Stanice

Sa stajališta koncepta živih sustava prema A. Leningeru.

Live ćelija je izotermni sustav organskih molekula, koji je sposoban za samoregulaciju i samoreprodukciju, izdvajanje energije i resursa iz okoliša.

Veliki broj uzastopnih reakcija javlja se u ćeliji, čija je brzina regulirana sama stanice.

Kavez se podržava u stacionarnom dinamičko stanje, daleko od ravnoteže s ekološki.

Stanice funkcioniraju na principu minimalne potrošnje komponenti i procesa.

Tako Cell je elementarni live otvoreni sustav koji je sposoban za neovisno postojanje, reprodukciju i razvoj. To je elementarna strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama.

Kemijski sastav Stanice.

Od 110 elemenata periodičnog mendeleEV sustava u ljudskom tijelu, 86 se otkrivaju trajno prisutni. 25 od njih je potrebno za normalnu vitalnu aktivnost, a 18 je apsolutno neophodno, a 7 su korisni. U skladu s postotkom u stanici, kemijski elementi su podijeljeni u tri skupine:

Makroelementi Glavni elementi (organ) su vodik, ugljik, kisik, dušik. Njihova koncentracija: 98 - 99,9%. Oni su univerzalne komponente spojeva organskih stanica.

Mikroelementi - natrij, magnezij, fosfor, sumpor, klor, kalij, kalcij, željezo. Njihova koncentracija od 0,1%.

Ultramic-elementi - bor, silicij, vanadij, mangan, kobalt, bakar, cink, molibden, selen, jod, brom, fluor. Oni utječu na metabolizam. Njihova odsutnost je uzrok bolesti (cink - dijabetes, jod - endemska gušavost, željezo - maligna anemija, itd.).

Moderna medicina zna činjenice negativne interakcije vitamina i minerala:

Cink smanjuje apsorpciju bakra i natječe se za asimilaciju željezom i kalcijem; (i nedostatak cinka uzrokuje slabljenje imunološki sustav, broj patoloških uvjeta na strani domaćih žlijezda izlučivanja).

Kalcij i željezo smanjuju asimilaciju mangana;

Vitamin E je slabo u kombinaciji s željezom i vitaminom C - s vitaminima skupine V.

Pozitivan međusobni utjecaj:

Vitamin E i selenij, kao i kalcij i vitamin K djeluju sinergistički;

Za apsorpciju kalcija, potreban je vitamin D;

Bakar doprinosi asimilaciji i povećava učinkovitost korištenja željeza u tijelu.

Komponente anorganskih stanica.

Voda - Najvažnija komponenta stanica, univerzalno disperzijsko okruženje živih tvari. Aktivne stanice organizama na bazi tla se sastoje od 60 - 95% vode. U stanicama i tkivima (sjemenkama, sporovima) vode 10 - 20%. Voda u ćeliji je u dva oblika - slobodna i povezana s staničnim koloidima. Slobodna voda je otapalo i disperzijski medij koloidnog sustava protoplazme. Njegov 95%. Srodna voda (4-5%) svih vodenih stanica tvori krhke vodik i hidroksilne veze s proteinima.

Svojstva vode:

Voda je prirodno otapalo za mineralne i one i druge tvari.

Voda je faza disperzije koloidnog sustava protoplazme.

Voda je medij za reakcije metabolizma stanica, jer Fiziološki procesi javljaju se u isključivo vodnom okruženju. Pruža reakcije hidrolize, hidratacije, oticanje.

Sudjeluje u mnogim reakcijama enzimskih stanica i formira se tijekom metabolizma.

Voda je izvor vodikovih iona tijekom fotosinteze u biljkama.

Biološka vrijednost vode:

Većina bio kemijske reakcije Ona ide samo u vodenoj otopini, došle su mnoge tvari i dobivene su iz stanica otopljenih. To karakterizira transportnu funkciju vode.

Voda osigurava reakcije hidrolize - cijepanje proteina, masti, ugljikohidrata pod djelovanjem vode.

Zahvaljujući velikoj toplini isparavanja, organizam se hladi. Na primjer, znojenje u osobi ili transpiraciji u biljkama.

Visoki kapacitet topline i toplinska vodljivost vode doprinosi ravnomjernoj raspodjeli topline u ćeliji.

Zahvaljujući silama adhezije (voda - tlo) i koheziji (voda - voda), voda ima svojstvo kapilara.

Neaktivnost vode određuje intenzivno stanje staničnih zidova (Turgor), hidrostatski kostur na okruglim crvima.

Stanice biljaka i životinja sadrže anorganske i organske tvari. Anorganski uključuju vodu i minerale. Organske tvari uključuju proteine, masti, ugljikohidrate, nukleinske kiseline.

Anorganske tvari

Voda- Ovo je veza koja Živa stanica. Sadrži B. najveća količina, Voda je oko 70% mase stanice. Većina intracelularnih reakcija nastavite u vodenom okruženju. Voda u kavezu je u slobodnom i srodnom stanju.

Vrijednost vode za vitalnu stanicu određena je strukturom i svojstvima. Sadržaj vode u stanicama može biti različit. 95% vode je u stanici u slobodnom stanju. Potrebno je kao otapalo za organske i anorganske tvari. Sve biokemijske reakcije u stanici javljaju se uz sudjelovanje vode. Voda se koristi za uklanjanje različitih tvari iz ćelije. Voda ima visoku toplinsku vodljivost i sprječava oštre temperaturne fluktuacije. 5% vode je u većem stanju, formirajući krhke veze s proteinima.

Minerali stanica može biti u disociranom stanju ili u spoju s organskim tvarima.

Kemijski elementi, koji sudjeluju u metaboličkim procesima i imaju biološku aktivnost, pod nazivom biogena.

Citoplazmasadrži oko 70% kisika, 18% ugljika, 10% vodika, kalcija, dušika, kalija, fosfora, magnezija, sumpora, klora, natrij, aluminij, željezo. Ti elementi čine 99,99% sastava stanica i nazivaju se makroelementi.Na primjer, kalcij i fosfor su dio kostiju. Željezo - komponenta hemoglobina.

Mangan, bor, bakar, cink, jod, kobalt - elementi u tragovima.Oni čine tisuću frakcija postotak stanične mase. Mikroelementi su potrebni za formiranje hormona, enzima, vitamina. Utječu na procesi razmjene u organizmu. Na primjer, jod je dio hormona Štitnjača, kobalt - u vitaminu B 12.

Zlato, živa, radij itd. - ultramicroelements- Millionnayi frakcije postotka sastava stanica su.

Nedostatak ili višak mineralnih soli krši vitalnu aktivnost tijela.

Organske tvari

Kisik, vodik, ugljik, dušik su uključeni u organske tvari. Organski spojevi su velike molekule koje se nazivaju polimeri. Polimeri se sastoje od mnogih repetitivnih jedinica (monomeri). Organski polimerni spojevi uključuju ugljikohidrate, masti, proteine, nukleinske kiseline, ATP.

Ugljikohidrati

Ugljikohidratisastoje se od ugljika, vodika, kisika.

Monomeriugljikohidrati su monosaharidi.Ugljikohidrati su podijeljeni u monosaharide, disaharide i polisaharide.

Monosaharidi- Jednostavni šećeri s formulom (CH2O) n, gdje je n bilo koji cijeli broj od tri do sedam. Ovisno o broju ugljikovih atoma, trioza (3C), Tetroza (4C), pentoza (5c), heksoza (6C), heptoza (7c) se razlikuju u molekuli.

