Elementi koji čine ćeliju. Hemijski elementi u ćelijama živih organizama. Biološki značaj vode

Danas ćemo pogledati ćeliju i mikroelemente koje ona sadrži. Procentualni sadržaj u ćeliji ćemo također detaljno opisati. Prvo, hajde da pričamo o samom konceptu „ćelije“.

Sve što nas okružuje i mi sami smo svojevrsni konstruktori. Sve se sastoji od sitnih čestica koje se ne mogu vidjeti bez posebne opreme koja se zove mikroskop. Ćelija je šupljina koja sadrži vodeni rastvor hemikalija, okružena membranom. Prije nego što pogledamo mikroelemente ( postotak u ćeliji i druga pitanja), morate razumjeti: ćelija je sposobna preživjeti sama i ima niz karakteristika:

• metabolizam;
• samoreprodukcija i tako dalje.

Posljednja stvar koju treba spomenuti je da se citologija bavi proučavanjem elementarnih strukturnih elemenata, odnosno ćelija.

Atomski sastav

IN periodni sistem Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva postoji više od stotinu elemenata, a ljudska ćelija ih sadrži više od polovine. Osim toga, oko 20 ovih elemenata je neophodno za život tijela, mogu se naći u gotovo svim njegovim vrstama. Naše glavno pitanje su mikroelementi, procenat u ćeliji. Ali, također morate znati da se elementi, prema njihovom postotku sadržaja u ćeliji, mogu podijeliti u klase:

• makroelementi;
• mikroelementi;
• ultramikroelementi.

Ako uzmemo sve mikroelemente, onda njihov postotak u ukupnoj količini ne prelazi tri posto. Ovi elementi uključuju sljedeće:

• magnezijum;
• klor;
• natrijum;
• kalijum;
• kalcijum;
• željezo;
• sumpor;
• fosfor.

Kao što vidite, ima ih samo osam, u poređenju sa makroelementima, kojih ima samo 4, a njihov ukupan procenat prelazi 90. Grupa ultramikroelemenata obuhvata mnogo elemenata, a njihov ukupan procenat ne prelazi 0,1.

Mikroelementi

Pogledajmo sada mikroelemente.

Procenat mikroelemenata u ćeliji je sledeći:

Kao što vidite, ovi brojevi su veoma mali. U tabeli smo posmatrali procenat mikroelemenata u ćeliji, ali koja je njihova funkcija. Neke smo elemente posebno izdvojili, a sada ukratko o ostalima. Dakle, natrijum obavlja nekoliko funkcija, uključujući:

• osiguravanje normalnog srčanog ritma;
• stvaranje potencijala stanične membrane;
• uz pomoć ovog elementa provode se nervni impulsi;
• održavanje ravnoteže vode i soli.

Procenat elemenata u tragovima (kalijum, sumpor i hlor) u ćeliji je manji od 1 odsto. Međutim, ovi elementi obavljaju mnoge potrebne funkcije:

• kalij je glavni kation, on, kao i natrij, osigurava normalnu srčanu funkciju i pomaže u sintezi proteina;
• sumpor je sastavni element aminokiselina, vitamina B1 i drugih enzima;
• hlor je ekstracelularni anjon koji je dio želučane kiseline.

Magnezijum

Pregledali smo sve mikroelemente. Procenat u ćeliji je također prikazan u gornjoj tabeli. Ali zašto je potreban magnezij i koje funkcije obavlja? Sada ćemo se pozabaviti ovim.

Možemo ga pronaći u skoro svim ljudskim ćelijama. Zašto? Magnezijum je taj koji učestvuje u većini biohemijskih reakcija, kojih ima više od 300. Prva glavna svrha je učešće u stvaranju energije, odnosno ATP-a. Ovo je veoma važno, jer ATP deluje kao energetska stanica i za ćelije i za telo uopšte.

Druga funkcija je pomoć u apsorpciji određenih tvari i sintezi proteina. Treća funkcija je regulacija sljedećih elemenata u tijelu:

• natrijum;
• kalcijum.

Ovo je neophodno za pravilno funkcionisanje srca i nervni sistem, prevencija koronarna bolest srca.

