Üzvi maddələrin, makro və mikroelementlər: hüceyrələrinin kimyəvi təşkili

Mərhum 19-cu əsrdə bu biologiya filialı biokimya adlı formalaşır. O, canlı hüceyrələrin kimyəvi tərkibi öyrənir. elm əsas vəzifəsi - maddələr mübadiləsi və enerji xüsusiyyətləri bilik, bitki və heyvan hüceyrələrinin əsas funksiyalarını tənzimləyən.

hüceyrələrin kimyəvi tərkibi anlayışı

alimləri tərəfindən geniş araşdırma nəticəsində hüceyrələrin kimyəvi təşkili tədqiq və canlıların daha çox 85 kimyəvi elementlərdən ibarətdir ki, aşkar edilmişdir. başqaları xüsusi və xüsusi növ baş isə onlardan bəziləri demək olar ki, bütün orqanizmlər üçün tələb olunur. kifayət qədər kiçik miqdarda mikroorqanizmlər, bitki və heyvanların hüceyrələri mövcud kimyəvi elementlərin üçüncü qrup. hüceyrənin kimyəvi elementlər kationların və mineral duz və su formalaşır olan anionlardan şəklində tez-tez, və üzvi karbon birləşmələr sintez olunur: karbohidratlar, zülallar, lipidlər.

organogenic elementləri

biokimya, bu karbon, hidrogen, oksigen və azot daxildir. Onların set bu indiki digər kimyəvi elementlərin 88 97% -i bir hüceyrə var. Xüsusilə əhəmiyyətli karbon edir. hüceyrələrin tərkibində bütün üzvi maddələr onun tərkibində atomları ilə karbon olan molekulların ibarətdir. Onlar zəncir (budaqlı və unbranched), eləcə də dövründən yaratmaq üçün qarşılıqlı bilər. Bu qabiliyyəti karbon atomları mobil cytoplasm və orqanoid daxil üzvi maddələrin təəccüblü müxtəlifliyi yatan.

- nucleotides transfer RNT, ribosomal RNT və peyğəmbər RNT, habelə pulsuz monomerlərin: Məsələn, hüceyrə daxili məzmunu həll Oligosaccharide, hydrophilic zülal, lipid, RNT müxtəlif növ ibarətdir. Belə bir kimyəvi tərkibi bir var hüceyrə nüvəsi. O, həmçinin deoxyribonucleic turşusu bir molekul, xromosomların bir hissəsini var. Yuxarıda birləşmələrin Bütün Azot, oksigen ilə karbon, hidrogen onun tərkibi atomları var. hyaloplasm və orqanoidləri: hüceyrə bir kimyəvi təşkilat biogen mobil strukturları etmək elementləri məzmunu asılıdır, çünki bu, onların xüsusi əhəmiyyət kəsb bir sübutdur.

Macronutrients və onların mənaları

orqanizmlərin müxtəlif növ hüceyrələri də çox ümumi kimyəvi elementlər, biokimya macronutrients deyilir. 1.9% - hüceyrə Onların content 1.2% -dir. macroelements By hüceyrələri daxildir: fosfor, kalium, xlor, kükürd, maqnezium, kalsium, dəmir və natrium. Onların hamısı mühüm funksiyaları və müxtəlif hüceyrə orqanoidlərinin hissəsidir. Belə ki, qara ion qan protein edir - (bu oxyhaemoglobin adlanan halda) oksigen, karbon dioksid (karbogemoglobin) və ya karbon dioksid (carboxyhaemoglobin) keçirir hemoglobin.

Sodium ionları intercellular nəqliyyat mühüm forması təmin edir: deyilən natrium-kalium nasos. Onlar həmçinin interstitial maye və qan plazma hissəsidir. xlorofil molekulları (photopigment ali bitkilər) mövcud və fotosintez prosesi, eləcə də forma reaksiya mərkəzləri yüngül enerji ki tələ fotonların cəlb olunur Maqnezium ionları.

Kalsium ionları lifləri boyunca sinir paxlalı aparılmasını təmin edir və osteocytes əsas komponenti var - sümük hüceyrələri. Kalsium birləşmələr olan mərmi kalsium karbonat ibarətdir dünya onurğasız heyvanların geniş yayılmışdır.

Xlorid ionları mobil membran şarj cəlb və əsas sinir stimullaşdırılması elektrik paxlalı görünüşünü təmin edir.

kükürd atom doğma protein hissəsidir və bununla da qlobal zülal molekulunun əmələ onların ali strukturu "stitching" polipeptid zənciri səbəb olur.

