細胞表を構成する無機物質。 生物の細胞内の化学元素。 細胞の他の無機化合物

生化学みたいに。 すでにご存知のとおり、すべての生物は細胞で構成されています。 細胞は化学元素で構成されています。 化学元素なしでは地球上の生命は不可能であると呼ばれます。 栄養素.

生体要素は、 化学元素、これらは体の細胞の一部であり、それなしでは細胞の生命活動が不可能であるこれらの要素も同様です。 有機物質と無機物質、ポリマーおよび低分子量。 私たちは誰もが子供の頃から、人の半分以上が水で構成されていることを知っています。 したがって、最初の最も重要な栄養素は水です。

生物の基本的な化学元素:

- 水素;

- 酸素;

- リン;

- 硫黄;

- 窒素;

- 炭素.

無機化合物生物の場合:

- 炭酸塩;

- リン酸塩;

- アンモニウム塩;

- 硫酸塩.

以下も生体要素として分類できます。 非金属:

1) ヨウ素ヨウ素化合物は体にとって非常に重要であり、次のような役割を果たします。 代謝プロセス。 ヨウ素は、甲状腺ホルモンであるチロキシンの一部です。

2) 塩素。 この元素の陰イオンは、体の塩分環境を適切な機能に必要なレベルに維持します。 一部の有機化合物にも含まれます。

3) ケイ素。 靭帯および軟骨の一部 (オルトケイ酸) は、一部の多糖鎖の結合剤として機能します。

4) セレンおよびその派生品。 いくつかの酵素（セレノセステイン）が含まれています。

生物を構成するその他の有機物質:

• アセトアルデヒド;
• 酢酸;
• エタノールは生化学反応の生成物および基質です。

次の接続も同様に重要です。

HEM は鉄とパラフィン分子の化合物です。

コバラミンはコバルト化合物（ビタミンB12）です。

カルシウムとマグネシウム- 塩基性金属、および 鉄生物系で最もよく見られます。 マグネシウムとそのイオンは、細胞の機能、より正確には細胞内のリボソームとタンパク質合成に重要な役割を果たします。 マグネシウムも含まれています クロロフィル。 生体内では、カルシウムは不溶性の塩の形で存在することがあります。

- 炭酸カルシウム- 軟体動物の殻が作られる物質。

- リン酸カルシウム- スケルトンの建設に参加します。

酵素には、周期表の第 4 周期の金属が多く含まれています。

1) 鉄はヘモグロビンの一部であり、細胞を酸素で飽和させるプロセスに関与しています。

2) 亜鉛イオンほぼすべての酵素に含まれています。

3) マンガンも一部の酵素の一部ですが、正常な外部生物圏を維持する上でより重要な役割を果たします。大気中への酸素の放出を確実にし、水の光化学的還元にも関与します。

4) モリブデンは、外部窒素のアンモニアへの還元を促進する窒素固定細菌の酵素であるニトロジナーゼの不可欠な部分です。

5) コバルト- すでに述べたように、これは一部です コバラミンまたはビタミンB12。

生物の一部である低分子化合物:

• アミノ酸- タンパク質はそれらから作られています。
• 単糖とオリゴ糖- それらは生物の構造組織を構成します。
• ヌクレアミド- 核酸はそれらから構成されています。
• 脂質- 細胞膜の成分。

補酵素、テルペンなど、生物の生命に積極的に関与する物質は他にもたくさんあります。

細胞：細胞小器官の化学組成、構造、機能。

細胞の化学組成。 マクロ要素とミクロ要素。 細胞を構成する無機物質と有機物質（タンパク質、核酸、炭水化物、脂質、ATP）の構造と機能の関係。 細胞と人体における化学物質の役割。

