สารอินทรีย์ที่ประกอบเป็นตารางเซลล์ น้ำและสารประกอบอนินทรีย์ บทบาทในเซลล์

ซึ่งรวมถึงน้ำและเกลือแร่

น้ำจำเป็นสำหรับการดำเนินการตามกระบวนการชีวิตในเซลล์ เนื้อหาคือ 70-80% ของมวลเซลล์ หน้าที่หลักของน้ำ:

เป็นตัวทำละลายสากล

คือสภาพแวดล้อมที่เกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมี

กำหนดคุณสมบัติทางสรีรวิทยาของเซลล์ (ความยืดหยุ่น, ปริมาตร);

มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมี

รักษาสมดุลความร้อนของร่างกายเนื่องจากความจุความร้อนสูงและการนำความร้อน

เป็นวิธีหลักในการลำเลียงสาร

เกลือแร่มีอยู่ในเซลล์ในรูปของไอออน: ไอออนบวก K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+; แอนไอออน – Cl -, HCO 3 -, H 2 PO 4 -

3.สารอินทรีย์ของเซลล์

สารประกอบอินทรีย์ของเซลล์ประกอบด้วยองค์ประกอบที่ซ้ำกันจำนวนมาก (โมโนเมอร์) และเป็นโพลีเมอร์โมเลกุลขนาดใหญ่ ซึ่งรวมถึงโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต และกรดนิวคลีอิก เนื้อหาในเซลล์: โปรตีน -10-20%; ไขมัน - 1-5%; คาร์โบไฮเดรต - 0.2-2.0%; กรดนิวคลีอิก - 1-2%; สารอินทรีย์น้ำหนักโมเลกุลต่ำ – 0.1-0.5%

กระรอก – น้ำหนักโมเลกุลสูง (น้ำหนักโมเลกุลสูง) สารอินทรีย์- หน่วยโครงสร้างของโมเลกุลคือกรดอะมิโน กรดอะมิโน 20 ชนิดมีส่วนในการสร้างโปรตีน โมเลกุลของโปรตีนแต่ละชนิดประกอบด้วยกรดอะมิโนบางชนิดเท่านั้นตามลำดับลักษณะการจัดเรียงของโปรตีนนี้ กรดอะมิโนมีสูตรดังนี้

H 2 N – CH – COOH

องค์ประกอบของกรดอะมิโนประกอบด้วย NH 2 ซึ่งเป็นกลุ่มอะมิโนที่มีคุณสมบัติพื้นฐาน COOH - กลุ่มคาร์บอกซิลที่มีคุณสมบัติเป็นกรด อนุมูลที่แยกกรดอะมิโนออกจากกัน

มีโครงสร้างโปรตีนปฐมภูมิ ทุติยภูมิ ตติยภูมิ และควอเทอร์นารี กรดอะมิโนที่เชื่อมต่อถึงกันด้วยพันธะเปปไทด์จะเป็นตัวกำหนดโครงสร้างหลักของมัน โปรตีนของโครงสร้างหลักเชื่อมต่อกันเป็นเกลียวโดยใช้พันธะไฮโดรเจนและสร้างโครงสร้างรอง โซ่โพลีเปปไทด์ซึ่งบิดเป็นโครงสร้างที่กะทัดรัดทำให้เกิดทรงกลม (ลูกบอล) - โครงสร้างระดับอุดมศึกษาของโปรตีน โปรตีนส่วนใหญ่มีโครงสร้างตติยภูมิ ควรสังเกตว่ากรดอะมิโนมีฤทธิ์เฉพาะบนพื้นผิวของทรงกลมเท่านั้น โปรตีนที่มีโครงสร้างทรงกลมรวมกันเป็นโครงสร้างควอเทอร์นารี (เช่น เฮโมโกลบิน) เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง กรด และปัจจัยอื่นๆ โมเลกุลโปรตีนเชิงซ้อนจะถูกทำลาย - การสูญเสียโปรตีน- เมื่อสภาวะต่างๆ ดีขึ้น โปรตีนที่เสียสภาพจะสามารถฟื้นฟูโครงสร้างได้หากโครงสร้างหลักไม่ถูกทำลาย กระบวนการนี้เรียกว่า การคืนสภาพ

โปรตีนเป็นชนิดจำเพาะ: สัตว์แต่ละสายพันธุ์มีลักษณะเฉพาะด้วยชุดโปรตีนจำเพาะ

มีโปรตีนที่เรียบง่ายและซับซ้อน กรดอะมิโนเชิงเดี่ยวประกอบด้วยกรดอะมิโนเท่านั้น (เช่น อัลบูมิน, โกลบูลิน, ไฟบริโนเจน, ไมโอซิน ฯลฯ ) รวมอยู่ด้วย โปรตีนเชิงซ้อนนอกจากกรดอะมิโนแล้ว ยังมีสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ อีก เช่น ไขมันและคาร์โบไฮเดรต (ไลโปโปรตีน ไกลโคโปรตีน เป็นต้น)

โปรตีนทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:

เอนไซม์ (เช่น เอนไซม์อะไมเลสสลายคาร์โบไฮเดรต)

โครงสร้าง (เช่น เป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มและออร์แกเนลล์ของเซลล์อื่น ๆ )

ตัวรับ (เช่นโปรตีน rhodopsin ช่วยให้มองเห็นได้ดีขึ้น)

การขนส่ง (เช่น เฮโมโกลบินนำออกซิเจนหรือคาร์บอนไดออกไซด์)

การป้องกัน (ตัวอย่างเช่นโปรตีนอิมมูโนโกลบูลินเกี่ยวข้องกับการสร้างภูมิคุ้มกัน)

มอเตอร์ (เช่น แอกตินและไมโอซินเกี่ยวข้องกับการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อ)

ฮอร์โมน (เช่น อินซูลินเปลี่ยนกลูโคสเป็นไกลโคเจน)

พลังงาน (เมื่อสลายโปรตีน 1 กรัม พลังงานจะถูกปล่อยออกมา 4.2 กิโลแคลอรี)

ไขมัน (ไขมัน) - สารประกอบของกลีเซอรอลไตรไฮดริกแอลกอฮอล์และกรดไขมันที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง สูตรเคมีอ้วน:

CH 2 -O-C(O)-R¹

CH 2 -O-C(O)-R³ โดยที่อนุมูลอาจแตกต่างกันได้

หน้าที่ของไขมันในเซลล์:

โครงสร้าง (มีส่วนร่วมในการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์);

พลังงาน (เมื่อไขมัน 1 กรัมสลายในร่างกายจะปล่อยพลังงาน 9.2 กิโลแคลอรี)

ป้องกัน (ป้องกันการสูญเสียความร้อน, ความเสียหายทางกล);

ไขมันเป็นแหล่งของน้ำภายนอก (โดยออกซิเดชันของไขมัน 10 กรัม, ปล่อยน้ำ 11 กรัม)

การควบคุมการเผาผลาญ

คาร์โบไฮเดรต – โมเลกุลของพวกมันสามารถแสดงได้ด้วยสูตรทั่วไป C n (H 2 O) n – คาร์บอนและน้ำ

คาร์โบไฮเดรตแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: โมโนแซ็กคาไรด์ (รวมถึงโมเลกุลน้ำตาลหนึ่งโมเลกุล - กลูโคส, ฟรุคโตส ฯลฯ ), โอลิโกแซ็กคาไรด์ (รวมถึงโมโนแซ็กคาไรด์ที่ตกค้างตั้งแต่ 2 ถึง 10 รายการ: ซูโครส, แลคโตส) และโพลีแซ็กคาไรด์ (สารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง - ไกลโคเจน, แป้ง ฯลฯ ).

หน้าที่ของคาร์โบไฮเดรต:

ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบเริ่มต้นสำหรับการสร้างสารอินทรีย์ต่าง ๆ เช่นในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง - กลูโคส

แหล่งพลังงานหลักสำหรับร่างกายในระหว่างการสลายตัวโดยใช้ออกซิเจนพลังงานจะถูกปล่อยออกมามากกว่าในระหว่างการออกซิเดชั่นของไขมัน

ป้องกัน (ตัวอย่างเช่นเมือกที่หลั่งออกมาจากต่อมต่าง ๆ มีคาร์โบไฮเดรตจำนวนมากปกป้องผนังของอวัยวะกลวง (หลอดลม, กระเพาะอาหาร, ลำไส้) จากความเสียหายทางกล; มีคุณสมบัติน้ำยาฆ่าเชื้อ);

ฟังก์ชั่นโครงสร้างและรองรับ: รวมอยู่ใน พลาสมาเมมเบรน.

กรดนิวคลีอิก เป็นไบโอโพลีเมอร์ที่มีฟอสฟอรัส เหล่านี้ได้แก่ กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA)และ กรดไรโบนิวคลีอิก (RNA).