Trioses.C3H6O3 - Na primjer, gliceraldehid i dihidroksiaceton - igraju ulogu međuproizvoda tijekom respiratornog procesa, sudjeluju u fotosintezi. Tetroza s 4H804 se nalaze u bakterijama. Pentooze s 5 H10O5-5 - na primjer riboza - uključen je u sastav RNA, deoksiriboza je dio DNA. HXOSS - od 6 h 12 o 6 - na primjer glukoza, fruktoza, galaktoza. Glukoza je izvor energije za stanicu. Zajedno s fruktozom i galaktozom glukoze mogu sudjelovati u stvaranju disaharida.

Disaharidioni su formirani kao rezultat reakcije kondenzacije između dva monosaharida (heksoza) s gubitkom molekule vode.

Formula disaharida od 12 N2011 maltoza, laktoza i saharoze su najšire među disaharidima.

Šećeraza, ili šećer štapom, sintetiziran u biljkama. Maltose se formira od škroba u procesu probave u tijelu životinja. Laktoza ili mliječni šećer se nalazi samo u mlijeku.

Polisaharidi (jednostavno) formiraju se kao rezultat reakcije kondenzacije veliki broj monosaharidi. Jednostavni polisaharidi uključuju škrob (sintetiziran u biljkama), glikogen (sadržan u stanicama jetre i životinjski mišići), celuloza (oblici) stanični zid u biljkama).

Složeni polisaharidi oni su formirani kao rezultat interakcije ugljikohidrata s lipidima. Na primjer, glikolipidi su dio membrana. Spoj ugljikohidrata s proteinima (glikoproteidi) također uključuje složene polisaharide. Na primjer, glikoproteini su uključeni u sluz odvojene žlijezde ventrikularnog crijevnog trakta.

Funkcije ugljikohidrata:

1. Energija:60% energije Tijelo dobiva tijekom raspada ugljikohidrata. Prilikom razdvajanja 1 g ugljikohidrata, 17,6 km energije ističe.

2. Strukturna i referenca:ugljikohidrati su dio plazma membrana, školjke biljnih i bakterijskih stanica.

3. Moguće:hranjive tvari (glikogen, škrob) se pohranjuju u zalihe u stanicama.

4. Zaštitni:tajne (sluzi) koji izlučuju razne žlijezde štite zidove šupljih organa, bronhija, želuca, crijeva iz mehanička oštećenja, Štetne bakterije i virusi.

5. Sudjelovati B. fotosinteza.

Masti i stambene tvari

Mast.sastoje se od ugljika, vodika, kisika. Monomerimasti su masna kiselinai glicerol.Svojstva masti određena je kvalitativnim sastavom masnih kiselina i njihovog kvantitativnog omjera. Tekućina od biljnih masti (ulja), životinje su čvrste (kao što je masnoća). Masti su netopljivi u vodi su hidrofobni spojevi. Masti, povezivanje s proteinima, obliku lipoproteina, povezivanje s ugljikohidratima - glikolipidima. Glikolipidi i lipoproteini su tvari poput nula.

Tvari slične zemlje su dio membrana stanica, membranske organele, živčanog tkiva. Masti se mogu spojiti na glukozu i formirati glikozide. Na primjer, glikozid digitoksina je tvar koja se koristi u liječenju bolesti srca.

Funkcije masti:

1. Energija:s punim propadanjem 1 g masti ugljični dioksid I voda se ističe 38,9 km energije.

2. Struktura:dijelovi su uključeni u staničnu membranu.

3. Zaštitni:sloj masti štiti tijelo od supercooling, mehaničkih šokova i potresa.

4. Regulatorno:steroidni hormoni reguliraju metaboličke procese i reprodukciju.

5. Mast- izvor endogena voda.Kada se oksidiraju 100 g masti, razlikuje se 107 ml vode.

Proteini

Sastav proteina uključuje ugljik, kisik, vodik, dušik. Monomeriprotein je aminokiseline.Proteini su izgrađeni od dvadeset različitih aminokiselina. Formula aminokiselina:

Sastav aminokiselina uključuju: NH2-amino skupinu s osnovnim svojstvima; Coxy je karboksilna skupina, ima kisela svojstva. Aminokiseline se međusobno razlikuju s radikalima - R. aminokiselinama - amfoteričnim spojevima. Oni su međusobno povezani u molekuli proteina pomoću peptidnih veza.

Shema aminokiselinske kondenzacije (formiranje komunikacije peptida)

Postoji primarna, sekundarna, tercijarna i kvaternarna struktura proteina. Red, količina i kvaliteta aminokiselina uključenih u molekulu proteina određuju njegovu primarnu strukturu. Proteini primarne strukture mogu se spojiti na spirale s vodikovim vezama i formirati sekundarnu strukturu. Polipeptidni lanci su uvrnuti na određeni način u kompaktnu strukturu, tvoreći globus (kugla) je treća definitivna struktura proteina. Većina proteina ima tercijarnu strukturu. Aminokiseline su aktivne samo na površini globule. Proteini koji imaju globularnu strukturu kombiniraju se zajedno i tvore kvaternu strukturu. Zamjena jedne aminokiseline dovodi do promjene u svojstvima proteina (Sl. 30).

Kada je izložen visoke temperature, Kiseline i drugi čimbenici mogu uništiti molekulu proteina. Ovaj fenomen naziva se denaturacija (slika 31). Ponekad denatourizam

Sl. trideset.Različite strukture proteinskih molekula.

1 - osnovno; 2 - sekundarno; 3 - tercijarni; 4 - kvartarna (na primjeru hemoglobina krvi).

Sl. 31.Denaturacija proteina.

1 - molekula proteina do denaturacije;

2 - denaturirani protein;

3 - Obnova molekule izvora proteina.

valjani protein pri mijenjanju uvjeta može ponovno vratiti svoju strukturu. Ovaj se proces naziva renaitrirati i moguće je samo kada se ne uništi primarna struktura proteina.

Proteini su jednostavni i složeni. Jednostavni proteini sastoje se samo od aminokiselina: na primjer, albumin, globulini, fibrinogen, miozin.

Sofisticirani proteini sastoje se od aminokiselina i drugih organskih spojeva: na primjer, lipoproteini, glikoproteini, nuk-leopoproteini.

Značajke proteina:

1. Energija.Uz propadanje od 1 g proteina, odlikuje se 17,6 KJ energije.

2. Katalizator.Poslužite kao katalizatori biokemijskih reakcija. Katalizatori - enzimi. Enzimi ubrzavaju biokemijske reakcije, ali nisu dio konačnih proizvoda. Enzimi su strogo specifični. Svaki supstrat odgovara njegovom enzimu. Ime enzim uključuje ime podloge i kraj "aza": maltaz, ribonuklease. Enzimi su aktivni na određenoj temperaturi (35 - 45 ° C).

3. Strukturna.Proteini su dio membrane.

4. Prijevoz.Na primjer, hemoglobin transferi kisik i CO 2 u krvi kralježnjaka.

5. Zaštitni.Zaštita tijela ot. Štetni utjecaji: Razvijanje antitijela.

6. Kontraktilno.Zbog prisutnosti proteina actena i vanzemaljaca u mišićnim vlaknima dolazi do kontrakcije mišića.

Nukleinske kiseline

Postoje dvije vrste nukleinskih kiselina: Dna(deoksiribonukleinska kiselina) i Rna(ribonukleinska kiselina). Monomeranukleinske kiseline su nukleotidi.