生物は細胞から構成されています。 異なる生物の細胞は同様の化学組成を持っています。 表 1 は、生物の細胞に含まれる主な化学元素を示しています。

表 1. セル内の化学元素の含有量

最初のグループには、酸素、炭素、水素、窒素が含まれます。 それらは細胞の総構成のほぼ 98% を占めます。

2 番目のグループには、カリウム、ナトリウム、カルシウム、硫黄、リン、マグネシウム、鉄、塩素が含まれます。 細胞内のそれらの含有量は 10 分の 1 パーセントと 100 分の 1 パーセントです。 これら 2 つのグループの要素は次のように分類されます。 主要栄養素(ギリシャ語より 大きい- 大きい）。

セル内で 100 分の 1 パーセントと 1000 分の 1 パーセントで表される残りの要素は、3 番目のグループに含まれます。 これ 微量元素(ギリシャ語より マイクロ- 小さい）。

細胞内には生きた自然に特有の要素は見つかりませんでした。 列挙された化学元素はすべて、無生物の一部でもあります。 これは、生物と無生物の自然の一体性を示しています。

各元素は特定の役割を果たすため、どの元素でも欠乏すると病気や死に至る可能性があります。 最初のグループのマクロ要素は、タンパク質、炭水化物、核酸、脂質などの生体高分子の基礎を形成し、これらがなければ生命は不可能です。 硫黄は一部のタンパク質の一部であり、リンは核酸の一部であり、鉄はヘモグロビンの一部であり、マグネシウムはクロロフィルの一部です。 カルシウムは代謝において重要な役割を果たします。

細胞に含まれる化学元素の一部は、無機塩や水などの無機物質の一部です。

ミネラル塩細胞内では、通常、カチオン（K +、Na +、Ca 2+、Mg 2+）とアニオン（HPO 2-/4、H 2 PO -/4、CI -、HCO）の形で存在します。 3）その比率は環境の酸性度を決定し、細胞の寿命にとって重要です。

（多くの細胞では、環境は弱アルカリ性であり、その中の陽イオンと陰イオンの一定の比率が常に維持されているため、そのpHはほとんど変化しません。）

自然界の無機物質の中で大きな役割を果たしています 水.

水がなければ生命は成り立ちません。 それはほとんどの細胞のかなりの量を構成します。 脳の細胞やヒトの胎児には多量の水分が含まれており、80％以上が水分です。 脂肪組織細胞では - わずか 40.% 加齢により、細胞内の水分含量は減少します。 20％の水分を失うと人は死にます。

水のユニークな特性により、体内での役割が決まります。 水は熱容量が大きいため、加熱時に大量のエネルギーを消費するため、体温調節に関与しています。 水の高い熱容量は何によって決まるのでしょうか?

水分子では、酸素原子が 2 つの水素原子と共有結合しています。 酸素原子は部分的に負の電荷を持ち、2 つの水素原子はそれぞれ

部分的にプラスに帯電。 ある水分子の酸素原子と別の分子の水素原子の間に水素結合が形成されます。 水素結合は、多数の水分子の結合を提供します。 水が加熱されると、エネルギーのかなりの部分が水素結合の切断に費やされ、これが水の高い熱容量を決定します。

水 - 良い溶剤。 その極性により、その分子は正および負に帯電したイオンと相互作用し、それによって物質の溶解が促進されます。 水に関して、すべての細胞物質は親水性と疎水性に分けられます。

親水性(ギリシャ語より ハイドロ- 水と フィレオ- 愛）は、水に溶ける物質と呼ばれます。 これらには、イオン性化合物 (塩など) および一部の非イオン性化合物 (糖など) が含まれます。

疎水性(ギリシャ語より ハイドロ- 水と フォボス- 恐怖）は水に溶けない物質です。 これらには、例えば脂質が含まれる。

水は、水溶液中で細胞内で起こる化学反応において重要な役割を果たします。 体に不要な代謝産物を溶解し、体からの除去を促進します。 細胞内の水分含量が高いため、 弾性。 水は、細胞内または細胞から細胞へのさまざまな物質の移動を促進します。