Kalium ionları mobil membranların vasitəsilə maddələrin daşınması ilə məşğul olurlar. fosfor atomları belə adenozin triphosphate bu mühüm enerji intensiv maddələrin bir hissəsidir və əsas maddələr hüceyrə irsiyyət var dezoksiribonuklein və ribonucleic turşularının molekulların, mühüm tərkib hissəsidir.

mobil maddələr mübadiləsi Trace funksiyası

hüceyrələri az 0.1% təşkil 50 kimyəvi elementlər, mikroelementləri çağırıb. Bu sink, molibden, yod, mis, kobalt, flüor daxildir. aşağı istismar onlar çox bioloji aktiv maddələrin bir hissəsi kimi çox əhəmiyyətli bir funksiyası yerinə yetirir.

thyroxine və triiodothyronine bədən maddələr mübadiləsi səviyyəsini nəzarət - Məsələn, sink atom insulin molekulunun (pankreas hormon tənzimləyən qan qlükoza səviyyəsi) var, yod tiroid hormonlarının tərkib edir. Mis, hematopoiesis (qırmızı qan hüceyrələri, trombositlərin və onurğalı sümük iliyi ağ qan hüceyrələrinin formalaşması) cəlb dəmir ionları ilə birlikdə. Copper ionları onurğasızları, belə qabıqlı qan indiki hemocyanin piqment daxil edilir. Buna görə də, onların hemolymph mavi rəng.

belə qurğuşun, qızıl, brom, gümüş kimi mobil kimyəvi elementlərin daha az content. Onlar bitki və heyvan hüceyrələri ultromikroelementami və bir hissəsi deyilir. Məsələn, kimyəvi analiz qarğıdalı buğdabiti qızıl ionları təsbit edildi. Belə Sargassum, Laminaria, Fucus kimi qəhvəyi və qırmızı yosun, bir Thalli daxil hüceyrələri çox sayda brom atomları.

Əvvəllər bu misallar və faktlar necə qarşılıqlı kimyəvi tərkibi, funksiyası və hüceyrələrin quruluşunu izah edir. Aşağıdakı cədvəldə canlı orqanizmlərin hüceyrələri müxtəlif kimyəvi elementlərin məzmunu göstərir.

üzvi birləşmələrin ümumi xüsusiyyətləri

mobil kütləvi 50% -ni karbon atomları, asılı müəyyən bir şəkildə orqanizmlərin müxtəlif qruplar hüceyrələrinin kimyəvi xassələri. Demək olar ki, bütün quru cell məsələ mürəkkəb quruluşa və yüksək molekulyar çəki karbohidratlar, zülallar, nuklein turşuları və lipidlərin, təmsil olunur. Belə molekulların macromolecules (polimerlər) adlanır və sadə elementləri ibarətdir - monomerlərin. Zülal maddələr son dərəcə əhəmiyyətli rol oynayır və aşağıda müzakirə olunur funksiyaları, bir sıra həyata keçirir.

hüceyrə zülal rolu

birləşmələr yaşayan hüceyrə daxil biokimyəvi analizi, belə zülallar kimi üzvi maddələrin yüksək məzmunu təsdiq edir. Bu fakt bir məntiqi izahı var: zülallar funksiyaları bir sıra çıxış və mobil həyatın bütün aspektləri ilə məşğul olurlar.

lenfosit tərəfindən istehsal antikor - Məsələn, zülal qoruyucu funksiyası antikor formalaşdırılmasıdır. Belə trombin, fibrin və tromboblastin kimi qoruyucu zülal qan laxtalanma və travma və zədə onun zərər qarşısını almaq. antigenləri - hüceyrəsinin kompleks tərkibi xarici birləşmələr tanımaq imkanı olan mobil membran zülal daxildir. Onlar konfiqurasiya və potensial təhlükələri hesabat mobil (alarm funksiyası) dəyişir.

Bəzi zülallar tənzimləyici funksiyası var və hipotalamusun tərəfindən istehsal belə oksitosin kimi hormonlar, var, hipofiz qorunur. qan ondan çıxış, oksitosin onun azaldılması səbəb rəhm əzələ divar çıxış edir. vasopressin protein də qan təzyiqi nəzarət tənzimləyici funksiyası xidmət edir.