Kalcijum

Gledali smo procenat mikroelemenata, a tabela pokazuje da kalcijum čini samo 0,02% svih elemenata. Međutim, i njen značaj je veliki. dakle:

• kalcijum je dio ćelijskih zidova;
• dio koštanog tkiva i zubne cakline;
• kalcij može aktivirati zgrušavanje krvi;
• dio je školjki mnogih beskičmenjaka;
• služi kao posrednik unutar ćelija i reguliše različite procese;
• koordinira otkucaje srca;
• reguliše krvni pritisak;
• učestvuje u funkcionisanju nervnog sistema;
• održava acidobaznu ravnotežu u našem tijelu;
• sprečava ulazak virusa u ćelije i tako dalje.

Iron

Ovaj element je jednostavno neophodan za normalno funkcioniranje tijela. On je taj koji pomaže u transportu kiseonika do svih organa i tkiva. Ovaj element je također dio enzima, hemoglobina i mioglobina. Gvožđe je uključeno u proces disanja i fotosinteze u biljkama.

Fosfor

Element je neophodan organizmu iz više razloga. Glavni:

• formiranje zuba;
• formiranje kostiju;
• dio je mnogih enzima;
• učestvuje u regeneraciji ćelija i tkiva;
• proizvodnja ATP molekula, esencijalnih zaliha energije za tijelo;
• pomoć u funkciji bubrega;
• regulacija mišićnih kontrakcija.

Svi živi organizmi, osim virusa, sastoje se od ćelija. Hajde da shvatimo šta je to i kakva je njegova struktura.

Šta je ćelija?

To je osnovna strukturna jedinica živih bića. Ona ima svoj metabolizam. Ćelija može postojati i kao samostalan organizam: primjeri za to su cilijati, amebe, hlamidomonade, itd. Ova struktura se sastoji od raznih tvari, kako organskih tako i neorganskih. Sve hemijske supstance ćelije igraju određenu funkciju u njenoj strukturi i metabolizmu.

Hemijski elementi

U ćeliji se nalazi oko 70 različitih hemijskih elemenata, ali glavni su kiseonik, ugljenik, vodonik, kalijum, fosfor, azot, sumpor, hlor, natrijum, magnezijum, kalcijum, gvožđe, cink, bakar. Prva tri predstavljaju osnovu svega organska jedinjenja. Svi hemijski elementi ćelije igraju određenu ulogu.

Kiseonik

Količina ovog elementa je 65-75 posto mase cijele ćelije. Sastoji se od gotovo svih organskih jedinjenja, kao i vode, zbog čega je njen sadržaj tako visok. Ovaj element obavlja vrlo važnu funkciju u stanicama organizama: kisik služi kao oksidacijski agens u procesu ćelijskog disanja, uslijed čega se sintetizira energija.

Karbon

Ovaj element, poput vodika, nalazi se u svim organskim tvarima. IN hemijski sastavćelije čine oko 15-18 procenata. Ugljik u obliku CO učestvuje u procesima regulacije ćelijskih funkcija, a također učestvuje u fotosintezi u obliku CO 2.

Vodonik

Ćelija sadrži otprilike 8-10 posto ovog elementa. Njegova najveća količina nalazi se u molekulima vode. Ćelije nekih bakterija oksidiraju molekularni vodik da bi sintetizirale energiju.

Kalijum

Hemijski sastav ćelije uključuje oko 0,15-0,4% ovog hemijskog elementa. Odlično nastupa važnu ulogu, učestvujući u procesima generisanja nervnog impulsa. Zbog toga se preporučuje upotreba lijekova koji sadrže kalijum za jačanje nervnog sistema. Ovaj element također pomaže u održavanju membranskog potencijala ćelije.

Fosfor

Količina ovog elementa u ćeliji je 0,2-1% njene ukupne težine. On je dio molekula ATP-a, kao i nekih lipida. Fosfor je prisutan u međućelijskoj tvari iu citoplazmi u obliku jona. Njegova visoka koncentracija se opaža u ćelijama mišićnog i koštanog tkiva. Osim toga, anorganska jedinjenja koja uključuju ovaj element koristi se u ćelijama za sintezu organskih tvari.

