે), ત્યાં બાંધકામ કાર્ય કરે છે. લિપિડ્સ ઊર્જાના સૌથી મહત્વપૂર્ણ સ્ત્રોત છે. તેથી, જો 1 ગ્રામ પ્રોટીન અથવા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન 17.6 kJ ઊર્જા મુક્ત કરે છે, તો 1 ગ્રામ ચરબીનું સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન 38.9 kJ મુક્ત કરે છે. લિપિડ્સ થર્મોરેગ્યુલેશન કરે છે અને અંગોનું રક્ષણ કરે છે (ચરબીના કેપ્સ્યુલ્સ).

ન્યુક્લિક એસિડ્સમોનોમર્સ અને ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ દ્વારા રચાયેલા પોલિમર પરમાણુઓ છે. ન્યુક્લિયોટાઇડમાં પ્યુરિન અથવા પાયરીમિડીન બેઝ, ખાંડ (પેન્ટોઝ) અને ફોસ્ફોરિક એસિડ અવશેષો હોય છે. તમામ કોષોમાં ન્યુક્લીક એસિડ બે પ્રકારના હોય છે: ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ (ડીએનએ) અને રિબોન્યુક્લીક એસિડ (આરએનએ), જે પાયા અને શર્કરાની રચનામાં અલગ પડે છે (કોષ્ટક 1, ચોખા 2).

ચોખા. 2. ન્યુક્લીક એસિડનું અવકાશી માળખું (બી. આલ્બર્ટ્સ એટ અલ અનુસાર, સુધારેલા મુજબ). I - RNA; II - ડીએનએ; ઘોડાની લગામ – સુગર ફોસ્ફેટ બેકબોન્સ; A, C, G, T, U - નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા, તેમની વચ્ચેની જાળીઓ - હાઇડ્રોજન બોન્ડ

ડીએનએ પરમાણુમાં બે પોલીન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળો હોય છે જે એક બીજાની આસપાસ ડબલ હેલિક્સના રૂપમાં ટ્વિસ્ટેડ હોય છે. બંને સાંકળોના નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા પૂરક હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે. એડેનાઇન માત્ર થાઇમિન સાથે અને સાયટોસિન - ગ્વાનિન સાથે જોડાય છે(A – T, G – C). ડીએનએમાં આનુવંશિક માહિતી હોય છે જે કોષ દ્વારા સંશ્લેષિત પ્રોટીનની વિશિષ્ટતા નક્કી કરે છે, એટલે કે, પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં એમિનો એસિડનો ક્રમ. ડીએનએ કોષના તમામ ગુણધર્મો વારસા દ્વારા પ્રસારિત કરે છે. ડીએનએ ન્યુક્લિયસ અને મિટોકોન્ડ્રિયામાં જોવા મળે છે.

આરએનએ પરમાણુ એક પોલિન્યુક્લિયોટાઇડ સાંકળ દ્વારા રચાય છે. કોષોમાં ત્રણ પ્રકારના RNA હોય છે. માહિતીપ્રદ, અથવા મેસેન્જર RNA tRNA (અંગ્રેજી મેસેન્જરમાંથી - "મધ્યસ્થી"), જે ડીએનએના ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ વિશેની માહિતીને રિબોઝોમમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે (નીચે જુઓ).

આરએનએ (ટીઆરએનએ) સ્થાનાંતરિત કરો, જે એમિનો એસિડને રિબોઝોમમાં વહન કરે છે. રિબોસોમલ આરએનએ (આરઆરએનએ), જે રિબોઝોમના નિર્માણમાં સામેલ છે. આરએનએ ન્યુક્લિયસ, રિબોઝોમ્સ, સાયટોપ્લાઝમ, મિટોકોન્ડ્રિયા અને ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સમાં જોવા મળે છે.

કોષ્ટક 1

ન્યુક્લિક એસિડ રચના

કોષમાં રાસાયણિક પદાર્થો, ખાસ કરીને તેમની રચના, રાસાયણિક દૃષ્ટિકોણથી, મેક્રો- અને માઇક્રોએલિમેન્ટ્સમાં વિભાજિત થાય છે. જો કે, અલ્ટ્રામાઇક્રોએલિમેન્ટ્સનું એક જૂથ પણ છે, જેમાં રાસાયણિક તત્વોનો સમાવેશ થાય છે જેની ટકાવારી 0.0000001% છે.