ดีเอ็นเอ -โพลีเมอร์ชีวภาพที่ใหญ่ที่สุด โมโนเมอร์ของพวกมันคือ นิวคลีโอไทด์- ประกอบด้วยสารตกค้างจากสาร 3 ชนิด ได้แก่ เบสไนโตรเจน คาร์โบไฮเดรตดีออกซีไรโบส และกรดฟอสฟอริก มีนิวคลีโอไทด์ที่รู้จัก 4 ตัวที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของโมเลกุล DNA ฐานไนโตรเจนสองชนิดเป็นอนุพันธ์ของไพริมิดีน - ไทมีนและไซโตซีน อะดีนีนและกัวนีนจัดเป็นอนุพันธ์ของพิวรีน

ตามแบบจำลอง DNA ที่เสนอโดย J. Watson และ F. Crick (1953) โมเลกุล DNA ประกอบด้วยสายสองเส้นที่หมุนวนรอบกัน

โมเลกุลทั้งสองเส้นถูกยึดเข้าด้วยกันด้วยพันธะไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นระหว่างพวกมัน เสริมฐานไนโตรเจน อะดีนีนเป็นส่วนเสริมของไทมีน และกัวนีนเป็นส่วนเสริมของไซโตซีน DNA ในเซลล์ตั้งอยู่ในนิวเคลียสซึ่งมีโปรตีนก่อตัวอยู่ด้วย โครโมโซม- DNA ยังพบได้ในไมโตคอนเดรียและพลาสติด โดยที่โมเลกุลของพวกมันถูกจัดเรียงเป็นวงแหวน หลัก การทำงานของดีเอ็นเอ– การจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมที่อยู่ในลำดับนิวคลีโอไทด์ที่สร้างโมเลกุลของมัน และการส่งข้อมูลนี้ไปยังเซลล์ลูกสาว

กรดริโบนิวคลีอิกเดี่ยวควั่น นิวคลีโอไทด์ RNA ประกอบด้วยหนึ่งในฐานไนโตรเจน (อะดีนีน, กวานีน, ไซโตซีนหรือยูราซิล), คาร์โบไฮเดรตไรโบส และกรดฟอสฟอริกที่ตกค้าง

RNA มีหลายประเภท

ไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอ(r-RNA) ร่วมกับโปรตีนเป็นส่วนหนึ่งของไรโบโซม ไรโบโซมทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีน เมสเซนเจอร์ อาร์เอ็นเอ(i-RNA) นำข้อมูลเกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีนจากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึม ถ่ายโอนอาร์เอ็นเอ(tRNA) ตั้งอยู่ในไซโตพลาสซึม ยึดกรดอะมิโนบางชนิดเข้ากับตัวมันเองและส่งไปยังไรโบโซมซึ่งเป็นบริเวณสังเคราะห์โปรตีน

RNA พบได้ในนิวเคลียส ไซโตพลาสซึม ไรโบโซม ไมโตคอนเดรีย และพลาสติด มี RNA อีกประเภทหนึ่งในธรรมชาติ - ไวรัส ในไวรัสบางชนิด ไวรัสจะทำหน้าที่จัดเก็บและส่งข้อมูลทางพันธุกรรม ในไวรัสอื่นๆ ฟังก์ชันนี้ดำเนินการโดย DNA ของไวรัส

อะดีโนซีน ไตรฟอสฟอริก แอซิด (ATP) เป็นนิวคลีโอไทด์ชนิดพิเศษที่เกิดจากอะดีนีนฐานไนโตรเจน คาร์โบไฮเดรตไรโบส และกรดฟอสฟอริกสามตัวที่ตกค้าง

ATP เป็นแหล่งพลังงานสากลที่จำเป็นสำหรับกระบวนการทางชีววิทยาที่เกิดขึ้นในเซลล์ โมเลกุล ATP นั้นไม่เสถียรมากและสามารถแยกโมเลกุลฟอสเฟตหนึ่งหรือสองโมเลกุลออกได้ และปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมา พลังงานนี้ถูกใช้ไปเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่สำคัญทั้งหมดของเซลล์ - การสังเคราะห์ทางชีวภาพ, การเคลื่อนไหว, การสร้างแรงกระตุ้นไฟฟ้า ฯลฯ พันธะในโมเลกุล ATP เรียกว่า Macroergic ความแตกแยกของฟอสเฟตจากโมเลกุล ATP จะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงาน 40 กิโลจูล การสังเคราะห์ ATP เกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย

สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยเซลล์ เซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ มีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายคลึงกัน ตารางที่ 1 นำเสนอองค์ประกอบทางเคมีหลักที่พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

ตารางที่ 1. สารบัญ องค์ประกอบทางเคมีในกรง

ขึ้นอยู่กับเนื้อหาในเซลล์ สามารถแยกแยะองค์ประกอบได้สามกลุ่ม กลุ่มแรกประกอบด้วยออกซิเจน คาร์บอน ไฮโดรเจน และไนโตรเจน คิดเป็นเกือบ 98% ขององค์ประกอบทั้งหมดของเซลล์ กลุ่มที่สอง ได้แก่ โพแทสเซียม โซเดียม แคลเซียม ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส แมกนีเซียม เหล็ก คลอรีน เนื้อหาในเซลล์คือหนึ่งในสิบและหนึ่งในร้อยของเปอร์เซ็นต์ องค์ประกอบของทั้งสองกลุ่มนี้จัดเป็น สารอาหารหลัก(จากภาษากรีก มาโคร- ใหญ่).

องค์ประกอบที่เหลือซึ่งแสดงอยู่ในเซลล์เป็นร้อยและหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์จะรวมอยู่ในกลุ่มที่สาม นี้ องค์ประกอบขนาดเล็ก(จากภาษากรีก ไมโคร- เล็ก).

ไม่พบองค์ประกอบที่เป็นเอกลักษณ์ของธรรมชาติที่มีชีวิตในห้องขัง องค์ประกอบทางเคมีที่ระบุไว้ทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตเช่นกัน สิ่งนี้บ่งบอกถึงความสามัคคีของสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต

การขาดธาตุใดธาตุหนึ่งอาจนำไปสู่การเจ็บป่วยและการเสียชีวิตของร่างกายได้ เนื่องจากแต่ละธาตุมีบทบาทเฉพาะ องค์ประกอบขนาดใหญ่ของกลุ่มแรกเป็นพื้นฐานของโพลีเมอร์ชีวภาพ - โปรตีน, คาร์โบไฮเดรต, กรดนิวคลีอิกและไขมันโดยที่สิ่งมีชีวิตนั้นเป็นไปไม่ได้ ซัลเฟอร์เป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนบางชนิด ฟอสฟอรัสเป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิก เหล็กเป็นส่วนหนึ่งของฮีโมโกลบิน และแมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของคลอโรฟิลล์ แคลเซียมมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญ

องค์ประกอบทางเคมีบางส่วนที่มีอยู่ในเซลล์เป็นส่วนหนึ่งของสารอนินทรีย์ - เกลือแร่และน้ำ

เกลือแร่ตามกฎแล้วพบในเซลล์ในรูปแบบของแคตไอออน (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) และแอนไอออน (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3) อัตราส่วนที่กำหนดความเป็นกรดของสิ่งแวดล้อมซึ่งมีความสำคัญต่อชีวิตของเซลล์

(ในหลายเซลล์ สภาพแวดล้อมมีความเป็นด่างเล็กน้อย และค่า pH ของมันแทบจะไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากมีอัตราส่วนของแคตไอออนและแอนไอออนคงที่อยู่ตลอดเวลา)

สารอนินทรีย์ในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตมีบทบาทอย่างมาก น้ำ.

หากไม่มีน้ำ ชีวิตก็เป็นไปไม่ได้ มันประกอบขึ้นเป็นมวลที่มีนัยสำคัญของเซลล์ส่วนใหญ่ มีน้ำจำนวนมากอยู่ในเซลล์สมองและเอ็มบริโอของมนุษย์: มีน้ำมากกว่า 80%; ในเซลล์เนื้อเยื่อไขมัน - เพียง 40.% เมื่ออายุมากขึ้น ปริมาณน้ำในเซลล์จะลดลง คนที่สูญเสียน้ำไป 20% จะเสียชีวิต

คุณสมบัติเฉพาะของน้ำเป็นตัวกำหนดบทบาทของน้ำในร่างกาย มันเกี่ยวข้องกับการควบคุมอุณหภูมิซึ่งเกิดจากความจุความร้อนสูงของน้ำ - การใช้พลังงานจำนวนมากเมื่อให้ความร้อน อะไรเป็นตัวกำหนดความจุความร้อนสูงของน้ำ?