Nitrogen

Ovaj element je uključen u hemijski sastav ćelije u količini od 2-3%. Nalazi se u proteinima nukleinske kiseline ah, aminokiseline i nukleotidi.

Sumpor

Dio je mnogih proteina, jer se nalazi u aminokiselinama koje sadrže sumpor. Prisutan je u niskim koncentracijama u citoplazmi i međućelijskoj tvari u obliku jona.

Hlor

Sadrži u količini od 0,05-0,1%. Održava električnu neutralnost ćelije.

Natrijum

Ovaj element je prisutan u ćeliji u količini od 0,02-0,03%. Obavlja iste funkcije kao i kalij, a također učestvuje u procesima osmoregulacije.

Kalcijum

Količina ovog hemijskog elementa je 0,04-2%. Kalcijum je uključen u proces održavanja membranskog potencijala ćelije i egzocitoze, odnosno oslobađanja određenih supstanci (hormona, proteina itd.) iz nje.

Magnezijum

Hemijski sastav ćelije uključuje 0,02-0,03% ovog elementa. Učestvuje u energetskom metabolizmu i sintezi DNK, komponenta je enzima, hlorofila, a nalazi se u ribosomima i mitohondrijama.

Iron

Količina ovog elementa je 0,01-0,015%. Međutim, mnogo ga je više u crvenim krvnim zrncima, jer je osnova hemoglobina.

Cink

Sadrži u insulinu, kao iu mnogim enzimima.

Bakar

Ovaj element je jedna od komponenti oksidativnih enzima koji učestvuju u sintezi citokroma.

Vjeverice

To su najsloženija jedinjenja u ćeliji, glavne supstance od kojih se ona sastoji. Sastoje se od aminokiselina povezanih određenim redoslijedom u lanac, a zatim uvijenih u kuglicu čiji je oblik specifičan za svaku vrstu proteina. Ove supstance obavljaju mnoge važne funkcije u životu ćelije. Jedna od najvažnijih je enzimska funkcija. Proteini djeluju kao prirodni katalizatori, ubrzavajući proces kemijske reakcije stotine tisuća puta - bez njih je nemoguća razgradnja i sinteza bilo koje tvari. Svaka vrsta enzima učestvuje samo u jednoj specifičnoj reakciji i ne može ući u drugu. Proteini također imaju zaštitnu funkciju. Supstance ove grupe koje štite ćeliju od ulaska stranih proteina u nju nazivaju se antitijela. Ove tvari također štite cijelo tijelo od patogenih virusa i bakterija. Osim toga, ove veze obavljaju i transportnu funkciju. Leži u činjenici da se u membranama nalaze proteini transporteri koji nose određene tvari izvan ili unutar ćelije. Plastična funkcija ovih supstanci je također vrlo važna. Oni su glavni građevinski materijal, koji čini ćeliju, njene membrane i organele. Ponekad proteini obavljaju i energetsku funkciju - uz nedostatak masti i ugljikohidrata, stanica razgrađuje te tvari.

Lipidi

Ova grupa supstanci uključuje masti i fosfolipide. Prvi su glavni izvor energije. Mogu se akumulirati i kao rezervne supstance u slučaju gladovanja organizma. Potonji služe kao glavna komponenta ćelijskih membrana.

Ugljikohidrati

Najčešća supstanca u ovoj grupi je glukoza. On i slični jednostavni ugljikohidrati obavljaju energetsku funkciju. U ugljene hidrate spadaju i polisaharidi, čiji se molekuli sastoje od hiljada ujedinjenih molekula – monosaharida. Oni uglavnom obavljaju strukturnu ulogu, jer su dio membrana. Glavni polisaharidi biljnih stanica su škrob i celuloza, a životinjskih glikogen.

Nukleinske kiseline

Ovoj grupi hemijska jedinjenja uključuje DNK, RNK i ATP.