એકલા રાસાયણિક સંયોજનોત્યાં પાંજરામાં વધુ છે, અન્ય ઓછા. જો કે, કોષના તમામ મુખ્ય તત્વો મેક્રો તત્વોના જૂથના છે. ઉપસર્ગ મેક્રોનો અર્થ ઘણો થાય છે.

અણુ સ્તરે જીવંત જીવ નિર્જીવ પ્રકૃતિના પદાર્થોથી અલગ નથી. તે નિર્જીવ પદાર્થો જેવા જ અણુઓ ધરાવે છે. જો કે, જીવંત સજીવમાં રાસાયણિક તત્વોની સંખ્યા, ખાસ કરીને જે મૂળભૂત જીવન પ્રક્રિયાઓ પૂરી પાડે છે, ટકાવારીની દ્રષ્ટિએ ઘણી વધારે છે.

સેલ રસાયણો

ખિસકોલી

કોષના મુખ્ય પદાર્થો પ્રોટીન છે. તેઓ સેલ માસના 50% કબજે કરે છે. પ્રોટીન ઘણા કાર્યો કરે છે વિવિધ કાર્યોજીવંત પ્રાણીઓના શરીરમાં, પ્રોટીન પણ તેમની સમાનતા અને કાર્યોમાં ઘણા અન્ય પદાર્થો છે.

તેમની રાસાયણિક રચના અનુસાર, પ્રોટીન એ બાયોપોલિમર્સ છે જેમાં પેપ્ટાઈડ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા એમિનો એસિડનો સમાવેશ થાય છે. હું એ નોંધવા માંગુ છું કે પ્રોટીનની રચના મુખ્યત્વે એમિનો એસિડ અવશેષો દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે.

પ્રોટીનની રાસાયણિક રચના નાઇટ્રોજનની સતત સરેરાશ રકમ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે - આશરે 16%. હું એ નોંધવા માંગુ છું કે ચોક્કસ ઉત્સેચકોના પ્રભાવ હેઠળ, તેમજ એસિડ્સ સાથે ગરમી દરમિયાન, પ્રોટીન હાઇડ્રોલિસિસ માટે યોગ્ય છે. આ તેમની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓમાંની એક છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પ્રકૃતિમાં ખૂબ જ વ્યાપક છે અને છોડ અને પ્રાણીઓના જીવનમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેઓ તેમાં ભાગ લે છે વિવિધ પ્રક્રિયાઓશરીરમાં ચયાપચય અને ઘણા કુદરતી સંયોજનોના ઘટકો છે.

સામગ્રી, રચના અને ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મોના આધારે, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સને બે જૂથોમાં વહેંચવામાં આવે છે: સરળ - આ મોનોસેકરાઇડ્સ અને જટિલ - મોનોસેકરાઇડ્સના ઘનીકરણ ઉત્પાદનો છે. જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં, બે જૂથો પણ છે: ઓલિગોસેકરાઇડ્સ (મોનોસેકરાઇડ અવશેષોની સંખ્યા બે થી દસ છે) અને પોલિસેકરાઇડ્સ (મોનોસેકરાઇડ અવશેષોની સંખ્યા દસ કરતાં વધુ છે).

લિપિડ્સ

લિપિડ્સ સજીવો માટે ઊર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે. જીવંત સજીવોમાં, લિપિડ્સ ઓછામાં ઓછા ત્રણ મુખ્ય કાર્યો કરે છે: તેઓ પટલના મુખ્ય માળખાકીય ઘટકો છે, તેઓ સામાન્ય ઊર્જા અનામત છે, અને તેઓ પ્રાણીઓ, છોડ અને સુક્ષ્મસજીવોના જોડાણમાં પણ રક્ષણાત્મક ભૂમિકા ભજવે છે.

કોષમાં રહેલા રાસાયણિક પદાર્થો, જે લિપિડ્સના વર્ગ સાથે સંબંધિત છે, તેમની પાસે એક વિશેષ મિલકત છે - તે પાણીમાં અદ્રાવ્ય અને કાર્બનિક દ્રાવકોમાં સહેજ દ્રાવ્ય હોય છે.

ન્યુક્લિક એસિડ્સ

જીવંત જીવોના કોષોમાં બે પ્રકારના મહત્વપૂર્ણ ન્યુક્લીક એસિડ મળી આવ્યા છે: ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક એસિડ (ડીએનએ) અને રિબોન્યુક્લીક એસિડ (આરએનએ). ન્યુક્લિક એસિડ એ જટિલ સંયોજનો છે જેમાં નાઇટ્રોજન હોય છે.