əzələ hüceyrələri, actin və myosin olan əzələ toxumasının motor funksiyası səbəb olan kiçilməyə qadirdir. məsələn zülal, tipik və trofik funksiyası üçün, albumin embrion inkişafı üçün qida kimi istifadə olunur. Belə hemoqlobin və hemocyanin kimi müxtəlif orqanizmlərin, Qan zülallar, oksigen molekulları köçürülür - nəqliyyat funksiyası fəaliyyət göstərir. belə karbohidratlar və lipid kimi daha çox enerji istehlak maddələri tam istifadə edin, mobil zülal qırmaq başlayır. Bu material 17 bir qram enerji 2 KJ verir. zülalların ən mühüm funksiyalarından biri (zülallar, fermentlər sitoplazmik compartments kimyəvi reaksiyaların sürətləndirmək) katalitik edir. Yuxarıda əsaslanaraq, biz zülallar çox mühüm funksiyaları və heyvan hüceyrə zəruri hissəsi bir sıra var ki, gördük.

protein biosintezi

Belə ribosomlar kimi organelles vasitəsilə cytoplasm baş verir bir hüceyrə, zülal sintezi prosesi düşünün. ribosome kalsium ionlarının iştirakı ilə xüsusi fermentlərin fəaliyyəti sayəsində polysomes birləşdirir. zülal molekulları sintezi, transkripsiyası prosesi başlayır - hüceyrə ribosomes əsas funksiyaları. Bunun nəticəsində mRNA molekulları sintez kimi polysomes əlavə olunur olan. Sonra ikinci sınaq başlayır - yayım. amin turşuları iyirmi müxtəlif növ nəqliyyat RNT bind və polysomes gətirək və hüceyrə ribosomes funksiyası ildən - polypeptides sintezi, bu organelles tRNA ilə komplekslərinin yaratmaq və amin turşusu molekulları bir protein makromolekulları yaratmaq üçün peptid istiqrazlar ilə birlikdə bağlıdır.

maddələr mübadiləsi su rolu

Sitoloji tədqiqatlar hüceyrə quruluşu və tərkibi olan həyatın su yolu (məsələn, coelenterates) onun məzmunu 97-98% -ə çatır aparıcı, bir 70% su orta və bir çox heyvanların öyrənmək ki, təsdiq etmişlər. hüceyrələrin bu kimyəvi təşkilatın fikrincə hydrophilic (həll etməyə qadirdir) və daxildir hidrofob (su itici) material. bir universal qütb həlledici kimi, su həlledici rol oynayır və funksiyası, həm də hüceyrələri çox strukturunda yalnız birbaşa təsir göstərir. Aşağıdakı cədvəldə canlı orqanizmlərin hüceyrələri müxtəlif növ su məzmun göstərir.

hüceyrə karbohidratlar funksiyası

Biz əvvəllər izah edildiyi kimi, əhəmiyyətli üzvi kimyəvi üçün - polimer - də karbohidratlar var. Bu polysaccharides, oligosaccharides və monosaccharides daxildir. Glycolipids və qlikoproteinlərin, mobil membranların və nadmembrannye strukturu, məsələn glycocalyx inşa olunur - Karbohidratlar daha mürəkkəb sistemlərin hissəsidir.

Bundan əlavə, karbohidrat karbon Hidrogen və oksigen atomları daxildir və bəzi polysaccharides daha azot, kükürd və fosfor ehtiva edir. çox bitki karbohidratlar hüceyrələri: Potato kök yumruları 70% toxum və meyvə karbohidrat tərkibi qədər 90% nişasta qədər ehtiva və heyvan hüceyrələri glycogen, chitin və Trehaloza kimi birləşmələr şəklində rast gəlinir.

Simple Şəkər (monosaccharides) ümumi formula CnH2nOn və tetroses, triose, pentose və hexose bölünür var. Məsələn ribose və deoxyribose nuklein turşularının hissəsidir və qlükoza və fruktoza assimilyasiya və dissimilation reaksiyaları ilə məşğul olan son iki yaşayan orqanizmlərin hüceyrələri ən ümumi edir. Oligosaccharides tez-tez bitki hüceyrələri aşkar edilir: saxaroza şəkər çuğunduru və şəkər qamışı, çovdar və arpa germinated caryopses olan maltoza hüceyrələri saxlanılır.

Disaccharides bir şirin dadı var və su asanlıqla həll edir. Biopolimerlərin olan Polisaxaridlər, əvvəlcə nişasta, sellüloza, glycogen və laminarin ibarətdir. struktur formaları polysaccharides Chitin daxildir. hüceyrə karbohidratlar əsas funksiyası - enerji. hidroliz reaksiyaları və enerji mübadiləsinin bir nəticə qlükoza polysaccharides yarılıb, və sonra karbon dioksid və su zağlı olunur. Nəticədə, qlükoza relizlər 17,6 enerji kJ və nişasta və glycogen ehtiyatları bir qram, mahiyyətcə mobil enerji anbarı var.

Glycogen əzələ və qaraciyər hüceyrələri, tərəvəz nişasta əsasən təhvil - belə örümcekleri, həşərat və xərçəngkimilər kimi kök yumruları, ampüller, kökləri, toxum və arthropods, enerji təchizatında əsas rol bir oligosaccharide Trehaloza oynayır.