ในโมเลกุลของน้ำ อะตอมออกซิเจนจะถูกพันธะโควาเลนต์กับไฮโดรเจนสองอะตอม โมเลกุลของน้ำมีขั้วเนื่องจากอะตอมของออกซิเจนมีบางส่วน ประจุลบและแต่ละอะตอมของไฮโดรเจนทั้งสองอะตอมก็มี

ประจุบวกบางส่วน พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างอะตอมออกซิเจนของโมเลกุลน้ำหนึ่งกับอะตอมไฮโดรเจนของอีกโมเลกุลหนึ่ง พันธะไฮโดรเจนทำให้เกิดการเชื่อมต่อ จำนวนมากโมเลกุลของน้ำ เมื่อน้ำร้อนขึ้น พลังงานส่วนสำคัญจะถูกใช้เพื่อทำลายพันธะไฮโดรเจน ซึ่งเป็นตัวกำหนดความจุความร้อนสูง

น้ำ - ตัวทำละลายที่ดี- เนื่องจากความเป็นขั้วของพวกมัน โมเลกุลของมันจึงทำปฏิกิริยากับไอออนที่มีประจุบวกและประจุลบ ดังนั้นจึงส่งเสริมการละลายของสาร ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับน้ำ สารในเซลล์ทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ

ชอบน้ำ(จากภาษากรีก พลังน้ำ- น้ำและ ฟิลเลโอ- ความรัก) เรียกว่า สารที่ละลายน้ำได้ ซึ่งรวมถึงสารประกอบไอออนิก (เช่น เกลือ) และสารประกอบที่ไม่ใช่ไอออนิกบางชนิด (เช่น น้ำตาล)

ไม่ชอบน้ำ(จากภาษากรีก พลังน้ำ- น้ำและ โฟบอส- ความกลัว) คือสารที่ไม่ละลายน้ำ สิ่งเหล่านี้รวมถึง ตัวอย่างเช่น ลิพิด

น้ำมีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ สารละลายที่เป็นน้ำ- มันละลายผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญที่ร่างกายไม่ต้องการและส่งเสริมการกำจัดออกจากร่างกาย ปริมาณน้ำในเซลล์ที่สูงจะช่วยให้ ความยืดหยุ่น- น้ำส่งเสริมการเคลื่อนไหว สารต่างๆภายในเซลล์หรือจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่ง

สิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่เหมือนกัน สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยสารอนินทรีย์ - น้ำและเกลือแร่ หน้าที่ต่างๆ ที่สำคัญอย่างยิ่งของน้ำในเซลล์ถูกกำหนดโดยลักษณะของโมเลกุล: ขั้วของน้ำ ความสามารถในการสร้างพันธะไฮโดรเจน

ส่วนประกอบอนินทรีย์ของเซลล์

พบธาตุประมาณ 90 ธาตุในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต และประมาณ 25 ธาตุอยู่ในเซลล์เกือบทั้งหมด ตามเนื้อหาในเซลล์ องค์ประกอบทางเคมีแบ่งออกเป็นสามส่วน กลุ่มใหญ่: องค์ประกอบมาโคร (99%), องค์ประกอบขนาดเล็ก (1%), องค์ประกอบพิเศษขนาดเล็ก (น้อยกว่า 0.001%)

องค์ประกอบขนาดใหญ่ ได้แก่ ออกซิเจน คาร์บอน ไฮโดรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม ซัลเฟอร์ คลอรีน แคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม เหล็ก
ธาตุขนาดเล็ก ได้แก่ แมงกานีส ทองแดง สังกะสี ไอโอดีน ฟลูออรีน
ธาตุขนาดเล็กพิเศษ ได้แก่ เงิน ทอง โบรมีน และซีลีเนียม

องค์ประกอบอินทรีย์ของเซลล์

เอนไซม์

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของโปรตีนคือการเร่งปฏิกิริยา โมเลกุลโปรตีนที่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ตามลำดับความสำคัญหลายระดับเรียกว่า เอนไซม์- ไม่มีกระบวนการทางชีวเคมีใดในร่างกายเกิดขึ้นโดยปราศจากการมีส่วนร่วมของเอนไซม์

ปัจจุบันมีการค้นพบเอนไซม์มากกว่า 2,000 ชนิด ประสิทธิภาพของพวกเขาสูงกว่าประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาอนินทรีย์ที่ใช้ในการผลิตหลายเท่า ดังนั้นธาตุเหล็ก 1 มิลลิกรัมในเอนไซม์คาตาเลสจะแทนที่ธาตุเหล็กอนินทรีย์ 10 ตัน คาตาเลสเพิ่มอัตราการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H 2 O 2) 10 11 เท่า เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาการเกิดกรดคาร์บอนิก (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3) เร่งปฏิกิริยา 10 7 เท่า

คุณสมบัติที่สำคัญของเอนไซม์คือความจำเพาะของการออกฤทธิ์ โดยเอนไซม์แต่ละตัวจะกระตุ้นปฏิกิริยาที่คล้ายกันเพียงกลุ่มเดียวหรือกลุ่มเล็กๆ

สารที่เอนไซม์ออกฤทธิ์เรียกว่า วัสดุพิมพ์- โครงสร้างของโมเลกุลของเอนไซม์และสารตั้งต้นต้องตรงกันทุกประการ สิ่งนี้จะอธิบายความจำเพาะของการทำงานของเอนไซม์ เมื่อสารตั้งต้นถูกรวมเข้ากับเอนไซม์ โครงสร้างเชิงพื้นที่ของเอนไซม์จะเปลี่ยนไป

ลำดับของอันตรกิริยาระหว่างเอนไซม์และซับสเตรตสามารถแสดงเป็นแผนผังได้:

สารตั้งต้น+เอนไซม์ - คอมเพล็กซ์เอนไซม์-สารตั้งต้น - เอนไซม์+ผลิตภัณฑ์

แผนภาพแสดงให้เห็นว่าซับสเตรตรวมกับเอนไซม์เพื่อสร้างสารเชิงซ้อนของเอนไซม์-ซับสเตรต ในกรณีนี้สารตั้งต้นจะถูกเปลี่ยนเป็นสารใหม่ - ผลิตภัณฑ์ ในขั้นตอนสุดท้าย เอนไซม์จะถูกปล่อยออกมาจากผลิตภัณฑ์และทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของสารตั้งต้นอื่นอีกครั้ง

เอนไซม์ทำงานที่อุณหภูมิ ความเข้มข้นของสาร และความเป็นกรดของสิ่งแวดล้อมที่กำหนดเท่านั้น สภาวะที่เปลี่ยนแปลงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างตติยภูมิและควอเทอร์นารีของโมเลกุลโปรตีน และผลที่ตามมาคือการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? เพียงส่วนหนึ่งของโมเลกุลของเอนไซม์ที่เรียกว่า ศูนย์ที่ใช้งานอยู่- ศูนย์แอคทีฟประกอบด้วยกรดอะมิโน 3 ถึง 12 ตัวและเกิดขึ้นจากการดัดงอของสายโซ่โพลีเปปไทด์

ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ โครงสร้างของโมเลกุลของเอนไซม์จึงเปลี่ยนไป ในกรณีนี้การกำหนดค่าเชิงพื้นที่ของศูนย์ที่ใช้งานอยู่จะหยุดชะงักและเอนไซม์จะสูญเสียกิจกรรมไป

เอนไซม์คือโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ ต้องขอบคุณเอนไซม์ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีในเซลล์จึงเพิ่มขึ้นหลายระดับ คุณสมบัติที่สำคัญของเอนไซม์คือความจำเพาะของการออกฤทธิ์ภายใต้เงื่อนไขบางประการ

กรดนิวคลีอิก

กรดนิวคลีอิกถูกค้นพบในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 นักชีวเคมีชาวสวิส F. Miescher ผู้แยกสารออกจากนิวเคลียสของเซลล์ด้วย เนื้อหาสูงไนโตรเจนและฟอสฟอรัส และเรียกมันว่า “นิวคลิน” (จาก lat. แกนกลาง- แกน)

กรดนิวคลีอิกเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมเกี่ยวกับโครงสร้างและการทำงานของทุกเซลล์และสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก กรดนิวคลีอิกมีสองประเภท - DNA (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) และ RNA (กรดไรโบนิวคลีอิก) กรดนิวคลีอิกก็เหมือนกับโปรตีน ที่มีความเฉพาะเจาะจงต่อสายพันธุ์ กล่าวคือ สิ่งมีชีวิตในแต่ละสายพันธุ์จะมี DNA ของตัวเอง หากต้องการทราบสาเหตุของความจำเพาะของสายพันธุ์ ให้พิจารณาโครงสร้างของกรดนิวคลีอิก

โมเลกุลของกรดนิวคลีอิกเป็นสายโซ่ยาวมากประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์หลายร้อยหรือหลายล้านตัว กรดนิวคลีอิกใด ๆ มีนิวคลีโอไทด์เพียงสี่ชนิดเท่านั้น หน้าที่ของโมเลกุลกรดนิวคลีอิกขึ้นอยู่กับโครงสร้าง นิวคลีโอไทด์ที่พวกมันมีอยู่ จำนวนในสายโซ่ และลำดับของสารประกอบในโมเลกุล

นิวคลีโอไทด์แต่ละชนิดประกอบด้วยองค์ประกอบสามส่วน ได้แก่ เบสไนโตรเจน คาร์โบไฮเดรต และกรดฟอสฟอริก นิวคลีโอไทด์ DNA แต่ละตัวประกอบด้วยเบสไนโตรเจนหนึ่งในสี่ประเภท (อะดีนีน - A, ไทมีน - T, กวานีน - G หรือไซโตซีน - C) เช่นเดียวกับคาร์บอนดีออกซีไรโบสและกรดฟอสฟอริกที่ตกค้าง

ดังนั้นนิวคลีโอไทด์ของ DNA จึงแตกต่างกันเฉพาะในประเภทของฐานไนโตรเจนเท่านั้น

โมเลกุล DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์จำนวนมากที่เชื่อมต่อกันเป็นสายโซ่ในลำดับที่แน่นอน โมเลกุล DNA แต่ละประเภทมีจำนวนและลำดับนิวคลีโอไทด์ของตัวเอง

โมเลกุล DNA นั้นยาวมาก ตัวอย่างเช่น ในการเขียนลำดับนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุล DNA จากเซลล์มนุษย์หนึ่งเซลล์ (46 โครโมโซม) ด้วยตัวอักษร ต้องใช้หนังสือประมาณ 820,000 หน้า การสลับนิวคลีโอไทด์ทั้งสี่ประเภทสามารถก่อให้เกิดโมเลกุล DNA ที่แตกต่างกันจำนวนไม่สิ้นสุด คุณสมบัติเชิงโครงสร้างของโมเลกุล DNA ช่วยให้สามารถเก็บข้อมูลจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับลักษณะทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตได้