DNK

Ova tvar obavlja najvažniju funkciju - odgovorna je za skladištenje i nasljedni prijenos genetskih informacija. DNK se nalazi u hromozomima jezgra. Makromolekule ove tvari formiraju se od nukleotida, koji se sastoje od dušične baze koju predstavljaju purini i pirimidini, ugljikovodici i ostaci fosforne kiseline. Dolaze u četiri vrste: adenil, guanil, timidil i citidil. Naziv nukleotida ovisi o tome koji su purini uključeni u njegov sastav; to mogu biti adenin, gvanin, timin i citozin. Molekul DNK ima oblik dva lanca uvijena u spiralu.

RNA

Ovaj spoj obavlja funkciju implementacije informacija koje se nalaze u DNK kroz sintezu proteina čiji je sastav šifriran. Ova supstanca je vrlo slična nukleinskoj kiselini opisanoj gore. Njihova glavna razlika je u tome što se RNK sastoji od jednog lanca, a ne od dva. RNA nukleotidi također sadrže dušičnu bazu uracil umjesto timina i riboze. Stoga se ova tvar formira od nukleotida kao što su adenil, guanil, uridil i citidil.

ATP

Sva energija koju dobiju biljne stanice tokom fotosinteze ili životinje oksidacijom masti i ugljikohidrata na kraju se pohranjuje u ATP, od kojeg je stanica prima po potrebi.

Video tutorijal 2: Struktura, svojstva i funkcije organskih jedinjenja Pojam biopolimera

Predavanje: Hemijski sastav ćelije. Makro- i mikroelementi. Odnos strukture i funkcija neorganskih i organskih supstanci

Hemijski sastav ćelije

Otkriveno je da ćelije živih organizama stalno sadrže oko 80 hemijskih elemenata u obliku nerastvorljivih jedinjenja i jona. Svi su podijeljeni u 2 velike grupe prema njihovoj koncentraciji:

makroelementi čiji sadržaj nije manji od 0,01%;

mikroelementi – koncentracija koja je manja od 0,01%.

U bilo kojoj ćeliji sadržaj mikroelemenata je manji od 1%, a makroelemenata više od 99%.

Makronutrijenti:

Natrijum, kalijum i hlor obezbeđuju mnoge biološke procese - turgor (unutrašnji ćelijski pritisak), pojavu nervnih električnih impulsa.

Azot, kiseonik, vodonik, ugljenik. Ovo su glavne komponente ćelije.

Fosfor i sumpor su važne komponente peptida (proteina) i nukleinskih kiselina.

Kalcij je osnova bilo koje skeletne formacije - zubi, kosti, školjke, ćelijski zidovi. Također je uključen u kontrakciju mišića i zgrušavanje krvi.

Magnezijum je komponenta hlorofila. Učestvuje u sintezi proteina.

Gvožđe je komponenta hemoglobina, učestvuje u fotosintezi i određuje rad enzima.

Mikroelementi Sadržane u vrlo niskim koncentracijama, važne su za fiziološke procese:

Cink je komponenta insulina;

Bakar – učestvuje u fotosintezi i disanju;

Kobalt je komponenta vitamina B12;

Jod – učestvuje u regulaciji metabolizma. Važna je komponenta hormona štitne žlijezde;

Fluorid je komponenta zubne cakline.

Neravnoteža u koncentraciji mikro i makroelemenata dovodi do poremećaja metabolizma i razvoja kroničnih bolesti. Nedostatak kalcija je uzrok rahitisa, željezo je uzrok anemije, dušik je nedostatak proteina, jod je smanjenje intenziteta metaboličkih procesa.

Razmotrimo vezu između organskih i anorganskih supstanci u ćeliji, njihovu strukturu i funkcije.

Ćelije sadrže ogroman broj mikro i makromolekula koji pripadaju različitim hemijskim klasama.

Neorganske supstance ćelije

Voda. Čini najveći postotak ukupne mase živog organizma - 50-90% i učestvuje u gotovo svim životnim procesima:

termoregulacija;

kapilarni procesi, budući da je univerzalni polarni rastvarač, utiče na svojstva intersticijske tečnosti i brzinu metabolizma. U odnosu na vodu, sva hemijska jedinjenja se dele na hidrofilna (topiva) i lipofilna (rastvorljiva u masti).