DNA (deoksiribonukleinska kiselina). DNA nukleotid uključuje jednu od dušičnih baza: adenin (a), gvanin (g), timin (t) ili citozin (c) (sl. 32), ugljikohidratni dezoksiriboza i ostatak fosforne kiseline. DNA molekula je dvostruka spiralna izgrađena na načelu komplementarnosti. U molekuli DNA, slijedeće dušične baze su komplementarni: a \u003d t; G \u003d C. Dvije spirale DNK povezane su vodikovim vezama (Sl. 33).

Sl. 32.Struktura nukleotida.

Sl. 33.Zemljište DNA molekule. Komplementarni spoj nukleotida različitih krugova.

DNA je sposobna samopoštovanje (replikacija) (sl. 34). Replikacija počinje razdvajanjem dva komplementarna lanca. Svaki lanac se koristi kao matrica za stvaranje nove DNA molekule. U procesu sinteze DNA, enzimi su uključeni. Svaka od dvije supsidijarne molekule nužno uključuje jednu staru spiralu i jednu novu. Nova molekula DNA je apsolutno identična staroj o nizu nukleotida. Ova metoda replikacije osigurava točnu reprodukciju u pomoćnim molekulama informacija koje su zabilježene u molekuli DNA majčinske materi.

Sl. 34.Udvostručenjem molekule DNA.

1 - matrična DNA;

2 - formiranje dva nova lanci na temelju matrice;

3 - molekule pod subsidijačem DNA.

DNK funkcije:

1. Skladištenje nasljednih informacija.

2. Osiguranje genetskih informacija prijenosa.

3. Prisutnost u kromosomu kao strukturne komponente.

DNA je u jezgri stanice, kao iu takvim organskim stanicama, poput mitohondrije, kloroplasta.

RNA (ribonukleinska kiselina). Ribonukleinske kiseline su 3 vrste: ribosomalni, transporti informacijaRNA. Nukleotid RNA sastoji se od jedne od dušičnih baza: adenin (a), gvanin (g), citozin (C), uracil (y), ugljikohidrata - riboza i ostataka fosforne kiseline.

Ribosomalna RNA (RRNA) u kombinaciji s proteinima, dio je ribosoma. RRNA je 80% cijele RNA u ćeliji. Na ribosomima postoji sinteza proteina.

Informacije RNA (Irna) kreće se od 1 do 10% cijele RNA u stanici. Strukturom Complementarne, dionica DNA molekula prevoze informacije o sintezi određenog proteina. Duljina IRNN ovisi o duljini DNA sekcije iz koje su informacije pročitane. IRNA prijenos informacija o sintezi proteina iz kernela na citoplazmu u ribosomu.

Transport RNA (TRNA) to je oko 10% cijele RNA. Ima kratki lanac nukleotida u obliku trilerije i nalazi se u citoplazmi. Na jednom kraju trilice je Tripti nukleotida (antikodon) koja kodira određenu aminokiselinu. Na drugom kraju, triplet nukleotida, na koje je spojen aminokiselina. Za svaku amino kiselinu postoji vlastiti Trnak. TRNA transferi aminokiseline na mjestu sinteze proteina, tj. ribosomima (sl. 35).

RNA se nalazi u nukleolinu, citoplazmi, ribosomima, mitohondriji i plastidima.

ATP - adenazifrosforna kiselina. Adenazintrifoornska kiselina (ATP) sastoji se od dušične baze - adenin, šećer - ribozai tri ostatke fosforne kiseline(Sl. 36). ATP molekula akumulira veliku količinu energije potrebne za biokemijske procese u stanici. Sinteza ATP javlja se u mitohondriji. ATP molekula je vrlo nestabilna

cHIVA je sposobna razdvojiti jednu ili dvije fosfatne molekule s velikom količinom energije. Komunikacija u ATP molekuli naziva se makroedgic.

ATP → ADP + 40 KJ ADF → AMP + F + 40 KJ

Sl. 35Struktura TRNA.

A, b, i G - dijelovi komplementarnog spoja unutar jednog lanca RNA; D - parceli (aktivni centar) spojevi s amino kiselinom; E je dio komplementarnog spoja s molekulom.

Sl. 36Struktura ATP-a i njegove transformacije u ADP.

Pitanja za samokontrolu

1. Koje tvari u ćeliji odnose se na anorganski?

2. Koje tvari u stanici odnose se na organski?

3. Što je monomer ugljikohidrata?

4. Koja zgrada ima ugljikohidrate?

5. Koje funkcije su ugljikohidrati?

6. Koji je monomer masti?

7. Koja zgrada ima masti?

8. Koje su funkcije masti?

9. Što je protein monomer? 10. Kakvu strukturu ima proteine? 11. Koje strukture imaju proteine?

12. Što se događa kada se molekula proteina denaturira?

13. Koje funkcije izvode proteine?

14. Koje nukleinske kiseline su poznate?

15. Koji je monomer nukleinskih kiselina?

16. Što je dio DNA nukleotida?

17. Koja je struktura RNA nukleotida?

18. Koja je struktura molekule DNA?

19. Koje funkcije izvode molekulu DNA?

20. Koja struktura ima RRNA?

21. Koja je struktura IRNK?

22. Koja je struktura TRNA?

23. Koje funkcije izvode ribonukleične kiseline?

24. Koja je struktura ATP-a?

25. Koje funkcije izvode ATP u ćeliji?

Ključne riječi "kemijski sastav stanica"

azotička baza albumina

aminokiselinska skupina aminokiselina

amfoterični spojevi

antiknodon

bakterije

proteini

biološka aktivnost Biološki katalizator

biokemijske reakcije

bolest

tvari

specifičnost vrsta

vitamini

voda

vodikov spoji sekundarna struktura proizvodnje antitijela visoka temperatura galaktoza heksoza hemorlobin heparin

hidrofobni spojevi

glikogen

glikozidi

glikoproteini

glicerol

kap

globulini

glukoza

hormoni

gvajka

dvokrevetna dezoksiriboza spiralna denatraturacijska disaharida

disocirano stanje

Dna

informacijska jedinica živi organizam životinjski vitalni život masne kiseline masne fatabase zhilarne tvari

nabava hranjivih tvari višak

pojedinačna specifičnost

izvor energije

kapi

karboksilna skupina

kvalitetna kiselina

stanični kodon

oscilacija temperature

količina

dopuna

krajnji proizvodi

kosti

škrob

laktoza

liječenje

lipoproteis

makroelementi

makroehergijske veze

maltoza

težina

stanice membrane

mikroelementi

mineralne soli

mozin.

mitohondrija

molekula

mliječni šećer

monomer

monosaharid

mukopolizacharidi

mukoprotein

nasljedne informacije nedostaju

anorganske tvari živčani tkanina nukleoprotein nukleotoprotein metabolizma metabolizma metabolizma procesi organske tvari pentoza

peptidna komunikacija Primarna struktura plodova poda

potkožno tkivo

polimerni polisaharid

polupropusna membrana

narudžba

gubitak

prodiranje vode

postotak

radikal

razaranje

propadati

otapalo

biljka

podjela

reakcija kondenzacije

renatura

riboza

ribonuklease.

ribosomu

Rna

šećer

Šipka

slobodno stanje

stanje

sjemenke

srce

protein sinteze

sloj

slina

proteini društva

struktura

podloga

toplinska vodljivost

tetroza Tišina

specifičnost tkiva

tercijarna struktura

djetelina

trioses.

trojstvo

cane šećer ugljikohidrati

ultramicroelements

uracil

zemljište

enzimi

fibrinogen

formula

fotoshorska kiselina fotosinteza fruktoze funkcije

kemijski elementi

kloroplasti

kromosom

celuloza

lanac

citozin

citoplazma

kvartarna struktura kugle

štitnjača

elementi

jezgra

Cell: Kemijski sastav, struktura, organoidna funkcija.