ในปี 1953 นักชีววิทยาชาวอเมริกัน เจ. วัตสัน และนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เอฟ. คริก ได้สร้างแบบจำลองโครงสร้างของโมเลกุลดีเอ็นเอ นักวิทยาศาสตร์พบว่าโมเลกุล DNA แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยสายโซ่สองเส้นที่เชื่อมต่อกันและบิดเกลียวเป็นเกลียว มีลักษณะเป็นเกลียวคู่ ในแต่ละสายนิวคลีโอไทด์สี่ประเภทสลับกันในลำดับเฉพาะ

องค์ประกอบนิวคลีโอไทด์ของ DNA แตกต่างกันไป ประเภทต่างๆแบคทีเรีย เชื้อรา พืช สัตว์ แต่มันไม่เปลี่ยนแปลงตามอายุ ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย สิ่งแวดล้อม- นิวคลีโอไทด์ถูกจับคู่กัน กล่าวคือ จำนวนของอะดีนีนนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุล DNA ใดๆ เท่ากับจำนวนของไทมิดีนนิวคลีโอไทด์ (A-T) และจำนวนของไซโตซีนนิวคลีโอไทด์เท่ากับจำนวนของนิวคลีโอไทด์กัวนีน (C-G) นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการเชื่อมต่อของสองโซ่เข้าด้วยกันในโมเลกุล DNA เป็นไปตามนั้น กฎบางอย่างกล่าวคือ: อะดีนีนของสายโซ่หนึ่งเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจนสองตัวเสมอกับไทมีนของสายโซ่อีกเส้นหนึ่งและกัวนีน - โดยพันธะไฮโดรเจนสามพันธะกับไซโตซีนนั่นคือสายนิวคลีโอไทด์ของโมเลกุล DNA หนึ่งโมเลกุลนั้นประกอบกันเสริมซึ่งกันและกัน

โมเลกุลของกรดนิวคลีอิก - DNA และ RNA - ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ นิวคลีโอไทด์ของ DNA ประกอบด้วยเบสไนโตรเจน (A, T, G, C) คาร์โบไฮเดรตดีออกซีไรโบส และสารตกค้างของโมเลกุลกรดฟอสฟอริก โมเลกุล DNA เป็นเกลียวคู่ซึ่งประกอบด้วยสายโซ่สองเส้นที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจนตามหลักการเสริมกัน หน้าที่ของ DNA คือการจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม

เซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีโมเลกุลของ ATP - adenosine triphosphoric acid ATP เป็นสารเซลล์สากลซึ่งมีโมเลกุลที่มีพันธะที่อุดมด้วยพลังงาน โมเลกุล ATP เป็นนิวคลีโอไทด์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวซึ่งเหมือนกับนิวคลีโอไทด์อื่น ๆ ประกอบด้วยองค์ประกอบสามอย่าง: ฐานไนโตรเจน - อะดีนีน, คาร์โบไฮเดรต - น้ำตาลไรโบส แต่แทนที่จะมีเพียงอันเดียวกลับมีโมเลกุลกรดฟอสฟอริกตกค้างสามโมเลกุล (รูปที่ 12) การเชื่อมต่อที่ระบุในรูปที่มีไอคอนนั้นเต็มไปด้วยพลังงานและถูกเรียก มาโครเออร์จิค- โมเลกุล ATP แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยพันธะพลังงานสูงสองตัว

เมื่อพันธะพลังงานสูงถูกทำลายและกรดฟอสฟอริกหนึ่งโมเลกุลถูกกำจัดออกด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ พลังงาน 40 กิโลจูล/โมลจะถูกปล่อยออกมา และ ATP จะถูกแปลงเป็น ADP - กรดอะดีโนซีน ไดฟอสฟอริก เมื่อกรดฟอสฟอริกอีกโมเลกุลหนึ่งถูกกำจัดออกไป จะปล่อยอีก 40 กิโลจูล/โมลออกมา AMP เกิดขึ้น - กรดอะดีโนซีนโมโนฟอสฟอริก ปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถย้อนกลับได้ กล่าวคือ AMP สามารถแปลงเป็น ADP, ADP เป็น ATP

โมเลกุล ATP ไม่เพียงแต่ถูกทำลายเท่านั้น แต่ยังถูกสังเคราะห์ด้วย ดังนั้นเนื้อหาในเซลล์จึงค่อนข้างคงที่ ความสำคัญของ ATP ในชีวิตของเซลล์นั้นมีมหาศาล โมเลกุลเหล่านี้มีบทบาทสำคัญใน การเผาผลาญพลังงานจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าชีวิตของเซลล์และสิ่งมีชีวิตโดยรวม

โดยทั่วไปโมเลกุล RNA จะเป็นสายโซ่เดี่ยวประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์สี่ประเภท - A, U, G, C รู้จัก RNA หลักสามประเภท: mRNA, rRNA, tRNA เนื้อหาของโมเลกุล RNA ในเซลล์ไม่คงที่ แต่มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีน ATP เป็นสารพลังงานสากลของเซลล์ซึ่งมีพันธะที่อุดมด้วยพลังงาน ATP มีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญพลังงานของเซลล์ RNA และ ATP พบได้ทั้งในนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมของเซลล์

งานและการทดสอบในหัวข้อ "หัวข้อที่ 4 "องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์"

• พอลิเมอร์, โมโนเมอร์;
• คาร์โบไฮเดรต, โมโนแซ็กคาไรด์, ไดแซ็กคาไรด์, โพลีแซ็กคาไรด์;
• ไขมัน, กรดไขมัน, กลีเซอรอล;
• กรดอะมิโน, พันธะเปปไทด์, โปรตีน;
• ตัวเร่งปฏิกิริยา เอนไซม์ ไซต์ออกฤทธิ์
• กรดนิวคลีอิกนิวคลีโอไทด์

อัลกอริทึมสำหรับการแก้ปัญหา

ประเภทที่ 1 การคัดลอก DNA ด้วยตนเอง

หนึ่งในสายโซ่ DNA มีลำดับนิวคลีโอไทด์ดังต่อไปนี้:
อัคแทคกาต้าซีกัตแทคซีจี...
สายโซ่ที่สองของโมเลกุลเดียวกันมีลำดับนิวคลีโอไทด์แบบใด

ในการเขียนลำดับนิวคลีโอไทด์ของสายที่สองของโมเลกุล DNA เมื่อทราบลำดับของสายแรก ก็เพียงพอที่จะแทนที่ไทมีนด้วยอะดีนีน อะดีนีนด้วยไทมีน กวานีนด้วยไซโตซีน และไซโตซีนด้วยกัวนีน เมื่อทำการแทนที่นี้แล้ว เราจะได้ลำดับดังนี้:
ทททททททททททททททททททท...

ประเภทที่ 2 การเข้ารหัสโปรตีน

สายโซ่ของกรดอะมิโนของโปรตีนไรโบนิวคลีเอสมีจุดเริ่มต้นดังนี้ ไลซีน-กลูตามีน-ทรีโอนีน-อะลานีน-อะลานีน-อะลานีน-ไลซีน...
ยีนที่สอดคล้องกับโปรตีนนี้ขึ้นต้นด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ใด

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใช้ตารางรหัสพันธุกรรม สำหรับกรดอะมิโนแต่ละตัว เราจะพบการกำหนดรหัสของมันในรูปแบบของนิวคลีโอไทด์สามเท่าที่สอดคล้องกันแล้วจดบันทึกไว้ การจัดเรียงแฝดเหล่านี้ทีละตัวในลำดับเดียวกันกับกรดอะมิโนที่เกี่ยวข้องเราได้สูตรสำหรับโครงสร้างของส่วนของ Messenger RNA ตามกฎแล้วจะมีแฝดสามหลายตัวให้เลือกตามการตัดสินใจของคุณ (แต่จะมีเพียงหนึ่งในแฝดสามเท่านั้น) ดังนั้นอาจมีวิธีแก้ปัญหาหลายประการ
อาอาอาอาอาอาซีสฉิสГГцУГцГАAG

โปรตีนจะขึ้นต้นด้วยลำดับของกรดอะมิโนใด หากถูกเข้ารหัสด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ต่อไปนี้:
ACGGCCATGGCCGGT...

โดยใช้หลักการของการเสริมกัน เราพบโครงสร้างของส่วนของ Messenger RNA ที่เกิดขึ้นบนส่วนที่กำหนดให้ของโมเลกุล DNA:
อร๊ายยยยย...

จากนั้นเรามาดูตารางรหัสพันธุกรรมและสำหรับนิวคลีโอไทด์สามเท่าแต่ละอัน เริ่มจากอันแรกเราจะค้นหาและเขียนกรดอะมิโนที่เกี่ยวข้อง:
ซีสเตอีน-ไกลซีน-ไทโรซีน-อาร์จินีน-โพรลีน-...

