|
|
Химический состав клеток
Клетка состоит из тех же химических элементов, что и неживая природа:
в ней присутствует большинство элементов периодической системы Менделеева.
В клетках живых организмов особенно велико содержание четырех элементов
— кислорода (О), углерода (С), водорода (Н), азота (N), называемых макроэлементами.
В сумме они составляют около 98% всего содержимого клетки. Вместе с
серой и фосфором эти элементы входят в состав биополимеров -белков,
жиров, углеводов и нуклеиновых кислот.
Микроэлементы: сера (S), фосфор (Р), калий (К), натрий (Ма), кальций
(Са), магний (Мд), железо (Fe), хлор (CI), в сумме составляют около
1,9% содержимого клетки.
Ультрамикроэлементы: цинк (Zn), медь (Си), иод (J), фтор (F) и др.,
составляют менее 0,1% содержимого клетки. Все элементы играют в клетке
важную роль и необходимы в строго определенном количестве, их недостаток
или избыток приводит к различным нарушениям обмена в организме.
Органические вещества клетки:
Белки — это макромолекулы, или биополимеры. Мономерами
белков живых клеток являются 20 разных аминокислот. Между карбоксильной
группой СООН (кислая) и аминной группой Н — N — Н (основная) двух соседних
аминокислот формируется пептидная (ковалентная) связь. Различные комбинации
аминокислот в белковых молекулах придают белкам специфичность. Последовательное
соединение аминокислот в белке образует его первичную структуру — полипептид.
В большинстве случаев полипептид закручивается в спираль — вторичную
структуру белка. Функции белков:
-
Строительная: белки входят в состав клеточных структур.
-
Транспортная: способность белков связывать и переносить
с током крови многие химические соединения (например, транспорт гемоглобином
кислорода).
-
Рецепторная функция: обеспечивает взаимодействие клеток
между собой, а также различными макромолекулами белков к обратимому
изменению структуры в ответ на действие физических и химических факторов
лежит в основе раздражимости.
-
Сократительная функция обеспечивается особыми сократительными
белками, благодаря которым происходит движение жгутиков, ресничек,
сокращение мышц и т.п.
-
Энергетическая функция: белки — это запасной источник
энергии.
-
Каталитическая функция: белки-ферменты ускоряют химические
реакции.
-
Защитная функция: белки-антитела (иммуноглобулины)
обезвреживают антигены (инородные вещества), вызывающие заболевания
организма.
-
Регуляторная функция обеспечивается белками-гормонами,
которые регулируют обмен веществ.
Углеводы делятся на простые — моносахариды (рибоза,
дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза и др.) и сложные — дисахариды (сахароза,
лактоза, мальтоза) и полисахариды (крахмал, гликоген,
целлюлоза, хитин и др.).
Функции углеводов: входят в состав нуклеиновых кислот и АТФ, являются
универсальным источником энергии в организме, участвуют в обезвреживании
и выведении из организма ядовитых веществ, полисахариды играют роль
запасных продуктов.
Липиды — это нейтральные жиры, воска, фосфолипиды
и стероидные гормоны. Они нерастворимы в воде, но хорошо растворимы
в органических растворителях (бензине, эфире, бензоле и др.). В их состав,
как правило, входят глицерин и жирные кислоты.
Функции липидов:
-
используются как запасной источник энергии;
-
входят в состав клеточных мембран;
-
выполняют защитные функции (теплоизоляция).
Нуклвоновые кислоты -это молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой
кислоты) и РНК (рибонуклеиновой кислоты). ДНК — биополимер, ее мономеры
— нуклео-тиды состоят из азотистого основания (аденин, гуанин, цитозин,
тимин), моносахарида (дезоксирибоза) и остатка фосфорной кислоты. Сама
молекула ДНК — это 2 закрученные в спираль полинуклеотидные цепи, объединенные
между собой водородными связями.
Функция ДНК: запись, хранение и воспроизведение наследственной информации.
Рибонуклеиновая кислота (РНК) одно-цепочечный биополимер, состоящий
из нуклеотидов, в которых азотистое основание тимин заменено урацилом,
а углевод дезоксирибоза — рибозой. Различают 3 вида РНК: информационную
(и-РНК), транспортную (т-РНК) и рибосомальную (р-РНК).
Функции РНК: участие в воспроизведении наследственной информации (в
синтезе белка).
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ)- мононуклеотид, состоящий из ри-бозы,
аденина и трех остатков фосфорной кислоты.
Функция: АТФ — универсальный источник энергии в клетке.
|