Kemijski sastav stanice. Elementi makro i traga. Odnos između strukture i funkcija anorganskih i organskih tvari (proteina, nukleinskih kiselina, ugljikohidrata, lipida, ATP), koji su uključeni u ćeliju. Uloga kemijske tvari U staničnoj i ljudskom tijelu.

Organizmi se sastoje od stanica. Stanice različitih organizmica imaju sličan kemijski sastav. Tablica 1 prikazuje glavne kemijske elemente koji se nalaze u stanicama živih organizama.

Tablica 1. Sadržaj kemijski elementi u kavezu

Prva skupina uključuje kisik, ugljik, vodik i dušik. Oni čine gotovo 98% cjelokupnog sastava stanica.

Druga skupina uključuje kalij, natrij, kalcij, sumpor, fosfor, magnezij, željezo, klor. Njihov sadržaj u ćeliji je desetina i stotinke postotaka. Elementi ove dvije skupine odnose se na makroelementi (od grčkog. makro - Veliki).

Preostali elementi koji predstavljaju stanice u ćeliji i tisuće postotnih dionica uključeni su u treću skupinu. to mikroelementi (od grčkog. mikro - Mali).

Nisu otkriveni nikakvi elementi koji su inherentni divljim životinjama u stanici. Svi navedeni kemijski elementi uključeni su u sastav nežive prirode. To ukazuje na jedinstvo živog i neživog prirode.

Nedostatak stavke može dovesti do bolesti, pa čak i smrti tijela, jer svaki element ima ulogu. Makroelementi prve skupine čine osnovu biopolimera - proteina, ugljikohidrata, nukleinskih kiselina, kao i lipida, bez kojih je život nemoguć. Sumpor je dio nekih proteina, fosfora - u sastav nukleinskih kiselina, željeza - u sastav hemoglobina i magnezijevog klorofila. Kalcij igra važnu ulogu u metabolizmu.

Dio kemijskih elemenata sadržanih u ćeliji dio je anorganskih tvari - mineralne soli i vode.

Mineralne soli su u stanici, u pravilu, u obliku kationa (K +, Na +, Ca2 +, mg 2+) i anions (HPO 2- / 4, H2 PO - / 4, CI -, NSO 3 ), čiji omjer određuje kiselost srednje važna za vitalne stanice.

(U mnogim ćelijama, medij je niskokalki i njegov pH gotovo se ne mijenja, jer stalno podržava određeni omjer kationa i aniona.)

Od anorganskih tvari u divljini, igra se ogromna uloga voda.

Bez vode, život je nemoguć. To je značajna masa većine stanica. Mnoge vode sadrže u ljudskim moždanim stanicama i ljudskim embrijima: više od 80% vode; U stanicama masnog tkiva - samo 40,% do starosti, sadržaj vode u stanicama se smanjuje. Osoba koja je izgubila 20% vode umire.

Jedinstvena svojstva vode određuje njegovu ulogu u tijelu. Ona je uključena u regulaciju topline, što je zbog visokog kapaciteta topline vode - potrošnje velike količine energije kada se zagrijava. Što određuje visoku količinu topline vode?

U molekuli vode, atom kisika je kovalentno povezan s dva atoma vodika. Molekula polarne vode, budući da atom kisika djelomično ima djelomično negativna naknada, i svaki od dva atoma vodika ima

Djelomično pozitivan naboj. Između atoma kisika jedne molekule vode i atoma vodika, druga molekula tvori vodikovu vezu. Vodikovim vezama osiguravaju veliki broj molekula vode. Kada se voda zagrijava, u konzumira se značajan dio energije na prazninu vodikovih veza, koji određuje visok kapacitet topline.

Voda - dobro otapalo, Zbog polariteta, njegove molekule djeluju s pozitivno i negativno nabijenim ionima, čime se doprinose otapanju tvari. U odnosu na vodu, sve tvari stanica su podijeljene u hidrofilni i hidrofobni.

Hidrofilni (od grčkog. hydro - voda I. file - Volim) pozivati \u200b\u200btvari koje se otapaju u vodi. To uključuje ionske spojeve (na primjer, soli) i neke neionske spojeve (na primjer, šećer).

Hidrofobni (od grčkog. hydro - voda I. phobos - Strah) Pozivne tvari netopljive u vodi. To uključuje, na primjer, lipide.

Voda igra važnu ulogu u kemijskim reakcijama koje se pojavljuju u ćeliji u vodena otopina, Otpušta nepotrebne organizme metaboličkih proizvoda i time doprinosi izvođenju od tijela. Veliki sadržaj vode u kavezu daje joj elastičnost, Voda doprinosi kretanju različitih tvari unutar ćelije ili iz ćelije u ćeliji.

Tijela života i neživa priroda sastoje se od istih kemijskih elemenata. Sastav živih organizama uključuje anorganske tvari - vode i mineralne soli. Vitalne brojne funkcije vode u stanici su zbog posebnosti njegovih molekula: njihov polaritet, sposobnost da se formiraju vodikove veze.

Komponente anorganskih stanica

Druga vrsta klasifikacije elemenata u ćeliji:

Makroelementi uključuju kisik, ugljik, vodik, fosfor, kalij, sumpor, klor, kalcij, magnezij, natrij, željezo.
Mikroelemi uključuju mangan, bakar, cink, jod, fluor.
Ultramicroelements su srebro, zlato, brom, selen.

Komponente organskih stanica

Struktura proteina

Enzimi.

Najvažnija značajka proteina je katalitička. Molekule proteina koje se povećavaju za nekoliko naloga kemijskih reakcija u stanici se nazivaju enzimi, Nijedan biokemijski proces u tijelu ne nastaje bez sudjelovanja enzima.

Trenutno je otkriveno više od 2000 enzima. Njihova učinkovitost je mnogo puta veća od učinkovitosti anorganskih katalizatora koji se koriste u proizvodnji. Prema tome, 1 mg željeza u sastavu katalažnog enzima zamjenjuje 10 tona anorganskog željeza. Katalase povećava brzinu razgradnje vodikovog peroksida (H202) u 10 11 puta. Enzim kataliziranje reakcije formiranja koalne kiseline (CO2 + H20 \u003d H2C03), ubrzava reakciju od 10 7 puta.

Važno vlasništvo enzima je specifičnost njihovog djelovanja, svaki enzim katalizira samo jednu ili malu skupinu sličnih reakcija.

Tvari na kojoj se zove utječe na enzim podloga, Strukture enzimske i supstratne molekule moraju se točno uskladiti jedni druge. To objašnjava specifičnost enzima. Pri spajanju podloge s enzimom prostorna struktura Enzimske promjene.