Intenzitet metabolizma ovisi o njegovoj koncentraciji u ćeliji - što je više vode, to se procesi odvijaju brže. Gubitak 12% vode ljudsko tijelo– zahtijeva restauraciju pod medicinskim nadzorom, uz gubitak od 20% – nastupa smrt.

Mineralne soli. Sadrži se u živim sistemima u otopljenom obliku (disocijacija na jone) i neotopljena. Otopljene soli su uključene u:

prijenos tvari kroz membranu. Kationi metala obezbeđuju "kalijum-natrijum pumpu", menjajući osmotski pritisak ćelije. Zbog toga voda s tvarima otopljenim u njoj juri u ćeliju ili je napušta, odvodeći nepotrebne;

stvaranje nervnih impulsa elektrohemijske prirode;

kontrakcija mišića;

zgrušavanje krvi;

dio su proteina;

fosfatni jon – komponenta nukleinskih kiselina i ATP-a;

karbonatni ion – održava Ph u citoplazmi.

Nerastvorljive soli u obliku cijelih molekula formiraju strukture školjki, školjki, kostiju i zuba.

Organska ćelijska materija

Opća karakteristika organskih tvari– prisustvo karbonskog skeletnog lanca. To su biopolimeri i male molekule jednostavne strukture.

Glavne klase koje se nalaze u živim organizmima:

Ugljikohidrati. Postoje različite vrste njih prisutnih u ćelijama - jednostavnih šećera i nerastvorljivi polimeri (celuloza). IN postotak njihov udio u suhoj tvari biljaka je do 80%, životinja – 20%. Oni igraju važnu ulogu u održavanju života ćelija:

Fruktoza i glukoza (monosaharidi) se brzo apsorbiraju u tijelu, uključuju se u metabolizam i izvor su energije.

Riboza i deoksiriboza (monosaharidi) su jedna od tri glavne komponente DNK i RNK.

Laktoza (pripada disaharidima) sintetizira se u životinjskom tijelu i dio je mlijeka sisara.

Saharoza (disaharid) je izvor energije proizveden u biljkama.

Maltoza (disaharid) – osigurava klijanje sjemena.

Također, jednostavni šećeri obavljaju i druge funkcije: signalnu, zaštitnu, transportnu.
Polimerni ugljeni hidrati su glikogen rastvorljiv u vodi, kao i nerastvorljiva celuloza, hitin i skrob. Oni igraju važnu ulogu u metabolizmu, obavljaju strukturne, skladišne ​​i zaštitne funkcije.

Lipidi ili masti. Oni su nerastvorljivi u vodi, ali se međusobno dobro miješaju i otapaju u nepolarnim tekućinama (one koje ne sadrže kisik, na primjer - kerozin ili ciklički ugljovodonici su nepolarna otapala). Lipidi su neophodni u tijelu kako bi mu se osigurala energija – njihovom oksidacijom nastaju energija i voda. Masti su energetski veoma efikasne - uz pomoć 39 kJ po gramu koji se oslobađa tokom oksidacije, možete podići teret težak 4 tone na visinu od 1 m. Takođe, mast pruža zaštitnu i termoizolacionu funkciju - kod životinja njen debeli sloj pomaže u zadržavanju topline u hladnoj sezoni. Tvari nalik masti štite perje vodenih ptica od vlaženja, daju zdrav sjaj i elastičnost dlake životinja, te obavljaju funkciju pokrivanja na listovima biljaka. Neki hormoni imaju lipidnu strukturu. Masti čine osnovu strukture membrana.

Proteini ili proteini su heteropolimeri biogene strukture. Sastoje se od aminokiselina čije su strukturne jedinice: amino grupa, radikal i karboksilna grupa. Svojstva aminokiselina i njihove razlike među sobom određuju radikali. Zbog svojih amfoternih svojstava, mogu se međusobno povezati. Protein se može sastojati od nekoliko ili stotina aminokiselina. Ukupno, struktura proteina uključuje 20 aminokiselina; njihove kombinacije određuju raznolikost oblika i svojstava proteina. Desetak aminokiselina smatra se esencijalnim – one se ne sintetiziraju u životinjskom tijelu i njihova opskrba se osigurava biljnom hranom. U gastrointestinalnom traktu, proteini se razlažu na pojedinačne monomere, koji se koriste za sintezu vlastitih proteina.