生物と無生物の自然の体は同じ化学元素で構成されています。 生物には、水と無機塩などの無機物質が含まれています。 細胞内の水の非常に重要な数多くの機能は、その分子の特性、つまり極性、水素結合を形成する能力によって決定されます。

細胞の無機成分

セル内の要素の別のタイプの分類:

マクロ元素には、酸素、炭素、水素、リン、カリウム、硫黄、塩素、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、鉄が含まれます。
微量元素には、マンガン、銅、亜鉛、ヨウ素、フッ素が含まれます。
超微量元素には、銀、金、臭素、セレンが含まれます。

細胞の有機成分

タンパク質の構造

酵素。

タンパク質の最も重要な機能は触媒です。 細胞内の化学反応速度を数桁増加させるタンパク質分子は、 酵素。 体内の生化学プロセスは酵素の関与なしには起こりません。

現在、2000以上の酵素が発見されています。 その効率は、生産に使用される無機触媒の効率よりも何倍も高くなっています。 したがって、カタラーゼ酵素中の 1 mg の鉄は 10 トンの無機鉄を置き換えます。 カタラーゼは、過酸化水素 (H 2 O 2) の分解速度を 10 11 倍増加させます。 炭酸生成反応 (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3) を触媒する酵素は、反応を 10 7 倍加速します。

酵素の重要な特性はその作用の特異性であり、各酵素は 1 つだけ、または同様の反応の小さなグループのみを触媒します。

酵素が作用する物質を次のようにいいます。 基板。 酵素と基質分子の構造は互いに正確に一致する必要があります。 これは酵素の作用の特異性を説明します。 基質が酵素と結合すると、酵素の空間構造が変化します。

酵素と基質間の相互作用のシーケンスは、次のように図式的に表すことができます。

基質+酵素 - 酵素-基質複合体 - 酵素+生成物。

この図は、基質が酵素と結合して酵素-基質複合体を形成することを示しています。 この場合、基質は新しい物質、つまり製品に変換されます。 最終段階では、酵素が生成物から放出され、再び別の基質分子と相互作用します。

酵素は、特定の温度、物質の濃度、環境の酸性度でのみ機能します。 条件を変化させると、タンパク質分子の三次および四次構造が変化し、その結果、酵素活性が抑制されます。 これはどうして起こるのでしょうか? と呼ばれる酵素分子の特定の部分のみ アクティブセンター。 活性中心は 3 ～ 12 個のアミノ酸残基を含み、ポリペプチド鎖の屈曲の結果として形成されます。

さまざまな要因の影響を受けて、酵素分子の構造は変化します。 この場合、活性中心の空間配置が破壊され、酵素は活性を失います。

酵素は、生物学的触媒として機能するタンパク質です。 酵素のおかげで、細胞内の化学反応の速度は数桁増加します。 酵素の重要な特性は、特定の条件下での作用の特異性です。

核酸。

核酸は 19 世紀後半に発見されました。 スイスの生化学者 F. ミーッシャーは、細胞核から窒素とリンを多く含む物質を単離し、それを「ヌクレイン」と名付けました。 芯- 芯）。

核酸には、地球上のすべての細胞とすべての生物の構造と機能に関する遺伝情報が保存されています。 核酸には、DNA (デオキシリボ核酸) と RNA (リボ核酸) の 2 種類があります。 核酸はタンパク質と同様に種に固有です。つまり、各種の生物は独自のタイプの DNA を持っています。 種特異性の理由を知るには、核酸の構造を考慮してください。

核酸分子は、数百、さらには数百万のヌクレオチドから構成される非常に長い鎖です。 どの核酸にも 4 種類のヌクレオチドしか含まれていません。 核酸分子の機能は、その構造、核酸分子に含まれるヌクレオチド、鎖内の核酸分子の数、および分子内の化合物の配列に依存します。

各ヌクレオチドは、窒素塩基、炭水化物、リン酸の 3 つの成分で構成されています。 各 DNA ヌクレオチドには、4 種類の窒素塩基 (アデニン - A、チミン - T、グアニン - G、またはシトシン - C) のいずれか 1 つと、炭水化物デオキシリボースおよびリン酸残基が含まれています。