Slijed enzimske i supstratne interakcije može se prikazati shematski:

Supstrat + enzima - enzim-supstrat kompleks - enzim + proizvod.

Iz sheme se može vidjeti da je supstrat spojen na enzim sa stvaranjem kompleksa enzima-supstrata. U ovom slučaju, supstrat se pretvara u novu tvar - proizvod. Na kraju faza, enzim se ponovno oslobađa iz proizvoda i reinčane s sljedećom molekulom supstrata.

Enzimi funkcioniraju samo na određenoj temperaturi, koncentraciji tvari, kiselost medija. Promjene u uvjetima dovodi do promjene tercijarne i kvaterne strukture proteinskih molekula, a time i na suzbijanje aktivnosti enzima. Kako se to događa? Samo određeni dio molekule enzima, koji se naziva katalitička aktivnost, ima katalitičku aktivnost. aktivni centar, Aktivni centar sadrži od 3 do 12 aminokiselinskih ostataka i formira se kao rezultat savijanja polipeptidnog lanca.

Pod utjecajem različitih čimbenika, struktura enzimske molekule se mijenja. Istodobno je povrijeđena prostorna konfiguracija aktivnog centra, a enzim gubi svoju aktivnost.

Enzimi su proteini koji igraju ulogu bioloških katalizatora. Zahvaljujući enzimima, nekoliko redova veličine povećava brzinu kemijskih reakcija u stanicama. Važno vlasništvo enzima je specifičnost djelovanja pod određenim uvjetima.

Nukleinske kiseline.

U drugoj polovici XIX stoljeća otvorile su nukleinske kiseline. Švicarski biokemičar F. Mišir, koji je izdvojio tvar iz jezgre stanica visoki sadržaj Dušik i fosfor i nazvali ga "nuklein" (iz lat. nukleaz - jezgra).

U nukleinskim kiselinama, nasljedne informacije o strukturi i funkcioniranju svake ćelije i sva živa bića na zemlji pohranjuju se. Postoje dvije vrste nukleinskih kiselina - DNA (dezoksiribonukleinska kiselina) i RNA (ribonukleinska kiselina). Nukleinske kiseline, kao i proteini, imaju specifičnost vrsta, odnosno organizmi svakog tipa su svojstveni u njegovoj vrsti DNA. Da biste saznali uzroke specifičnosti vrsta, razmotrite strukturu nukleinskih kiselina.

Molekule nukleinske kiseline su vrlo dugi lanci koji se sastoje od stotina, pa čak i milijune nukleotida. Svaka nukleinska kiselina sadrži samo četiri vrste nukleotida. Funkcije molekula nukleinske kiseline ovise o njihovoj strukturi uključene u njihov sastav nukleotida, njihov broj u lancu i spoju sekvencu u molekuli.

Svaki nukleotid se sastoji od tri komponente: dušična baza, ugljikohidrata i fosforna kiselina. Pripravak svakog DNA nukleotida uključuje jednu od četiri vrste dušičnih baza (adenin-a, timin - t, gvanin-g ili citozin-C), kao i ugljikohidratni dezoksiriboza i ostatak fosforne kiseline.

Dakle, DNA nukleotidi se razlikuju samo uz vrstu dušične baze.

Molekula DNA sastoji se od ogromnog skupa nukleotida spojenih u lanac u određenom slijedu. Svaka vrsta molekule DNA ima karakterističan broj i slijed nukleotida.

DNA molekule su jako duge. Na primjer, za abecedno snimanje nukleotidne sekvence u molekulama DNA iz jedne ljudske stanice (46 kromosoma), potrebno je knjigu od oko 820000 stranica. Alternacija od četiri vrste nukleotida može tvoriti beskonačan skup varijanti DNA molekula. Navedene značajke strukture DNA molekula omogućuju im da zadrže veliku količinu informacija o svim znakovima organizama.

Godine 1953. američki biolog J. Watson i engleski fizičar F. Creek stvorio je model strukture molekule DNA. Znanstvenici su utvrdili da se svaka molekula DNA sastoji od dva lanca međusobno povezane i spiralno iskrivljene. Ima neku vrstu dvostruke spirale. U svakom lancu četiri vrste nukleotida izmjenjuju se u određenom slijedu.

Se nukleotidni sastav DNA razlikuje od različite vrste Bakterije, gljive, biljke, životinje. Ali ne mijenja se s godinama, to malo ovisi o promjenama u okolišu. Sparies nukleotida, to jest, broj adeninskih nukleotida u bilo kojoj DNA molekuli jednaka je broju timidina nukleotida (AA), a broj nukleotida citozina jednak je broju gvanina nukleotida (C-g). To je zbog činjenice da je spoj dva kruga među sobom u molekuli DNA podložan određenom pravilu, naime: adenin jednog lanca uvijek je povezan s dvije vodikove veze s timinom drugog lanca, a gvaninka je tri Vodikovim vezama s citozinom, to jest, nukleotidni lanci jedne komplementarne komplementarne molekule, nadopunjuju se.

Molekule nukleinske kiseline - DNA i RNA sastoje se od nukleotida. Pripravak DNA nukleotida uključuje bazu dušika (a, T, G, C), ugljikohidratnu deoksiribozu i ostatak molekule fosforne kiseline. Molekula DNA je dvostruka spirala koja se sastoji od dva lanca povezane vodikovim vezama na načelu komplementarnosti. DNA funkcija - skladištenje nasljednih informacija.

U stanicama svih organizmica postoje ATP - molekule adenozintriforske kiseline. ATP je univerzalna stanična tvar, čija molekula ima bogatu komunikacijsku energiju. ATP Molekula je jedna vrsta nukleotida, koja se, kao i drugih nukleotida, sastoji od tri komponente: dušična baza - adenin, ugljikohidrat - riboza, ali umjesto jednog sadrži tri ostatka molekula fosforne kiseline (Sl. 12). Veze označene u ikonu slike - bogata energijom i nazivaju se makroergičan, Svaka ATP molekula sadrži dvije makroedgične veze.

Kada se makroedgična veza prekida i cijepanje uz pomoć enzima jedne molekule fosforne kiseline, oslobađa se 40 KJ / mola energije, a ATP se pretvara u ADF - adenozin-fosfatnu kiselinu. Spustanjem druge molekule fosforne kiseline, oslobađa se još 40 KJ / mol; AMP se formira - adenozinska monofosforna kiselina. Ove reakcije su reverzibilne, tj. Amp može se pretvoriti u ADP, ADP - u ATP.

ATP molekule ne samo podijeljene, već i sintetizirane, na to, njihov sadržaj u stanici je relativno konstantan. Vrijednost ATP u životu stanice je ogromna. Ove molekule igraju vodeću ulogu energijapotrebno osigurati vitalnu aktivnost ćelije i tijela u cjelini.

RNA molekula, u pravilu, je jedan lanac koji se sastoji od četiri vrste nukleotida - a, Y, G, TS. Poznati su tri glavne vrste RNA: Irna, RRNA, TRNA. Sadržaj RNA molekula u stanici je nestalan, uključeni su u biosintezu proteina. ATP je energetska tvar univerzalne ćelije u kojoj postoji bogata komunikacijska energija. ATP igra središnju ulogu u razmjeni energije u ćeliji. RNA i ATP su sadržani iu kernelu iu stanicama citoplazme.

Broj lekcije 2.

Tematska lekcija : Anorganske stanične tvari.