Strukturne karakteristike proteina:

primarna struktura – lanac aminokiselina;

sekundarni - lanac uvijen u spiralu, gdje se između zavoja formiraju vodikove veze;

tercijarni - spirala ili nekoliko njih, presavijenih u globulu i povezanih slabim vezama;

Kvartar ne postoji u svim proteinima. To je nekoliko globula povezanih nekovalentnim vezama.

Čvrstoća struktura može biti oštećena, a zatim obnovljena, dok protein privremeno gubi svoju snagu karakteristična svojstva i biološku aktivnost. Samo je uništenje primarne strukture nepovratno.

Proteini obavljaju mnoge funkcije u ćeliji:

ubrzanje hemijskih reakcija (enzimska ili katalitička funkcija, svaka od njih je odgovorna za određenu pojedinačnu reakciju);
transport – prenos jona, kiseonika, masne kiseline kroz ćelijske membrane;

zaštitni– krvni proteini kao što su fibrin i fibrinogen su prisutni u krvnoj plazmi u neaktivnom stanju forma, na mestu rane pod uticajem kiseonika stvaraju krvne ugruške. Antitela obezbeđuju imunitet.

strukturalni– peptidi su dio ili su osnova ćelijskih membrana, tetiva i drugih vezivnih tkiva, dlake, vune, kopita i noktiju, krila i vanjskog pokrova. Aktin i miozin obezbeđuju kontraktilnu aktivnost mišića;

regulatorni– hormonski proteini obezbeđuju humoralnu regulaciju;
energije – tokom odsustva hranljive materije tijelo počinje razgrađivati ​​vlastite proteine, remeteći proces vlastite vitalne aktivnosti. Zato se nakon dužeg perioda gladi tijelo ne može uvijek oporaviti bez medicinske pomoći.

Nukleinske kiseline. Ima ih 2 - DNK i RNK. Postoji nekoliko tipova RNK: glasnik, transportna i ribosomalna. Otkrio ga je Švajcarac F. Fischer krajem 19. stoljeća.

DNK je deoksiribonukleinska kiselina. Sadrži u jezgru, plastidima i mitohondrijima. Strukturno, to je linearni polimer koji formira dvostruku spiralu od komplementarnih lanaca nukleotida. Ideju o njegovoj prostornoj strukturi stvorili su 1953. godine Amerikanci D. Watson i F. Crick.

Njegove monomerne jedinice su nukleotidi, koji u osnovi imaju opšta struktura od:

fosfatne grupe;

deoksiriboza;

dušične baze (koji pripadaju grupi purina - adenin, gvanin, pirimidin - timin i citozin.)

U strukturi polimerne molekule nukleotidi su kombinovani u parovima i komplementarno, što je posledica različite količine vodonične veze: adenin + timin – dvije, gvanin + citozin – tri vodonične veze.

Redoslijed nukleotida kodira strukturne sekvence aminokiselina u proteinskim molekulima. Mutacija je promjena u redoslijedu nukleotida, jer će biti kodirani proteinski molekuli različite strukture.

RNK je ribonukleinska kiselina. Strukturne karakteristike njegove razlike od DNK su:

umjesto timinskog nukleotida - uracil;

riboza umjesto deoksiriboze.

Transfer RNA je polimerni lanac koji je presavijen u ravnini u obliku lista djeteline; njegova glavna funkcija je dostava aminokiselina do ribozoma.

Messenger (messenger) RNA se stalno formira u jezgru, komplementaran bilo kojem dijelu DNK. Ovo je strukturna matrica; na osnovu svoje strukture, biće sastavljena na ribosomu proteinski molekul. Od ukupnog sadržaja RNK molekula, ovaj tip čini 5%.

Ribosomalni- odgovoran za proces sastavljanja proteinske molekule. Sintetizira se u nukleolu. U kavezu ga ima 85%.