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "ชีววิทยาทั่วไป". มอสโก "การตรัสรู้", 2543

• หัวข้อที่ 4 " องค์ประกอบทางเคมีเซลล์." §2-§7 น. 7-21
• หัวข้อที่ 5. "การสังเคราะห์ด้วยแสง" §16-17 หน้า 44-48
• กระทู้ 6. "การหายใจของเซลล์" §12-13 หน้า 34-38
• กระทู้ 7. "ข้อมูลทางพันธุกรรม" §14-15 หน้า 39-44

เซลล์ประกอบด้วยธาตุประมาณ 70 ธาตุในตารางธาตุของเมนเดเลเยฟ และมี 24 ธาตุในเซลล์ทุกประเภท องค์ประกอบทั้งหมดที่อยู่ในเซลล์จะถูกแบ่งออกตามเนื้อหาในเซลล์ กลุ่ม:

• สารอาหารหลัก– เอช โอ เอ็น ซี Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S;
• องค์ประกอบขนาดเล็ก– B, Ni, Cu, Co, Zn, Mb ฯลฯ;
• องค์ประกอบอัลตราไมโคร– U, Ra, Au, Pb, Hg, Se ฯลฯ

• สารอินทรีย์(ออกซิเจน ไฮโดรเจน คาร์บอน ไนโตรเจน)
• องค์ประกอบมาโคร,
• องค์ประกอบขนาดเล็ก

โมเลกุลที่ประกอบเป็นเซลล์ อนินทรีย์ และ อินทรีย์ การเชื่อมต่อ

สารประกอบอนินทรีย์ของเซลล์ – น้ำและ อนินทรีย์ไอออน
น้ำ- สารอนินทรีย์ที่สำคัญที่สุดของเซลล์ ปฏิกิริยาทางชีวเคมีทั้งหมดเกิดขึ้นในสารละลายที่เป็นน้ำ โมเลกุลของน้ำมีลักษณะไม่เชิงเส้น โครงสร้างเชิงพื้นที่และมีขั้ว พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุล ซึ่งเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพและ คุณสมบัติทางเคมีน้ำ.

ไอออนอนินทรีย์:
ไอออนบวก K+, Na+, Ca2+, Mg2+ และแอนไอออน Cl–, NO3-, PO4 2-, CO32-, HPO42-

ความแตกต่างระหว่างจำนวนแคตไอออนและแอนไอออน (Nа + , ถึง + , Cl-) บนพื้นผิวและภายในเซลล์ช่วยให้แน่ใจว่าศักยภาพในการดำเนินการจะเกิดขึ้น ซึ่งอยู่ภายใต้ การกระตุ้นประสาทและกล้ามเนื้อ.
แอนไอออนของกรดฟอสฟอริกสร้างขึ้น ระบบบัฟเฟอร์ฟอสเฟต,รักษาค่า pH ของสภาพแวดล้อมภายในเซลล์ของร่างกายให้อยู่ที่ระดับ 6-9
กรดคาร์บอนิกและแอนไอออนถูกสร้างขึ้น ระบบบัฟเฟอร์ไบคาร์บอเนตและรักษาค่า pH ของสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ (พลาสมาในเลือด) ไว้ที่ระดับ 7-4
สารประกอบไนโตรเจนทำหน้าที่ แหล่งที่มาโภชนาการแร่ธาตุ การสังเคราะห์โปรตีน กรดนิวคลีอิก
อะตอมของฟอสฟอรัสเป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิก ฟอสโฟลิพิด รวมถึงกระดูกของสัตว์มีกระดูกสันหลังและชั้นไคตินของสัตว์ขาปล้อง
แคลเซียมไอออนเป็นส่วนหนึ่งของสารกระดูก สิ่งเหล่านี้จำเป็นสำหรับการนำไปปฏิบัติด้วย การหดตัวของกล้ามเนื้อ,การแข็งตัวของเลือด

โต๊ะ. บทบาทขององค์ประกอบมหภาคในระดับเซลล์และสิ่งมีชีวิตขององค์กร

โต๊ะ.

การมอบหมายงานเฉพาะเรื่อง

ส่วน ก

A1.ขั้วของน้ำเป็นตัวกำหนดความสามารถของน้ำ
1) นำความร้อน
3) ละลายโซเดียมคลอไรด์
2) ดูดซับความร้อน
4) ละลายกลีเซอรีน

A2- เด็กที่เป็นโรคกระดูกอ่อนควรได้รับยาที่มีส่วนประกอบของ
1) เหล็ก
2) โพแทสเซียม
3) แคลเซียม
4) สังกะสี

A3- การนำกระแสประสาทเกิดขึ้นจากไอออน:
1) โพแทสเซียมและโซเดียม
2) ฟอสฟอรัสและไนโตรเจน
3) เหล็กและทองแดง
4) ออกซิเจนและคลอรีน

A4- พันธะที่อ่อนแอระหว่างโมเลกุลของน้ำในสถานะของเหลวเรียกว่า:
1) โควาเลนต์
2) ไม่ชอบน้ำ
3) ไฮโดรเจน
4) ชอบน้ำ

A5- เฮโมโกลบินประกอบด้วย
1) ฟอสฟอรัส
2) เหล็ก
3) กำมะถัน
4) แมกนีเซียม

A6- เลือกกลุ่มองค์ประกอบทางเคมีที่จำเป็นต้องรวมอยู่ในโปรตีน
1) นา, เค, โอ, ส
2) เอ็น พี ซี แคล
3) C, S, Fe, O
4) ซี เอช โอ เอ็น

A7- ผู้ป่วยภาวะไทรอยด์ทำงานต่ำจะได้รับยาที่มีส่วนประกอบของ
1) ไอโอดีน
2) เหล็ก
3) ฟอสฟอรัส
4) โซเดียม

ส่วนบี

B1- เลือกฟังก์ชั่นน้ำในกรง
1) พลังงาน
2) เอนไซม์
3) การขนส่ง
4) การก่อสร้าง
5) การหล่อลื่น
6) การควบคุมอุณหภูมิ

บี2- เลือกเท่านั้น คุณสมบัติทางกายภาพน้ำ
1) ความสามารถในการแยกตัวออก
2) การไฮโดรไลซิสของเกลือ
3) ความหนาแน่น
4) การนำความร้อน
5) การนำไฟฟ้า
6) การบริจาคอิเล็กตรอน

ส่วน ค

ค1- คุณสมบัติทางกายภาพของน้ำอะไรเป็นตัวกำหนดความสำคัญทางชีวภาพของมัน?

ดังที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าเซลล์ประกอบด้วยสารเคมีอินทรีย์และอนินทรีย์ สารอนินทรีย์หลักที่ประกอบเป็นเซลล์คือเกลือและน้ำ

น้ำที่เป็นส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิต

น้ำเป็นองค์ประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด สำคัญ ฟังก์ชั่นทางชีวภาพน้ำถูกดำเนินการเนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของโมเลกุล โดยเฉพาะอย่างยิ่งการมีไดโพลที่สร้าง เหตุการณ์ที่เป็นไปได้พันธะไฮโดรเจนระหว่างเซลล์

ต้องขอบคุณโมเลกุลของน้ำ กระบวนการของการรักษาเสถียรภาพทางความร้อนและการควบคุมอุณหภูมิจึงเกิดขึ้นในร่างกายของสิ่งมีชีวิต กระบวนการควบคุมอุณหภูมิเกิดขึ้นเนื่องจากความจุความร้อนสูงของโมเลกุลของน้ำ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภายนอกไม่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายในร่างกาย

ต้องขอบคุณน้ำที่ทำให้อวัยวะต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ยังคงความยืดหยุ่นได้ น้ำเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของของเหลวหล่อลื่นที่จำเป็นสำหรับข้อต่อของสัตว์มีกระดูกสันหลังหรือถุงเยื่อหุ้มหัวใจ

เป็นส่วนหนึ่งของน้ำมูกซึ่งเอื้อต่อการเคลื่อนที่ของสารผ่านลำไส้ น้ำเป็นส่วนประกอบของน้ำดี น้ำตา และน้ำลาย

เกลือและสารอนินทรีย์อื่น ๆ

นอกจากน้ำแล้ว เซลล์ของสิ่งมีชีวิตยังมีสารอนินทรีย์ เช่น กรด เบส และเกลืออีกด้วย สิ่งสำคัญที่สุดในชีวิตของร่างกายคือ Mg2+, H2PO4, K, CA2, Na, C1- กรดอ่อนรับประกันสภาพแวดล้อมภายในเซลล์ที่เสถียร (ความเป็นด่างอ่อน)

ความเข้มข้นของไอออนใน สารระหว่างเซลล์และภายในเซลล์อาจแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ไอออน Na+ จะเข้มข้นเฉพาะในของเหลวระหว่างเซลล์ ในขณะที่ K+ จะพบเฉพาะในเซลล์เท่านั้น

การลดลงหรือเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของจำนวนไอออนบางชนิดในองค์ประกอบของเซลล์ไม่เพียงนำไปสู่ความผิดปกติเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่ความตายอีกด้วย ตัวอย่างเช่น การลดลงของปริมาณ Ca+ ในเซลล์ทำให้เกิดอาการชักภายในเซลล์และทำให้เซลล์เสียชีวิตมากขึ้น

สารอนินทรีย์บางชนิดมักทำปฏิกิริยากับไขมัน โปรตีน และคาร์โบไฮเดรต ดังนั้น ตัวอย่างที่สดใสเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์

ซัลเฟอร์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลโปรตีน มีหน้าที่ในการสร้างพันธะโมเลกุลในร่างกาย ด้วยการสังเคราะห์ฟอสฟอรัสและสารอินทรีย์ พลังงานจึงถูกปล่อยออกมาจากโมเลกุลโปรตีน