Svrha lekcije: produbiti znanje o anorganskim stanicama stanice.

Zadaci Lekcija:

Obrazovni: Razmotrite značajke strukture molekula vode zbog svoje najvažnije uloge u vitalnim stanicama stanice, otkrivaju ulogu vode i mineralnih soli u životima živih organizama;

Razvijanje: Nastaviti razvoj logično mišljenje studenti nastaviti formiranje vještina za rad s različitim izvorima informacija;

Obrazovanje: Nastaviti formaciju znanstveni svjetonazor, odgoju biološki kompetentne osobe; formiranje i razvoj moralnog i ideološkog vodstva; nastaviti formiranje svijesti o okolišu, obrazovanje ljubavi prema prirodi;

Oprema: multimedijska aplikacija u udžbenik, projektor, računalo, kartice s zadacima,shema "elementi. Stanične tvari". Testne cijevi, kemijsko staklo, led, alkohol, kuhar sol, etil alkohol, saharoza, biljno ulje.

Osnovni koncepti: dipol, hidrofilnost, hidrofobnost, kation, anions.

Vrsta lekcije : Kombinirani

Metode poučavanja: reproduktivno, djelomično pretraživanje, eksperimentalno.

Učenici moraju:

Znati Glavni kemijski elementi i spojevi uključeni u ćeliju;

Biti u mogućnosti Objasnite značenje anorganskih tvari u procesima vitalne aktivnosti.

Struktura lekcija

1. Organizacijski trenutak

Pozdrav, priprema za rad.

Na početku i na kraju lekcije provodi se psihološki trening. Njezin je cilj odrediti emocionalno stanje studenata. Svaki student izdaje znak sa šest osoba - ljestvica za određivanje emocionalno stanje (Sl. 1). Svaki učenik stavlja krpelju pod tu vjeru, čiji izraz odražava njegovo raspoloženje.

2. Provjerite znanje o učenicima

Testirajte "kemijski sastav stanica" (Dodatak)

3. Govoranje i motivacija

"Voda! Nemate okus, bez boje, bez mirisa, ne možete vas opisati. Uživate u osobi, ne razumijem da ste stvarno. Ne možete reći da ste potrebni za život, vi ste sami život. Svugdje i svugdje date osjećaj blaženstva, koji se ne može razumjeti bilo kojim od naših osjetila. Vraćaš nam se. Tvoja milosrđe vas izrežete suhe izvore našeg srca. Vi ste najveće bogatstvo na svijetu. Vi ste bogatstvo koje se može lako kadući, ali dajete nam takve jednostavne i dragocjene sreće ", ova entuzijastična himna vode napisala je francuski pisac i pilot Antoine de Saint-Exupery, koji je morao doživjeti brašno žeđ u vrućoj pustinji.

S tim divnim riječima započinjemo lekciju, čija je svrha proširiti ideju vode - tvar koja je stvorila naš planet.

1. Aktualizacija

Koja je vrijednost vode u životu osobe?

(Odgovori učenika na vrijednost vode u ljudskom životu0

1. Izjava o novom materijalu.

Voda je najčešća anorganska tvar u živim organizmima, obveznoj komponenti, staništu za mnoge organizme, glavno otapalo stanice.

Linije pjesme M. Dudnenija:

Kaže se da se od osamdeset posto vode osoba sastoji od,

Iz vode, dodaj, njegove rođake,

Iz vode, dodaj, kiše da je bio pijan,

Iz vode, dodajte, od drevna voda Proljeće,

Od kojih su djedovi i prašci pili.

Primjeri sadržaja vode u različite stanice Organizam:

U mladom organizmu osobe ili životinje - 80% mase stanice;

U stanicama starog organizma - 60%

U mozgu - 85%;

U stanicama cakline zuba - 10-15%.

Uz gubitak od 20% vode, osoba dolazi smrt.

Razmotrite strukturu molekule vode:

H2O - molekularna formula,

N-on-strukturna formula,

Molekula vode ima kutnu strukturu: je lančani trokut s kutom na vrhu 104,5 °.

Molekularna težina vode u pare stanje je 18 g / mol. Međutim, molekularna težina tekuće vode ispada da je veća. To sugerira da u tekućoj vodi postoji povezanost molekula uzrokovanih vodikovim vezama.

Koja je uloga vode u kavezu?

Zbog velikog polariteta molekula vode je otapalo drugih polarnih spojeva bez jednakih. Voda otapa više tvari nego u bilo kojoj drugoj tekućini. Zato postoje mnoge kemijske reakcije u vodenoj ćeliji stanice. Voda otapa metaboličke proizvode i potječe ih iz ćelije i tijelo u cjelini.

Voda ima veliki kapacitet topline, tj. Sposobnost apsorbiranja topline. Uz minimalnu promjenu vlastite temperature, razlikuje se značajna količina topline ili apsorbira. Zbog toga štiti kavez od oštrih promjena temperature. Budući da se puno topline troši na isparavanje vode, voda za isparavanje, organizmi se mogu zaštititi od pregrijavanja (na primjer, tijekom znojenja).

Voda ima visoku toplinsku vodljivost. Takva nekretnina stvara priliku ravnomjerno raspodijeliti toplinu između tjelesnih tkiva.

Voda je jedna od glavnih tvari prirode, bez kojih je razvoj organskog svijeta biljaka, životinja, čovjek nemoguće. Gdje je, postoji život.

Demonstracija eksperimenata. Sastavljajući stol zajedno s učenicima.

a) otopiti sljedeće tvari u vodi: stolna sol, etil alkohol, saharoza, biljno ulje.

Zašto se ne mogu otopiti neke tvari u vodi, a drugi nisu?

Prikazan je koncept hidrofilnih i hidrofobnih tvari.

Hidrofilne tvari su topivi u vodi.

Hidrofobne tvari su slabo topljive u vodi.

B) izostavite komad leda u čašu s vodom.

Što možete reći o gustoći vode i leda?

Koristeći udžbenik u grupama, morate ispuniti tablicu "mineralne soli". Na kraju rada nalazi se rasprava o podacima zabilježenim u tablici podataka.

Buffyness - sposobnost stanica održavanja relativne postojanosti slabo alkalnog medija.

1. Pričvršćivanje materijala ispitanog.

Rješavanje bioloških problema u skupinama.

Zadatak 1.

U nekim bolestima u krvi se uvodi 0,85% otopina sol sudara, nazvana slana otopina. Izračunati: a) koliko grama vode i soli treba uzeti u obzir 5 kg soli; b) koliko se grama soli uvodi u tijelo kada infuzija 400 g slane otopine.

Zadatak 2.

U medicinska praksa 0,5% kalijevog trajnog otopine koristi se za pranje rana i ispiranje grla. Koji volumen zasićene otopine (koji sadrži 6,4 g ove soli u 100 g vode) i Čista voda Potrebno je poduzeti za pripremu 1 l 0,5 posto otopine (ρ \u003d 1 g / cm3 ).

Zadatak.

Pišite Sinwill Subject: Voda

1. Domaća zadaća: str. 2.3

U književnim radovima, primjeri opisu svojstava i kvalitete vode, njegovog biološkog značaja.

Shema "elementi. Stanične tvari"

Dodatak lekciji

Živa stanica uključuje iste kemijske elemente koji su dio nežive prirode. Od 104 elemenata periodnog sustava, D. I. Mendeleev u stanicama otkrio je 60.