ATP – adenozin trifosforna kiselina. Ovo je nukleotid koji sadrži:

3 ostatka fosforne kiseline;

Kao rezultat kaskadnih hemijskih procesa, disanje se sintetiše u mitohondrijima. Glavna funkcija je energetska, jedna hemijska veza sadrži skoro onoliko energije koliko se dobije oksidacijom 1 g masti.

Ćelije živih organizama prema svom hemijskom sastavu značajno se razlikuju od okolne nežive sredine kako po strukturi hemijskih jedinjenja tako i po skupu i sadržaju hemijskih elemenata. Ukupno je u živim organizmima prisutno oko 90 hemijskih elemenata (do danas otkrivenih) koji su, u zavisnosti od sadržaja, podeljeni u 3 glavne grupe: makronutrijenti , mikroelementi I ultramikroelementi .

Makroelementi.

Makronutrijenti V značajne količine prisutnih u živim organizmima, u rasponu od stotih procenta do desetina procenata. Ako sadržaj bilo koje hemijska supstanca u tijelu prelazi 0,005% tjelesne težine, takva supstanca je klasifikovana kao makronutrijent. Oni su dio glavnih tkiva: krvi, kostiju i mišića. To uključuje, na primjer, sljedeće kemijske elemente: vodonik, kisik, ugljik, dušik, fosfor, sumpor, natrijum, kalcij, kalij, hlor. Makroelementi ukupno čine oko 99% mase živih ćelija, pri čemu većinu (98%) čine vodonik, kiseonik, ugljenik i azot.

Tabela ispod prikazuje glavne makronutrijente u tijelu:

Sva četiri najčešća elementa u živim organizmima (vodik, kisik, ugljik, dušik, kao što je ranije spomenuto) karakterizira jedna stvar opšta imovina. Ovim elementima nedostaje jedan ili više elektrona u vanjskoj orbiti da bi formirali stabilne elektronske veze. Dakle, atomu vodika nedostaje jedan elektron u svojoj vanjskoj orbiti da bi formirao stabilnu elektronsku vezu; atomima kisika, dušika i ugljika potrebna su dva, tri i četiri elektrona, respektivno. U tom smislu, ovi hemijski elementi se lako formiraju kovalentne veze zbog uparivanja elektrona, i mogu lako komunicirati jedni s drugima, ispunjavajući svoju vanjštinu elektronske školjke. Osim toga, kisik, ugljik i dušik mogu formirati ne samo jednostruke, već i dvostruke veze. Kao rezultat toga, značajno se povećava broj hemijskih spojeva koji se mogu formirati iz ovih elemenata.

Osim toga, ugljik, vodik i kisik su najlakši među elementima koji mogu formirati kovalentne veze. Stoga se pokazalo da su najpogodniji za stvaranje spojeva koji čine živu tvar. Još jednu stvar treba posebno napomenuti važna imovina atomi ugljika - sposobnost stvaranja kovalentnih veza s četiri druga ugljikova atoma odjednom. Zahvaljujući ovoj sposobnosti, okviri se kreiraju od ogromnog broja različitih organskih molekula.

Mikroelementi.

Iako sadržaj mikroelementi ne prelazi 0,005% za svaki pojedinačni element, a ukupno čine samo oko 1% ćelijske mase; mikroelementi su neophodni za život organizama. Ako ih nema ili su nedovoljni, mogu nastati problemi. razne bolesti. Mnogi mikroelementi su dio neproteinskih grupa enzima i neophodni su za njihovu katalitičku funkciju.
Na primjer, željezo je sastavni dio hem, koji je dio citokroma, koji su komponente lanca transporta elektrona, i hemoglobin, protein koji osigurava transport kisika iz pluća u tkiva. Nedostatak željeza u ljudskom tijelu uzrokuje razvoj anemije. A nedostatak joda, koji je dio hormona štitnjače - tiroksina, dovodi do bolesti povezanih s nedostatkom ovog hormona, poput endemske strume ili kretenizma.

Primjeri mikroelemenata predstavljeni su u donjoj tabeli:

Ultramikroelementi.