したがって、DNA ヌクレオチドは窒素含有塩基の種類のみが異なります。

DNA 分子は、膨大な数のヌクレオチドが一定の配列で鎖状につながったものです。 DNA 分子の各タイプには、独自のヌクレオチドの数と配列があります。

DNA分子は非常に長いです。 例えば、ヒトの細胞1本（染色体46本）のDNA分子のヌクレオチド配列を文字で書き留めるには、約82万ページの本が必要となる。 4 種類のヌクレオチドを交互に配置すると、DNA 分子の無数の変異体が形成されます。 DNA 分子のこれらの構造的特徴により、DNA 分子は生物のあらゆる特性に関する膨大な量の情報を保存することができます。

1953 年、アメリカの生物学者 J. ワトソンとイギリスの物理学者 F. クリックは DNA 分子の構造のモデルを作成しました。 科学者たちは、各 DNA 分子が相互に接続され、らせん状にねじれた 2 本の鎖で構成されていることを発見しました。 二重螺旋のように見えます。 各鎖では、4 種類のヌクレオチドが特定の配列で交互に配置されます。

DNA のヌクレオチド組成は、細菌、菌類、植物、動物の種類によって異なります。 しかし、それは年齢とともに変化せず、環境の変化にもほとんど依存しません。 ヌクレオチドは対になっています。つまり、DNA 分子内のアデニン ヌクレオチドの数はチミジン ヌクレオチド (A ～ T) の数に等しく、シトシン ヌクレオチドの数はグアニン ヌクレオチド (C ～ G) の数に等しいです。 これは、DNA 分子内での 2 つの鎖の相互の接続には特定の規則が適用されるという事実によるものです。つまり、一方の鎖のアデニンは常にもう一方の鎖のチミンとのみ 2 つの水素結合によって接続され、グアニンとは -シトシンとの3つの水素結合によって、つまり、1分子のDNAのヌクレオチド鎖は相補的であり、互いに補完します。

核酸分子（DNA および RNA）はヌクレオチドで構成されています。 DNA ヌクレオチドには、窒素含有塩基 (A、T、G、C)、炭水化物デオキシリボース、およびリン酸分子残基が含まれます。 DNA 分子は二重らせんであり、相補性の原理に従って水素結合によって接続された 2 本の鎖から構成されます。 DNA の機能は、遺伝情報を保存することです。

すべての生物の細胞には、ATP (アデノシン三リン酸) の分子が含まれています。 ATP は普遍的な細胞物質であり、その分子はエネルギーに富んだ結合を持っています。 ATP 分子は 1 つのユニークなヌクレオチドであり、他のヌクレオチドと同様に、窒素含有塩基 - アデニン、炭水化物 - リボースの 3 つの成分で構成されていますが、1 つではなく 3 つのリン酸分子残基が含まれています (図 12)。 図にアイコンで示されている接続はエネルギーが豊富であり、 マクロ的な。 各 ATP 分子には 2 つの高エネルギー結合が含まれています。

高エネルギー結合が切断され、酵素の助けを借りてリン酸 1 分子が除去されると、40 kJ/mol のエネルギーが放出され、ATP が ADP (アデノシン二リン酸) に変換されます。 別のリン酸分子が除去されると、さらに 40 kJ/mol が放出されます。 AMP が形成されます - アデノシン一リン酸。 これらの反応は可逆的です。つまり、AMP は ADP に、ADP は ATP に変換されます。

ATP 分子は分解されるだけでなく合成もされるため、細胞内の ATP 分子の含有量は比較的一定です。 細胞の寿命における ATP の重要性は非常に大きいです。 これらの分子は、細胞と生物全体の生命を確保するために必要なエネルギー代謝において主導的な役割を果たします。