Podijeljeni su u tri skupine:

1. glavni elementi su kisik, ugljik, vodik i dušik (98% stanica sastava);
2. elementi koji čine desetinu i stotinke kamatnih postotaka - kalij, fosfor, sumpor, magnezij, željezo, klor, kalcij, natrij (ukupno 1,9%);
3. svi ostali elementi prisutni u još manjim količinama su elementi u tragovima.

Molekularni sastav staničnog kompleksa i heterogenog. Odvojeni spojevi - voda i mineralne soli - nalaze se iu neživoj prirodi; Drugi su organski spojevi: ugljikohidrati, masti, proteini, nukleinske kiseline, itd. - karakterizirani su samo za žive organizme.

Anorganske tvari

Voda je oko 80% stanične mase; U mladim brzorastućim stanicama - do 95%, u starijim - 60%.

Uloga vode u kavezu je velika.

To je glavno okruženje i otapalo, sudjeluje u većini kemijskih reakcija, pokretnih tvari, termoregulacije, obrazovanja stanične strukture, određuje volumen i elastičnost stanice. Većina tvari ulazi u tijelo i izvedeno je iz nje u vodenoj otopini. Biološka uloga Vode se određuju specifičnosti strukture: polaritet njegovih molekula i sposobnost formiranja vodikovih veza, zbog kojih se pojave kompleksi iz nekoliko molekula vode. Ako je energija atrakcija između molekula vode manja od vode i molekula tvari, otapa se u vodi. Takve tvari se nazivaju hidrofilni (od grčkog. "Hydro" - voda, "datoteka" - ljubav). To su mnoge mineralne soli, proteini, ugljikohidrati, itd. Ako je energija privlačnosti između molekula vode veća od energije privlačnosti između molekula vode i tvari, takve tvari su netopljive (ili nerazvijene), nazivaju se hidrofobni (iz grčkog. Phobos - Strah) - masti, lipidi itd.

Mineralne soli u vodenim otopinama stanice se disociraju na katicijama i anionima, osiguravajući stabilnu količinu potrebnih kemijskih elemenata i osmotskog tlaka. Katerije su najvažnije za +, Na +, ca 2+, mg +. Koncentracija pojedinačnih kationa u ćeliji iu ekstracelularnom mediju ne-etinakova. U dnevnoj ćeliji, koncentracija do visoke, Na + je niska, au krvnoj plazmi, naprotiv, visoka koncentracija Na + i niska do +. To je posljedica izborne permeabilnosti membrana. Razlika u koncentraciji iona u stanici i okolišu osigurava protok vode iz okoliša u kavez i apsorpciju vode korijena vode. Nedostatak pojedinih elemenata - FE, P, mg, CO, ZN blokira stvaranje nukleinskih kiselina, hemoglobina, proteina i drugih vitalnih tvari i dovodi do ozbiljnih bolesti. Anioni određuju postojanost pH staničnog medija (neutralne i slabo alkalne). Od aniona, NRA4 2-, H2 PO 4 -, Cl -, HCO 3 -,

Organske tvari

Organske tvari u složenom obliku oko 20-30% sastava stanica.

Ugljikohidrati - Organski spojevi koji se sastoje od ugljika, vodika i kisika. Oni su podijeljeni na jednostavne - monosaharide (od grčkog. "Monos" je jedan) i složeni - polisaharidi (od grčkog. "Poly" - puno).

Monosaharidi (ih opća formula S n 2n o n) - bezbojne tvari s ugodnim slatkim okusom, dobro topljivim u vodi. Razlikuju se u broju ugljikovih atoma. Od monosaharida, heksoze su najčešći (sa 6 atoma c): glukoza, fruktoza (sadržan u voću, medu, krvi) i galaktozi (sadržan u mlijeku). Od pentoze (s 5 atoma c) najčešća robose i dezoksiriboza uključena u nukleinske kiseline i ATPS.

Polisaharidi Pozivanje na polimere - spojeve koji su više puta ponovili isti monomer. Monomeri polisaharida su monosaharidi. Polisaharidi su topljivi u vodi, mnogi imaju slatki okus. Od njih, najjednostavniji disaharidi koji se sastoje od dva monosaharida. Na primjer, saharoza se sastoji od glukoze i fruktoze; Mliječni šećer izrađen je od glukoze i galaktoze. Uz povećanje broja monomera, topljivost polisaharida pada. Polisaharidi visoke molekularne težine, životinje su najčešće u glikogenu, u biljkama - škrob i vlakna (celuloza). Potonji se sastoji od 150-200 molekula glukoze.

Ugljikohidrati - glavni izvor energije za sve oblike stanične aktivnosti (kretanje, biosinteza, izlučivanje itd.). Split na najjednostavnije proizvode CO2 i H20, 1 g ugljikohidrata oslobađa 17,6 km energije. Ugljikohidrati izvode građevinsku funkciju u biljkama (njihova ljuska sastoji se od celuloze) i uloge rezervnih dijelova (u biljkama - škrob, kod životinja - glikogen).

Lipidi - To su netopljive tvari i masti koje se sastoje od glicerola i masnih kiselina visoke molekularne težine. Životinjske masti sadržane su u mlijeku, mesu, potkožnom tkivu. Na sobnoj temperaturi krutine, U biljkama, masti se nalaze u sjemenkama, voću i drugim organima. Na sobnoj temperaturi, to je tekućina. S mastima u kemijskoj strukturi, tvari slične nule slične su. Ima mnogo u žumanjkovima, moždanim stanicama i drugim tkaninama.

Uloga lipida određena je njihovom strukturnom funkcijom. Sastoje se stanične membraneKoji zbog hidrofobnosti sprječava miješanje sadržaja stanica s okolinom. Lipidi izvode energetsku funkciju. Razdvajanje do CO2 i H20, 1 g masti dodjeljuje 38,9 km energije. Oni su slabo provedeni, akumuliraju se u potkožnom tkivu (i drugim organima i tkivima), obavljaju zaštitnu funkciju i ulogu rezervnih dijelova.

Proteini - Najspecifičnije i važnije za tijelo. Oni se odnose na ne-periodične polimere. Za razliku od drugih polimera, njihove molekule se sastoje od sličnih, ali uzajamnih monomera - 20 različitih aminokiselina.

Svaka aminokiselina ima svoje ime, posebnu strukturu i svojstva. Njihova opća formula može biti predstavljena kako slijedi.

Molekula amino kiseline sastoji se od određenog dijela (R radikalnog R) i dijela koji je isti za sve aminokiseline, uključujući amino skupinu (- NH2) s glavnim svojstvima i karboksilnom skupinom (kosu) s kiselim svojstvima , Prisutnost kisele i glavne skupine u jednoj molekuli određuje njihovu visoku reaktivnost. Kroz ove skupine postoji spoj aminokiselina u formiranju polimernog proteina. U tom slučaju, molekula vode se odlikuje od amino skupine jedne aminokiseline i karboksila, a otpušteni elektroni su spojeni, tvoreći peptidni priključak. Stoga se proteini nazivaju polipeptidi.

Molekula proteina je lanac nekoliko desetaka ili stotina aminokiselina.

Molekule proteina imaju ogromne veličine, tako da se nazivaju makromolekula. Proteini, poput aminokiselina, imaju visoku reaktivnost i sposobni su reagirati s kiselinama i lužinom. Oni se razlikuju u sastavu, količini i nizu aminokiselina (broj takvih kombinacija 20 aminokiselina gotovo je beskonačan). To objašnjava razne proteine.