Za grupu ultramikroelementi uključuje elemente čiji je sadržaj u organizmu izuzetno nizak (manje od 10-12%). To uključuje brom, zlato, selen, srebro, vanadijum i mnoge druge elemente. Većina njih je također neophodna za normalno funkcioniranje živih organizama. Na primjer, nedostatak selena može dovesti do raka, a nedostatak bora je uzrok nekih bolesti u biljkama. Mnogi elementi ove grupe, kao i mikroelementi, su deo enzima.

Više, drugi - manje.

Na atomskom nivou ne postoje razlike između organskog i neorganskog svijeta žive prirode: živi organizmi se sastoje od istih atoma kao tijela. nežive prirode. Međutim, odnos različitih hemijskih elemenata u živim organizmima i u zemljine kore jako varira. Osim toga, živi organizmi mogu se razlikovati od svog okruženja po izotopskom sastavu hemijskih elemenata.

Uobičajeno, svi elementi ćelije mogu se podijeliti u tri grupe.

Makronutrijenti

Cink- dio je enzima uključenih u alkoholnu fermentaciju i inzulin

Bakar- dio je oksidativnih enzima uključenih u sintezu citokroma.

Selen- učestvuje u regulatornim procesima organizma.

Ultramikroelementi

Ultramikroelementi čine manje od 0,0000001% u organizmima živih bića, uključujući zlato, srebro imaju baktericidno dejstvo, potiskuju reapsorpciju vode u bubrežnim tubulima, utičući na enzime. Ultramikroelementi takođe uključuju platinu i cezijum. Neki ljudi u ovu grupu ubrajaju i selen, čijim nedostatkom nastaje rak. Funkcije ultramikroelemenata su još uvijek slabo shvaćene.

Molekularni sastav ćelije

vidi takođe

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte šta je "hemijski sastav ćelije" u drugim rečnicima:

Ćelije - nabavite radni kupon za popust u Akademika Gallery Cosmetics ili kupite isplative ćelije uz besplatnu dostavu na akciji u Galeriji kozmetike

Opšti dijagram strukture bakterijske ćelije prikazan je na slici 2. Unutrašnja organizacija Bakterijska ćelija je složena. Svaka sistematska grupa mikroorganizama ima svoje specifične strukturne karakteristike. Ćelijski zid..... Biološka enciklopedija

Jedinstvenost unutarćelijske strukture crvenih algi sastoji se od karakteristika običnih ćelijskih komponenti i prisutnosti specifičnih intracelularnih inkluzija. Ćelijske membrane. U membrani crvenih krvnih zrnaca..... Biološka enciklopedija

- (Argentum, argent, Silber), hemijski. Ag sign. S. spada u metale poznato čoveku još u antičko doba. U prirodi se nalazi i u prirodnom stanju i u obliku jedinjenja sa drugim tijelima (sa sumporom, na primjer Ag 2S... ...

- (Argentum, argent, Silber), hemijski. Ag sign. S. je jedan od metala poznatih čovjeku od antičkih vremena. U prirodi se nalazi i u prirodnom stanju i u obliku spojeva s drugim tijelima (sa sumporom, na primjer Ag2S srebrom ... enciklopedijski rječnik F. Brockhaus i I.A. Efron

Ovaj izraz ima druga značenja, pogledajte Ćelija (značenja). Ljudske krvne ćelije (HBC) ... Wikipedia

Termin biologija predložio je istaknuti francuski prirodnjak i evolucionista Jean Baptiste Lamarck 1802. godine da označi nauku o životu kao poseban fenomen prirode. Danas je biologija kompleks nauka koje proučavaju... ... Wikipediju

Ćelija je elementarna jedinica strukture i vitalne aktivnosti svih živih organizama (osim virusa, koji se često nazivaju nećelijskim oblicima života), koja posjeduje vlastiti metabolizam, sposobna za samostalan egzistencija,... Wikipedia

- (cito + hemija) deo citologije koji proučava hemijski sastav ćelije i njenih komponenti, kao i metaboličke procese i hemijske reakcije, koji su u osnovi života ćelije... Veliki medicinski rječnik