Karbohidratlar lipid və zülal, anoxic tənəzzül imkanı fərqlidir. insan və heyvanların parazit - Bu anaerob bakteriyalar və helmintlər kimi çatışmazlığı və ya oksigen olmadığı şəraitdə yaşayan orqanizmlər üçün son dərəcə əhəmiyyətlidir.

tikinti (struktur) - mobil karbohidratlar bir funksiyası var. Bu maddələr hüceyrələrin strukturları dəstək ki, yatır. Məsələn, sellüloza bitkilərin hüceyrə divarlarının bir hissəsi, chitin xarici skelet təşkil edir və çox onurğasızlar lipidlərin və zülalların molekullar glycocalyx yaratmaq ilə olisaharidy birlikdə göbələk hüceyrələri baş - nadmembranny kompleksi. Bu yapışma təmin edir - bir clumping heyvan hüceyrələri arasında toxuma meydana gəlməsinə səbəb olan.

Lipidlərin: strukturu və funksiyası

hidrofob (həlledilməz su) olan bu üzvi maddələr, yəni, aradan belə aseton və ya xloroform kimi nonpolar həlledicilər ilə hüceyrələri hasil edilə bilər. piylər, mum və ya steroid: hüceyrə lipidlərin funksiyası üç qrupa olan onların mənsub asılıdır. Fatsa hüceyrələri bütün növ ən ümumi edir.

Heyvanlar dərialtı yağlı toxuma onları toplamaq, sinir toxuma şəklində yağ ehtiva myelin sheath sinir. O, həmçinin böyrək, qaraciyər, həşərat toplanır - yağ bədəndə. Liquid piylər - yağlar - çox bitkilərin toxum aşkar: şam, fıstıq, günəbaxan, zeytun. hüceyrələri lipid content 5 90% -dən (yağlı toxuma) dəyişir.

Steroid və mumlar onlar yağ turşusu qalıqlarının molekulların yoxdur ki, piylər fərqlənir. Belə ki, steroid - bu testosteron komponentləri bədən və həddi-büluğa təsir hormonların adrenal korteks var. Onlar həmçinin vitaminlər (məsələn, vitamin D) bir hissəsidir.

hüceyrə lipidlərin əsas funksiyası - enerji, tikinti və müdafiə edir. zülal və karbohidratlar - digər üzvi maddələrin daha çox - ilk görə parçalanma yağ 1 qram enerji 38.9 KJ verir ki, edir. Bundan əlavə, yağ 1D oksidləşmə demək olar ki, 1,1 c dayanır. su. Bəzi heyvanlar su olmadan uzun müddət ola bilər sizin bədən yağ bir fond olan Odur ki. Məsələn, gophers su ehtiyac olmadan, daha iki ay hərəkətsiz ola bilər, və 10-12 gün səhra vasitəsilə keçid su dəvə içmək deyil.

lipidlərin funksiyası Construction onlar ayrılmaz Hüceyrə membranlarının hissəsi, eləcə də sinir hissəsi ki, yatır. lipidlərin qoruyucu funksiyası böyrək və digər daxili orqanlarının ətrafında dəri altında yağ qat mexaniki zədə onları qoruyur ki, ibarətdir. Whales, möhür, xəz möhür: Xüsusi istilik izolyasiya funksiyası su olan uzun müddət heyvanların xas deyil. Qalın dərialtı piy qatı, məsələn, mavi balina 0,5 m, bu hipotermi heyvan qoruyur.

mobil mübadiləsinin dəyəri Oxygen

üzvi maddələrin parçalanma və adenozin triphosphate molekulları şəklində yığılan enerji müəyyən ayrılması gedən enerji mübadiləsi reaksiyalar üçün atmosfer oksigen istifadə edərək, heyvanlar, bitkilər və insan əksəriyyəti daxildir Aerobik orqanizmlər.

Belə ki, mitokondrial cristae baş qlükoza bir mole tam oksidləşmə enerji 2800 kJ olan 1596 kJ (55%) macroergic bağlantısı olan ATP molekulları şəklində saxlanılır, ayrılır. Belə ki, hüceyrə oksigen əsas funksiyası - həyata keçirilməsi aerob tənəffüs, fermentativ reaksiyalar bir qrup əsaslanır qondarma tənəffüs zəncir organelles meydana gələn - mitochondria. phototrophic bakteriya və cyanobacteria - - prokariot orqanizmlərin qida oksidləşmə plazma membranların daxili çıxıntılara hüceyrələrin içinə yayıcı oksigen təsiri altında baş verir.

Biz hüceyrələrinin kimyəvi təşkilat tədqiq, eləcə də zülal sintezi və oksigen funksiyası prosesləri mobil enerji mübadiləsində olmuşdur var.