U strukturi proteina molekule razlikuju četiri razine organizacije (59)

• Primarna struktura - polipeptidni lanac aminokiselina povezanih u određenoj sekvenci kovalentnim (izdržljivim) peptidnim vezama.
• Sekundarna struktura - Polipeptidni lanac plivao je u uskoj spiralu. U njemu između peptidnih veza susjednih okreta (i drugih atoma) postoje niske jake vodikove veze. U kompleksu oni pružaju prilično jaku strukturu.
• Tercijarna struktura To je bizaran, ali za svaki protein specifična konfiguracija - globus. Održava se nisko-jakim hidrofobnim priključcima ili sila spojke između nepolarnih radikala, koje se nalaze u mnogim aminokiselinama. Zbog brojnih, oni pružaju dovoljnu stabilnost proteina makromolekule i njegove mobilnosti. Tercijarna struktura proteina također je podržana na štetu kovalentnih S - S (EC) koje proizlaze između aminokiselinskih radikala koji sadrže sumpor jedni od drugih - cistein.
• Kvartarna struktura To je tipično ne za sve proteine. Pojavljuje se pri spajanju nekoliko proteinskih makromolekula koji tvore komplekse. Na primjer, ljudski hemoglobin predstavlja kompleks od četiri makromolekula ovog proteina.

Takva složenost strukture proteinskih molekula povezana je s različitim funkcijama koje su svojstvene ovim biopolimerima. Međutim, struktura proteinskih molekula ovisi o svojstvima okoliša.

Povreda prirodne strukture proteina se zove denaturacija, Može se pojaviti pod utjecajem visoke temperature, kemikalija, zračenja energije i drugih čimbenika. S slabom izloženošću, samo kvartarna struktura raspada, s jačim - tercijarno, a zatim sekundarno, a protein ostaje u obliku primarne strukture - polipeptidni lanac, ovaj proces je djelomično reverzibilan, a denaturirani protein može obnoviti njegovu strukturu ,

Uloga proteina u životu stanice je ogromna.

Proteini - Ovo je građevinski materijal tijela. Oni su uključeni u izgradnju ljuske, organoida i membrana stanica i pojedinačnih tkiva (kosa, plovila, itd.). Mnogi proteini obavljaju ulogu katalizatora - enzima, ubrzavaju stanične reakcije na desetke, stotine milijuna puta. Poznato je o tisuću enzima. Osim proteina, metala mg, FE, MN, vitamini itd.

Svaka reakcija je katalizirana svojim posebnim enzimom. U tom slučaju ne postoji cijeli enzim, već određeno područje - aktivni centar. Dolazi na podlogu kao ključ dvorca. Enzimi djeluju na određenoj temperaturi i pH medija. Posebni kontraktilni proteini pružaju funkcije motora stanice (kretanje flagele, influsegije, kontrakcije mišića, itd.). Odvojite proteine \u200b\u200b(krvni hemoglobin) izvode transportnu funkciju, isporučujući kisik na sve organe i tkiva tijela. Specifični proteini - antitijela - obavljaju zaštitnu funkciju, neutraliziranje stranih tvari. Neki proteini obavljaju energetsku funkciju. Uređenje aminokiselinama, a zatim na još jednostavnije tvari, 1 g proteina oslobađa 17,6 km energije.

Nukleinske kiseline (od Lat. Nucleus - jezgra) prvi je otkrivena u kernelu. Oni su dvije vrste - Deoksiribonukleinske kiseline (DNA) i ribonukleinske kiseline (RNA). Biološka uloga je velika, određuju sintezu proteina i prijenos nasljednih informacija iz jedne generacije u drugu.

DNA molekula ima složenu strukturu. Sastoji se od dva spiralnog vrtlog lanca. Širina dvostruke spiralne 2 nm 1, duljina nekoliko desetaka, pa čak i stotine mikromitrona (stotine ili tisuće puta najveća molekula proteina). DNA - polimer čiji su monomeri nukleotidi - spojevi koji se sastoje od molekule fosforne kiseline, ugljikohidrata - dezoksiriboza i bazu dušika. Njihova opća formula ima sljedeći oblik:

Fosforna kiselina i ugljikohidrati su isti u svim nukleotidima, a dušične baze su četiri vrste: adenin, gvanin, citozin i timin. Oni definiraju ime odgovarajućih nukleotida:

• adenil (a),
• guanilla (d),
• citozil (c),
• tihidil (t).

Svaki DNK krug je polinukleotid koji se sastoji od nekoliko desetaka tisuća nukleotida. U njemu su susjedni nukleotidi povezani trajnom kovalentnom vezom između fosforne kiseline i dezoksiriboze.

Uz ogromne veličine molekula DNA, kombinacija četiri nukleotida može biti beskrajno velika.

Kada se formira dvostruka spirala, dušične baze jednog lanca nalaze se u strogo definiranom redoslijedu protiv dušičnih baza drugih. U isto vrijeme, uvijek postoji T, i protiv R - samo C. To se objašnjava činjenicom da A i T, kao i R i C strogo odgovaraju jedni drugima kao dvije polovice razbijenog stakla i dodatne su ili komplementaran (od grčkog. "nadopunjavanje" - dodatak) jedni drugima. Ako je poznato sekvence nukleotidnog položaja u jednom DNA krugu, onda se na principu komplementarnosti može postaviti nukleotide drugog lanca (vidi Dodatak, zadatak 1). Uspoređivane komplementarne nukleotide s vodikovim vezama.

Postoje dvije veze između A i T, između g i C su tri.

Udvostručenje molekule DNA je njegova jedinstvena značajka koja osigurava prijenos nasljednih informacija iz matične ćelije na podružnicu. Proces DNA se zove Smanjenje DNA. To je kako slijedi. Ubrzo prije podjele stanica molekula DNA, njegov dvostruki lanac pod djelovanjem enzima s jednog kraja podijeljen je na dva neovisna lanca. Na svakoj polovici slobodnih nukleotida stanice, na principu komplementarnosti, je izgrađen drugi lanac. Kao rezultat toga, umjesto jedne DNA molekule nastaju dvije potpuno identične molekule.

Rna - polimer, prema strukturi slično jednom lancu DNA, ali značajno manjim veličinama. RNA monomeri su nukleotidi koji se sastoje od fosforne kiseline, ugljikohidrata (riboza) i bazom dušika. Tri dušične baze RNA - adenin, gvaninka i citozina odgovaraju takvoj DNA i četvrti. Umjesto zvona, Uracil je prisutan u RNA. Formiranje RNA polimera dolazi kroz kovalentne veze između riboznih i fosforne kiseline susjednih nukleotida. Poznate su tri vrste RNA: Informacije RNA (i-RNA) prenosi informacije o strukturi proteina iz molekule DNA; Transport RNA (T-RNA) transportira aminokiseline na mjesto sinteze proteina; Ribosomalna RNA (RNN) sadržana je u ribosomima, sudjeluje u sintezi proteina.

Atf - adenozintrifoornska kiselina - važna organska veza, Strukturom je nukleotid. Uključuje dušičnu bazu adeninskih, ugljikohidratnih riboza i tri fosforne molekule. ATP - nestabilna struktura, pod utjecajem enzima prekida vezu između "P" i "O", molekula fosforne kiseline i ATP ulazi u