સંપૂર્ણ હાઇડ્રોલિસિસના કિસ્સામાં, ન્યુક્લિક એસિડ નાના સંયોજનોમાં વિભાજિત થાય છે, એટલે કે: નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ અને ફોસ્ફેટ એસિડ. ન્યુક્લીક એસિડના અપૂર્ણ હાઇડ્રોલિસિસના કિસ્સામાં, ન્યુક્લિયોસાઇડ્સ અને ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ બનાવવામાં આવે છે. ન્યુક્લિક એસિડનું મુખ્ય કાર્ય આનુવંશિક માહિતીનો સંગ્રહ અને જૈવિક રીતે સક્રિય પદાર્થોનું પરિવહન છે.

મેક્રો તત્વોનું જૂથ કોષ જીવનનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે

મેક્રો તત્વોના જૂથમાં ઓક્સિજન, કાર્બન, હાઇડ્રોજન, નાઇટ્રોજન, પોટેશિયમ, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર, મેગ્નેશિયમ, સોડિયમ, કેલ્શિયમ, ક્લોરિન અને અન્ય જેવા મૂળભૂત રાસાયણિક તત્વોનો સમાવેશ થાય છે. તેમાંના ઘણા, ઉદાહરણ તરીકે, ફોસ્ફરસ, નાઇટ્રોજન, સલ્ફર વિવિધ સંયોજનોનો ભાગ છે જે શરીરના કોષોની જીવન પ્રક્રિયાઓ માટે જવાબદાર છે. આમાંના દરેક તત્વોનું પોતાનું કાર્ય છે, જેના વિના કોષનું અસ્તિત્વ અશક્ય હશે.

ઓક્સિજન, ઉદાહરણ તરીકે, કોષના લગભગ તમામ કાર્બનિક પદાર્થો અને સંયોજનોમાં સમાયેલ છે. ઘણા લોકો માટે, ખાસ કરીને એરોબિક સજીવો, ઓક્સિજન ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે, જે આ જીવતંત્રના કોષોને તેમના શ્વસન દરમિયાન ઊર્જા પૂરી પાડે છે. જીવંત જીવોમાં ઓક્સિજનનો સૌથી મોટો જથ્થો પાણીના અણુઓમાં જોવા મળે છે.
કાર્બન ઘણા કોષ સંયોજનોનો પણ ભાગ છે. CaCO3 પરમાણુમાં કાર્બન પરમાણુ જીવંત જીવોના હાડપિંજરનો આધાર બનાવે છે. વધુમાં, કાર્બન નિયમન કરે છે સેલ્યુલર કાર્યોઅને છોડના પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
કોષમાં પાણીના અણુઓમાં હાઇડ્રોજન જોવા મળે છે. તેમના મુખ્ય ભૂમિકાકોષની રચના એ છે કે ઊર્જા મેળવવા માટે ઘણા માઇક્રોસ્કોપિક બેક્ટેરિયા હાઇડ્રોજનને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે.
નાઇટ્રોજન એ કોષના મુખ્ય ઘટકોમાંનું એક છે. તેના પરમાણુ ન્યુક્લીક એસિડ, ઘણા પ્રોટીન અને એમિનો એસિડનો ભાગ છે. નાઇટ્રોજન N O ના સ્વરૂપમાં બ્લડ પ્રેશરને નિયંત્રિત કરવાની પ્રક્રિયામાં સામેલ છે અને પેશાબમાં જીવંત શરીરમાંથી વિસર્જન થાય છે.

સલ્ફર અને ફોસ્ફરસ સજીવોના જીવન માટે ઓછા મહત્વના નથી. પ્રથમ ઘણા એમિનો એસિડમાં સમાયેલ છે, અને તેથી પ્રોટીનમાં. અને ફોસ્ફરસ એટીપીનો આધાર બનાવે છે - જીવંત જીવની ઊર્જાનો મુખ્ય અને સૌથી મોટો સ્ત્રોત. તદુપરાંત, ખનિજ ક્ષારના સ્વરૂપમાં ફોસ્ફરસ દાંત અને હાડકાની પેશીઓમાં જોવા મળે છે.

કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ શરીરના કોષોના મહત્વપૂર્ણ ઘટકો છે. કેલ્શિયમ લોહીને ગંઠાવે છે, તેથી તે જીવંત પ્રાણીઓ માટે મહત્વપૂર્ણ છે. તે ઘણી અંતઃકોશિક પ્રક્રિયાઓને પણ નિયંત્રિત કરે છે. મેગ્નેશિયમ શરીરમાં ડીએનએની રચનામાં સામેલ છે, વધુમાં, તે ઘણા ઉત્સેચકો માટે કોફેક્ટર છે.

કોષને સોડિયમ અને પોટેશિયમ જેવા મેક્રો તત્વોની પણ જરૂર હોય છે. સોડિયમ કોષની પટલની સંભવિતતાને જાળવી રાખે છે, અને ચેતા આવેગ અને હૃદયના સ્નાયુઓની સામાન્ય કામગીરી માટે પોટેશિયમ જરૂરી છે.

જીવંત જીવ માટે સૂક્ષ્મ તત્વોનું મહત્વ

તમામ મૂળભૂત કોષ પદાર્થોમાં માત્ર મેક્રો તત્વો જ નહીં, પણ સૂક્ષ્મ તત્વોનો પણ સમાવેશ થાય છે. તેમાં ઝીંક, સેલેનિયમ, આયોડિન, કોપર અને અન્યનો સમાવેશ થાય છે. કોષમાં, મુખ્ય પદાર્થોના ભાગ રૂપે, તેઓ થોડી માત્રામાં જોવા મળે છે, પરંતુ તેઓ રમે છે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાશરીરની પ્રક્રિયાઓમાં. સેલેનિયમ, ઉદાહરણ તરીકે, ઘણી મૂળભૂત પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરે છે, તાંબુ એ ઘણા ઉત્સેચકોના ઘટક ઘટકોમાંનું એક છે, અને ઝીંક એ ઇન્સ્યુલિનની રચનામાં મુખ્ય તત્વ છે, જે સ્વાદુપિંડનું મુખ્ય હોર્મોન છે.

કોષની રાસાયણિક રચના - વિડિઓ

આ વિડિઓ પાઠ વિષયને સમર્પિત છે “કોષ: માળખું, રાસાયણિક રચનાઅને જીવન પ્રવૃત્તિ." વિજ્ઞાન જે કોષોનો અભ્યાસ કરે છે તેને સાયટોલોજી કહેવામાં આવે છે. આ પાઠમાં આપણે આપણા શરીરના સૌથી નાના માળખાકીય એકમની રચનાની ચર્ચા કરીશું, તેની રાસાયણિક રચના શીખીશું અને તેના મહત્વપૂર્ણ કાર્યો કેવી રીતે હાથ ધરવામાં આવે છે તે અંગે વિચારણા કરીશું.

વિષય: માનવ શરીરની સામાન્ય ઝાંખી

પાઠ: કોષ: માળખું, રાસાયણિક રચના અને મહત્વપૂર્ણ કાર્યો

માનવ શરીર એક વિશાળ બહુકોષીય અવસ્થા છે. કોષ - માળખાકીય એકમછોડ અને પ્રાણી બંને જીવો. કોષોનો અભ્યાસ કરતું વિજ્ઞાન કહેવાય છે.

કોષો સ્વરૂપ, બંધારણ અને કાર્યમાં અત્યંત વૈવિધ્યપુર્ણ છે, પરંતુ તે બધાની રચના એક સામાન્ય છે. પરંતુ આકાર, કદ અને લક્ષણો અંગ દ્વારા કરવામાં આવતી કામગીરી પર આધાર રાખે છે.

ઉત્કૃષ્ટ અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી, ગણિતશાસ્ત્રી અને માઇક્રોસ્કોપિસ્ટ રોબર્ટ હૂક દ્વારા સૌપ્રથમ કોષોના અસ્તિત્વની જાણ 1665માં કરવામાં આવી હતી.

ચોખા. 1.

હૂકની શોધ થઈ ત્યારથી, તમામ પ્રકારના પ્રાણીઓ અને છોડની પ્રજાતિઓમાં માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ કોષોનું અવલોકન કરવામાં આવ્યું છે. અને તે બધાની એક સામાન્ય રચના યોજના હતી. પરંતુ હળવા માઈક્રોસ્કોપ વડે માત્ર સાયટોપ્લાઝમ અને ન્યુક્લિયસ જ જોઈ શકાય છે. દેખાવ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપવૈજ્ઞાનિકોને માત્ર અન્ય લોકોને જોવાની જ નહીં, પણ તેમની અલ્ટ્રાસ્ટ્રક્ચરની તપાસ કરવાની પણ મંજૂરી આપી.