เกลือแคลเซียม

การพัฒนาเนื้อเยื่อกระดูกตามปกติตลอดจนการทำงานของสมองและ ไขสันหลังเกลือแคลเซียมมีส่วนช่วย การเผาผลาญแคลเซียมในร่างกายเกิดขึ้นเนื่องจากวิตามินดี เกลือแคลเซียมที่มากเกินไปหรือไม่เพียงพอทำให้ร่างกายทำงานผิดปกติ

เซลล์พืชและสัตว์ประกอบด้วยสารอนินทรีย์และอินทรีย์ สารอนินทรีย์ ได้แก่ น้ำและแร่ธาตุ สารอินทรีย์ ได้แก่ โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต และกรดนิวคลีอิก

สารอนินทรีย์

น้ำคือการเชื่อมต่อนั่นเอง เซลล์ที่มีชีวิตมีอยู่ใน จำนวนที่ยิ่งใหญ่ที่สุด- น้ำคิดเป็นประมาณ 70% ของมวลเซลล์ ปฏิกิริยาภายในเซลล์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นใน สภาพแวดล้อมทางน้ำ- น้ำในเซลล์อยู่ในสภาพอิสระและถูกผูกมัด

ความสำคัญของน้ำต่อชีวิตของเซลล์นั้นพิจารณาจากโครงสร้างและคุณสมบัติของน้ำ ปริมาณน้ำในเซลล์อาจแตกต่างกันไป 95% ของน้ำไม่มีอยู่ในเซลล์ จำเป็นเป็นตัวทำละลายสำหรับสารอินทรีย์และอนินทรีย์ ปฏิกิริยาทางชีวเคมีทั้งหมดในเซลล์เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของน้ำ น้ำใช้ในการกำจัดสารต่างๆ ออกจากเซลล์ น้ำมีค่าการนำความร้อนสูงและป้องกันความผันผวนของอุณหภูมิอย่างกะทันหัน น้ำ 5% อยู่ในสถานะจับตัวเป็นสารประกอบอ่อนกับโปรตีน

แร่ธาตุ ในเซลล์อาจอยู่ในสถานะแยกตัวออกหรือรวมกับสารอินทรีย์

องค์ประกอบทางเคมี ที่มีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญและมีฤทธิ์ทางชีวภาพเรียกว่าไบโอเจนิก

ไซโตพลาสซึมประกอบด้วยออกซิเจนประมาณ 70% คาร์บอน 18% ไฮโดรเจน 10% แคลเซียม ไนโตรเจน โพแทสเซียม ฟอสฟอรัส แมกนีเซียม ซัลเฟอร์ คลอรีน โซเดียม อลูมิเนียม เหล็ก องค์ประกอบเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็น 99.99% ขององค์ประกอบของเซลล์และเรียกว่า องค์ประกอบมาโครตัวอย่างเช่น แคลเซียมและฟอสฟอรัสเป็นส่วนหนึ่งของกระดูก เหล็กเป็นส่วนประกอบของฮีโมโกลบิน

แมงกานีส โบรอน ทองแดง สังกะสี ไอโอดีน โคบอลต์ - องค์ประกอบขนาดเล็กพวกมันคิดเป็นหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์ของมวลเซลล์ ธาตุขนาดเล็กจำเป็นต่อการสร้างฮอร์โมน เอนไซม์ และวิตามิน พวกเขามีอิทธิพล กระบวนการเผาผลาญในร่างกาย ตัวอย่างเช่น ไอโอดีนเป็นส่วนหนึ่งของฮอร์โมนไทรอยด์ โคบอลต์เป็นส่วนหนึ่งของวิตามินบี 12

ทองคำ ปรอท เรเดียม ฯลฯ - องค์ประกอบอัลตราไมโคร- ประกอบด้วยหนึ่งในล้านเปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบของเซลล์

เกลือแร่ที่ขาดหรือมากเกินไปจะขัดขวางการทำงานที่สำคัญของร่างกาย

สารอินทรีย์

ออกซิเจน ไฮโดรเจน คาร์บอน ไนโตรเจน เป็นส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์ สารประกอบอินทรีย์เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เรียกว่าโพลีเมอร์ โพลีเมอร์ประกอบด้วยหน่วยการทำซ้ำหลายหน่วย (โมโนเมอร์) สารประกอบโพลีเมอร์อินทรีย์ ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน กรดนิวคลีอิก และ ATP

คาร์โบไฮเดรต

คาร์โบไฮเดรตประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน

โมโนเมอร์คาร์โบไฮเดรตอยู่ โมโนแซ็กคาไรด์คาร์โบไฮเดรตแบ่งออกเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ ไดแซ็กคาไรด์ และโพลีแซ็กคาไรด์

โมโนแซ็กคาไรด์- น้ำตาลอย่างง่ายที่มีสูตร (CH 2 O) n โดยที่ n คือจำนวนเต็มใด ๆ จากสามถึงเจ็ด ขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุล ไตรโอส (3C), เทโทรส (4C), เพนโตส (5C), เฮกโซส (6C) และเฮปโตส (7C) มีความโดดเด่น

ทรีโอสC 3 H 6 O 3 - ตัวอย่างเช่น glyceraldehyde และ dihydroxyacetone - มีบทบาทของผลิตภัณฑ์ระดับกลางในกระบวนการหายใจและเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง Tetroses C 4 H 8 O 4 พบในแบคทีเรีย Pentoses C 5 H 10 O 5 - เช่นไรโบส - เป็นส่วนหนึ่งของ RNA, ดีออกซีไรโบสเป็นส่วนหนึ่งของ DNA เฮกโซส - C 6 H 12 O 6 - เช่นกลูโคสฟรุกโตสกาแลคโตส กลูโคสเป็นแหล่งพลังงานให้กับเซลล์ เมื่อรวมกับฟรุกโตสและกาแลคโตส กลูโคสสามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของไดแซ็กคาไรด์

ไดแซ็กคาไรด์เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการควบแน่นระหว่างโมโนแซ็กคาไรด์ 2 ชนิด (เฮกโซส) กับการสูญเสียโมเลกุลของน้ำ

สูตรของไดแซ็กคาไรด์คือ C 12 H 22 O 11 ในบรรดาไดแซ็กคาไรด์ที่พบมากที่สุด ได้แก่ มอลโตส แลคโตส และซูโครส

ซูโครสหรือน้ำตาลอ้อยสังเคราะห์ขึ้นในพืช มอลโตสเกิดจากแป้งระหว่างการย่อยในสัตว์ แลคโตสหรือน้ำตาลนมพบได้ในนมเท่านั้น

โพลีแซ็กคาไรด์ (แบบง่าย) เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการควบแน่นของโมโนแซ็กคาไรด์จำนวนมาก พอลิแซ็กคาไรด์อย่างง่าย ได้แก่ แป้ง (สังเคราะห์ในพืช) ไกลโคเจน (พบในเซลล์ตับและกล้ามเนื้อของสัตว์และมนุษย์) เซลลูโลส (รูปแบบ ผนังเซลล์ในพืช)

โพลีแซ็กคาไรด์เชิงซ้อน เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างคาร์โบไฮเดรตกับไขมัน ตัวอย่างเช่น ไกลโคลิปิดเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ โพลีแซ็กคาไรด์เชิงซ้อนยังรวมถึงสารประกอบของคาร์โบไฮเดรตกับโปรตีน (ไกลโคโปรตีน) ตัวอย่างเช่น ไกลโคโปรตีนเป็นส่วนหนึ่งของเมือกที่หลั่งโดยต่อมของระบบทางเดินอาหาร

หน้าที่ของคาร์โบไฮเดรต:

1. พลังงาน:ร่างกายได้รับพลังงาน 60% จากการสลายคาร์โบไฮเดรต เมื่อคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมถูกทำลาย พลังงานจะถูกปล่อยออกมา 17.6 กิโลจูล

2. โครงสร้างและการสนับสนุน:คาร์โบไฮเดรตเป็นส่วนหนึ่งของพลาสมาเมมเบรน เยื่อหุ้มเซลล์ของพืชและแบคทีเรีย

3. พื้นที่จัดเก็บ:สารอาหาร (ไกลโคเจน แป้ง) จะถูกเก็บไว้ในเซลล์

4. ป้องกัน:สารคัดหลั่ง (เมือก) ที่หลั่งออกมาจากต่อมต่างๆ ทำหน้าที่ปกป้องผนังอวัยวะกลวง หลอดลม กระเพาะอาหาร และลำไส้ไม่ให้ ความเสียหายทางกล, แบคทีเรียที่เป็นอันตรายและไวรัส

5. เข้าร่วม การสังเคราะห์ด้วยแสง

ไขมันและสารคล้ายไขมัน

ไขมันประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน โมโนเมอร์ไขมันอยู่ กรดไขมันและ กลีเซอรอลคุณสมบัติของไขมันถูกกำหนดโดยองค์ประกอบเชิงคุณภาพของกรดไขมันและอัตราส่วนเชิงปริมาณ ไขมันพืชเป็นของเหลว (น้ำมัน) ไขมันสัตว์เป็นของแข็ง (เช่น น้ำมันหมู) ไขมันไม่ละลายในน้ำ - เป็นสารประกอบที่ไม่ชอบน้ำ ไขมันรวมกับโปรตีนเพื่อสร้างไลโปโปรตีน และรวมกับคาร์โบไฮเดรตเพื่อสร้างไกลโคลิพิด Glycolipids และ lipoproteins เป็นสารคล้ายไขมัน

สารคล้ายไขมันเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ ออร์แกเนลล์ของเยื่อหุ้มเซลล์ และเนื้อเยื่อประสาท ไขมันสามารถรวมกับกลูโคสและสร้างไกลโคไซด์ได้ ตัวอย่างเช่น ดิจิทอกซินไกลโคไซด์เป็นสารที่ใช้ในการรักษาโรคหัวใจ

หน้าที่ของไขมัน:

1. พลังงาน:ด้วยการสลายไขมัน 1 กรัมให้สมบูรณ์ คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำจะปล่อยพลังงานออกมา 38.9 กิโลจูล

2. โครงสร้าง:เป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์

3. ป้องกัน:ชั้นไขมันช่วยปกป้องร่างกายจากอุณหภูมิร่างกาย แรงกระแทกทางกล และแรงกระแทก

4. กฎระเบียบ:ฮอร์โมนสเตียรอยด์ควบคุมกระบวนการเผาผลาญและการสืบพันธุ์

5. อ้วน- แหล่งที่มา น้ำภายนอกเมื่อไขมัน 100 กรัมถูกออกซิไดซ์ น้ำ 107 มิลลิลิตรจะถูกปล่อยออกมา

กระรอก

โปรตีนประกอบด้วยคาร์บอน ออกซิเจน ไฮโดรเจน และไนโตรเจน โมโนเมอร์กระรอกอยู่ กรดอะมิโนโปรตีนถูกสร้างขึ้นจากกรดอะมิโนที่แตกต่างกันถึง 20 ชนิด สูตรกรดอะมิโน:

องค์ประกอบของกรดอะมิโนประกอบด้วย: NH 2 - กลุ่มอะมิโนที่มีคุณสมบัติพื้นฐาน COOH เป็นกลุ่มคาร์บอกซิลและมีคุณสมบัติเป็นกรด กรดอะมิโนแตกต่างกันตามอนุมูลของมัน - อาร์ กรดอะมิโนเป็นสารประกอบแอมโฟเทอริก พวกมันเชื่อมต่อกันในโมเลกุลโปรตีนโดยใช้พันธะเปปไทด์

โครงการของการควบแน่นของกรดอะมิโน (การก่อตัวของพันธะเปปไทด์)

มีโครงสร้างโปรตีนปฐมภูมิ ทุติยภูมิ ตติยภูมิ และควอเทอร์นารี ลำดับ ปริมาณ และคุณภาพของกรดอะมิโนที่ประกอบเป็นโมเลกุลโปรตีนจะกำหนดโครงสร้างหลักของกรดอะมิโน โปรตีนที่มีโครงสร้างหลักสามารถรวมตัวเป็นเกลียวได้โดยใช้พันธะไฮโดรเจนและสร้างโครงสร้างรอง โซ่โพลีเปปไทด์ถูกบิดเบี้ยวจนกลายเป็นโครงสร้างที่กะทัดรัดก่อตัวเป็นทรงกลม (ลูกบอล) - นี่คือโครงสร้างระดับตติยภูมิของโปรตีน โปรตีนส่วนใหญ่มีโครงสร้างตติยภูมิ กรดอะมิโนจะทำงานเฉพาะบนพื้นผิวของทรงกลมเท่านั้น โปรตีนที่มีโครงสร้างเป็นรูปทรงกลมรวมกันเป็นโครงสร้างควอเทอร์นารี การเปลี่ยนกรดอะมิโนหนึ่งตัวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโปรตีน (รูปที่ 30)

เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง กรด และปัจจัยอื่นๆ อาจเกิดการถูกทำลายของโมเลกุลโปรตีนได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการสูญเสียสภาพ (รูปที่ 31) บางครั้งก็เสียโฉม

ข้าว. 30.โครงสร้างต่างๆ ของโมเลกุลโปรตีน

1 - หลัก; 2 - รอง; 3 - ระดับอุดมศึกษา; 4 - ควอเทอร์นารี (ใช้ตัวอย่างฮีโมโกลบินในเลือด)

ข้าว. 31.การสูญเสียโปรตีน

1 - โมเลกุลโปรตีนก่อนการเสียสภาพ

2 - โปรตีนที่ถูกทำลาย

3 - ฟื้นฟูโมเลกุลโปรตีนเดิม

เมื่อสภาวะเปลี่ยนแปลงไป โปรตีนที่อาบจะสามารถฟื้นฟูโครงสร้างได้อีกครั้ง กระบวนการนี้เรียกว่าการเปลี่ยนสภาพและจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อโครงสร้างหลักของโปรตีนไม่ถูกทำลาย

โปรตีนอาจเป็นแบบง่ายหรือซับซ้อนก็ได้ โปรตีนเชิงเดี่ยวประกอบด้วยกรดอะมิโนเท่านั้น เช่น อัลบูมิน โกลบูลิน ไฟบริโนเจน ไมโอซิน

โปรตีนเชิงซ้อนประกอบด้วยกรดอะมิโนและสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ เช่น ไลโปโปรตีน ไกลโคโปรตีน นิวคลีโอโปรตีน

หน้าที่ของโปรตีน:

1. พลังงาน.การสลายโปรตีน 1 กรัมจะปล่อยพลังงาน 17.6 กิโลจูล

2. ตัวเร่งปฏิกิริยาทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาทางชีวเคมี ตัวเร่งปฏิกิริยาคือเอนไซม์ เอนไซม์เร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมี แต่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย เอนไซม์มีความเฉพาะเจาะจงอย่างเคร่งครัด สารตั้งต้นแต่ละชนิดมีเอนไซม์ของตัวเอง ชื่อของเอนไซม์รวมถึงชื่อของสารตั้งต้นและส่วนท้ายของ "ase": มอลตา, ไรโบนิวคลีเอส เอนไซม์จะทำงานที่อุณหภูมิหนึ่ง (35 - 45 O C)

3. โครงสร้าง.โปรตีนเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์

4. ขนส่ง.ตัวอย่างเช่น เฮโมโกลบินนำพาออกซิเจนและ CO 2 ในเลือดของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

5. ป้องกันปกป้องร่างกายจาก ผลกระทบที่เป็นอันตราย: การผลิตแอนติบอดี

6. หดตัวเนื่องจากการมีอยู่ของโปรตีนแอคตินและไมโอซินในเส้นใยกล้ามเนื้อ จึงเกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อ

กรดนิวคลีอิก

กรดนิวคลีอิกมีสองประเภท: ดีเอ็นเอ(กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) และ อาร์เอ็นเอ(กรดไรโบนิวคลีอิก) โมโนเมอร์กรดนิวคลีอิกคือ นิวคลีโอไทด์

ดีเอ็นเอ (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) DNA นิวคลีโอไทด์ประกอบด้วยหนึ่งในฐานไนโตรเจน: อะดีนีน (A), กัวนีน (G), ไทมีน (T) หรือไซโตซีน (C) (รูปที่ 32), คาร์โบไฮเดรตดีออกซีไรโบส และกรดฟอสฟอริกที่ตกค้าง โมเลกุล DNA เป็นเกลียวคู่ที่สร้างขึ้นตามหลักการเสริมกัน ฐานไนโตรเจนต่อไปนี้เป็นส่วนเสริมในโมเลกุล DNA: A = T; G = C เอนริเก้ DNA สองอันเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจน (รูปที่ 33)

ข้าว. 32.โครงสร้างนิวคลีโอไทด์

ข้าว. 33.ส่วนของโมเลกุลดีเอ็นเอ การเชื่อมต่อเสริมของนิวคลีโอไทด์ของสายโซ่ต่างๆ

DNA มีความสามารถในการทำซ้ำตัวเอง (การจำลองแบบ) (รูปที่ 34) การจำลองแบบเริ่มต้นด้วยการแยกสองเส้นเสริมกัน แต่ละเส้นถูกใช้เป็นแม่แบบเพื่อสร้างโมเลกุล DNA ใหม่ เอนไซม์มีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ โมเลกุลลูกสาวสองคนแต่ละโมเลกุลจำเป็นต้องมีเกลียวเก่าหนึ่งอันและอันใหม่หนึ่งอัน โมเลกุล DNA ใหม่นั้นเหมือนกันทุกประการกับโมเลกุลเก่าในแง่ของลำดับนิวคลีโอไทด์ วิธีการจำลองแบบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการสืบพันธุ์ที่แม่นยำในโมเลกุลลูกสาวของข้อมูลที่บันทึกไว้ในโมเลกุล DNA แม่

ข้าว. 34.การทำซ้ำของโมเลกุลดีเอ็นเอ

1 - เทมเพลต DNA;

2 - การก่อตัวของสองโซ่ใหม่ตามเมทริกซ์

3 - โมเลกุล DNA ของลูกสาว

หน้าที่ของดีเอ็นเอ:

1. การจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม

2. รับประกันการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรม

3. การปรากฏตัวในโครโมโซมเป็นองค์ประกอบโครงสร้าง

DNA พบได้ในนิวเคลียสของเซลล์ เช่นเดียวกับในออร์แกเนลล์ของเซลล์ เช่น ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์

อาร์เอ็นเอ (กรดไรโบนิวคลีอิก) กรดไรโบนิวคลีอิกมี 3 ประเภท: ไรโบโซม, การขนส่งและ ข้อมูลอาร์เอ็นเอ นิวคลีโอไทด์ RNA ประกอบด้วยหนึ่งในฐานไนโตรเจน: อะดีนีน (A), กัวนีน (G), ไซโตซีน (C), ยูราซิล (U), คาร์โบไฮเดรตไรโบส และกรดฟอสฟอริกที่ตกค้าง

ไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอ (rRNA) เมื่อรวมกับโปรตีนก็เป็นส่วนหนึ่งของไรโบโซม rRNA ประกอบด้วย 80% ของ RNA ทั้งหมดในเซลล์ การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นบนไรโบโซม

เมสเซนเจอร์อาร์เอ็นเอ (mRNA) ประกอบด้วย 1 ถึง 10% ของ RNA ทั้งหมดในเซลล์ โครงสร้างของ mRNA เป็นส่วนเสริมของส่วนของโมเลกุล DNA ที่นำข้อมูลเกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีนจำเพาะ ความยาวของ mRNA ขึ้นอยู่กับความยาวของส่วน DNA ที่ใช้อ่านข้อมูล mRNA นำข้อมูลเกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีนจากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึมไปจนถึงไรโบโซม

ถ่ายโอนอาร์เอ็นเอ (tRNA) คิดเป็นประมาณ 10% ของ RNA ทั้งหมด มีนิวคลีโอไทด์สายสั้นเป็นรูปพระฉายาลักษณ์และพบได้ในไซโตพลาสซึม ที่ปลายด้านหนึ่งของพระฉายาลักษณ์จะมีนิวคลีโอไทด์สามชั้น (แอนติโคดอน) ที่สร้างรหัสสำหรับกรดอะมิโนจำเพาะ อีกด้านหนึ่งคือนิวคลีโอไทด์แฝดซึ่งมีกรดอะมิโนติดอยู่ กรดอะมิโนแต่ละตัวมี tRNA ของตัวเอง tRNA ลำเลียงกรดอะมิโนไปยังบริเวณที่มีการสังเคราะห์โปรตีน เช่น ไปจนถึงไรโบโซม (รูปที่ 35)

RNA พบได้ในนิวเคลียส ไซโตพลาสซึม ไรโบโซม ไมโตคอนเดรีย และพลาสติด

ATP - กรดอะดีนาซีนไตรฟอสฟอริก Adenazine triphosphoric acid (ATP) ประกอบด้วยฐานไนโตรเจน - อะดีนีน, น้ำตาล - น้ำตาลและ กรดฟอสฟอริกตกค้างสามตัว(รูปที่ 36) โมเลกุล ATP สะสมพลังงานจำนวนมากที่จำเป็นสำหรับกระบวนการทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ การสังเคราะห์ ATP เกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย โมเลกุล ATP นั้นไม่เสถียรมาก

คล่องแคล่วและสามารถแยกโมเลกุลฟอสเฟตหนึ่งหรือสองโมเลกุลออกมาปล่อยพลังงานจำนวนมาก พันธะในโมเลกุล ATP เรียกว่า มาโครเออร์จิค

ATP → ADP + P + 40 กิโลจูล ADP → AMP + P + 40 กิโลจูล

ข้าว. 35.โครงสร้างของ tRNA

A, B, C และ D - พื้นที่เชื่อมต่อเสริมภายในสายโซ่ RNA เดียว D - ไซต์ (แอคทีฟเซ็นเตอร์) ของการเชื่อมต่อกับกรดอะมิโน E - ไซต์ของการเชื่อมต่อเสริมกับโมเลกุล

ข้าว. 36.โครงสร้างของ ATP และการแปลงเป็น ADP

คำถามเพื่อการควบคุมตนเอง

1. สารใดในเซลล์ที่ถูกจัดประเภทเป็นอนินทรีย์?

2. สารใดในเซลล์จัดเป็นสารอินทรีย์

3. โมโนเมอร์ของคาร์โบไฮเดรตคืออะไร?

4. คาร์โบไฮเดรตมีโครงสร้างแบบใด?

5. คาร์โบไฮเดรตทำหน้าที่อะไร?

6. โมโนเมอร์ของไขมันคืออะไร?

7. ไขมันมีโครงสร้างแบบใด?

8. ไขมันทำหน้าที่อะไร?

9. โปรตีนโมโนเมอร์คืออะไร? 10.โปรตีนมีโครงสร้างอย่างไร? 11.โปรตีนมีโครงสร้างอะไรบ้าง?

12.จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อโมเลกุลโปรตีนเสียสภาพ?

13.โปรตีนทำหน้าที่อะไร?

14.กรดนิวคลีอิกรู้จักอะไรบ้าง?

15. โมโนเมอร์ของกรดนิวคลีอิกคืออะไร?

16.นิวคลีโอไทด์ DNA ประกอบด้วยอะไรบ้าง?

17. โครงสร้างของอาร์เอ็นเอนิวคลีโอไทด์คืออะไร?

18. โครงสร้างของโมเลกุล DNA คืออะไร?

19.โมเลกุล DNA ทำหน้าที่อะไร?

20. โครงสร้างของ rRNA คืออะไร?

21. mRNA มีโครงสร้างอย่างไร?

22. โครงสร้างของ tRNA คืออะไร?

23. กรดไรโบนิวคลีอิกทำหน้าที่อะไร?

24.เอทีพีมีโครงสร้างอย่างไร?

25.ATP ทำหน้าที่อะไรในเซลล์?

คำสำคัญของหัวข้อ “องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์”

อัลบูมินฐานไนโตรเจน

กรดอะมิโนกลุ่มกรดอะมิโน

สารประกอบแอมโฟเทอริก

แอนติโคดอน

แบคทีเรีย

กระรอก

กิจกรรมทางชีวภาพ ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ

ปฏิกิริยาทางชีวเคมี

โรค

สาร

ความจำเพาะของสายพันธุ์

วิตามิน

น้ำ

พันธะไฮโดรเจนผลิตแอนติบอดีโครงสร้างรอง อุณหภูมิสูงกาแลคโตสเฮกโซสเฮโมโกลบินเฮปาริน

สารประกอบที่ไม่ชอบน้ำ

ไกลโคเจน

ไกลโคไซด์

ไกลโคโปรตีน

กลีเซอรอล

ทรงกลม

โกลบูลิน

กลูโคส

ฮอร์โมน

กัวนีน

ดับเบิ้ลเฮลิกส์ ดีออกซีไรโบส ไดแซ็กคาไรด์ที่สูญเสียสภาพธรรมชาติ

รัฐแยกจากกัน

ดีเอ็นเอ

หน่วยข้อมูล สิ่งมีชีวิต กิจกรรมสำคัญของสัตว์ กรดไขมัน เนื้อเยื่อไขมัน สารคล้ายไขมัน ไขมัน

คลังสินค้า สารอาหารส่วนเกิน

ความเฉพาะเจาะจงของแต่ละบุคคล

แหล่งพลังงาน

หยด

กลุ่มคาร์บอกซิล

กรดคุณภาพ

โคดอนของผนังเซลล์

ความผันผวนของอุณหภูมิ

ปริมาณ

การเสริมกัน

ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

กระดูก

แป้ง

แลคโตส

การรักษา

ไลโปโปรตีน

สารอาหารหลัก

การเชื่อมต่อแบบมหภาค

มอลโตส

น้ำหนัก

เยื่อหุ้มเซลล์

องค์ประกอบขนาดเล็ก

เกลือแร่

ไมโอซิน

ไมโตคอนเดรีย

โมเลกุล

น้ำตาลนม

โมโนเมอร์

โมโนแซ็กคาไรด์

เมือกโพลีแซ็กคาไรด์

เมือกโปรตีน

การขาดข้อมูลทางพันธุกรรม

สารอนินทรีย์ เนื้อเยื่อประสาท กรดนิวคลีอิก นิวคลีโอโปรตีน นิวคลีโอไทด์ เมแทบอลิซึม กระบวนการเผาผลาญ สารอินทรีย์ เพนโตส

เปปไทด์พันธะโครงสร้างหลักถ่ายโอนออกซิเจนผลไม้

เนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง

พอลิเมอร์โพลีแซ็กคาไรด์

เมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้

คำสั่ง

การสูญเสีย

การซึมผ่านของน้ำ

เปอร์เซ็นต์

หัวรุนแรง

การทำลาย

การสลายตัว

ตัวทำละลาย

ปลูก

แยก

ปฏิกิริยาการควบแน่น

การคืนสภาพ

น้ำตาล

ไรโบนิวคลีเอส

ไรโบโซม

อาร์เอ็นเอ

น้ำตาล

การแข็งตัวของเลือด

รัฐอิสระ

รัฐที่ถูกผูกไว้

เมล็ดพืช

หัวใจ

การสังเคราะห์โปรตีน

ชั้น

น้ำลาย

โปรตีนที่หดตัว

โครงสร้าง

วัสดุพิมพ์

การนำความร้อน

เทโทรส ไทมีน

ความจำเพาะของเนื้อเยื่อ

โครงสร้างระดับอุดมศึกษา

แชมร็อก

ไตรโอส

แฝดสาม

คาร์โบไฮเดรตน้ำตาลอ้อย

องค์ประกอบอัลตราไมโคร

ยูราซิล

พล็อต

เอนไซม์

ไฟบริโนเจน

สูตร

ฟังก์ชันฟรุกโตสสังเคราะห์ด้วยแสงของกรดฟอสฟอริก

องค์ประกอบทางเคมี

คลอโรพลาสต์

โครโมโซม

เซลลูโลส

โซ่

ไซโตซีน

ไซโตพลาสซึม

ลูกบอลโครงสร้างควอเทอร์นารี

ต่อมไทรอยด์

องค์ประกอบ

แกนกลาง