RNA 分子は通常、A、U、G、C の 4 種類のヌクレオチドで構成される単鎖です。RNA には、mRNA、rRNA、tRNA の 3 つの主要な種類が知られています。 細胞内の RNA 分子の含有量は一定ではなく、タンパク質の生合成に関与しています。 ATP は細胞の普遍的なエネルギー物質であり、エネルギーに富んだ結合を含んでいます。 ATP は細胞のエネルギー代謝において中心的な役割を果たします。 RNA と ATP は、細胞の核と細胞質の両方に存在します。

説明書

細胞内に見られる主な元素は、水素、炭素、酸素、窒素です。 これらの化学元素は細胞の生命に決定的な役割を果たすため、生物起源と呼ばれます。 それらは総細胞量の 95% を占めます。 これらの元素は硫黄やリンなどの物質によって補われ、これらは生体元素とともに細胞内の主要な有機化合物の分子を形成します。

機能にとって同様に重要なのは、マクロ要素の存在です。 その数は少なく、総質量の 1 パーセント未満ですが、非常に貴重です。 多量元素には、ナトリウム、カリウム、塩素、マグネシウム、カルシウムなどの物質が含まれます。

すべてのマクロ元素はイオンの形で細胞内に存在し、多くの細胞プロセスに直接関与しています。たとえば、カルシウムイオンは筋肉の収縮、運動機能、血液凝固に関与し、イオンはリボソームの機能に関与します。 植物細胞もマグネシウムなしでは成り立ちません。マグネシウムはクロロフィルの一部であり、ミトコンドリアの機能を保証します。 人間の細胞に含まれるナトリウムとカリウムは、神経インパルスと心拍数の伝達に関与します。

微量元素も同様に重要な機能的重要性を持っています - 細胞の総質量の100分の1パーセントを超えない含有量の物質。 これらは鉄、亜鉛、マンガン、銅、コバルト、亜鉛であり、特定の種類の電池ではホウ素、アルミニウム、クロム、フッ素、セレン、モリブデン、ヨウ素、シリコンも含まれます。

セルを構成する要素の重要性はパーセンテージには反映されません。 たとえば、銅がなければ、酸化還元プロセスの機能は大きな問題になります。さらに、この元素は、細胞内の含有量が低いにもかかわらず、軟体動物の生活において非常に重要であり、体全体に酸素を輸送する役割を担っています。

鉄は銅と同じ微量元素であり、細胞内の含有量は低いです。 しかし、この物質なしで健康な人を想像することはまったく不可能です。 ヘモグロビンヘムと多くの酵素は、この要素なしでは機能しません。 鉄は電子伝達体でもあります。

藻類、海綿動物、つくし、軟体動物の細胞にはシリコンなどの元素が必要です。 脊椎動物におけるその役割は同様に顕著であり、その最大の含有量は靭帯と軟骨にあります。 フッ素は歯や骨のエナメル質細胞に大量に含まれており、ホウ素は植物生物の成長に関与しています。 細胞内の微量元素の含有量はごくわずかでも意味があり、目立たないが重要な役割を果たします。

細胞

A.レーニンガーによる生命システムの概念の観点から。

生きた細胞は、自己調節と自己再生が可能な有機分子の等温系であり、環境からエネルギーと資源を抽出します。

細胞内では多数の連続反応が起こり、その速度は細胞自体によって制御されます。

細胞は、環境との平衡からはほど遠い、定常的な動的状態を維持します。

セルは、コンポーネントとプロセスの消費を最小限に抑えるという原則に基づいて機能します。

それ。 細胞は、独立した存在、生殖、発達が可能な基本的な生きた開放系です。 それはすべての生物の基本的な構造および機能単位です。

細胞の化学組成。

メンデレーエフの周期表の 110 個の元素のうち、86 個が人体の中に常に存在していることが判明しました。 そのうち 25 個は通常の生活に必要で、そのうち 18 個は絶対に必要で、7 個は役に立ちます。 セル内の含有率に応じて、化学元素は 3 つのグループに分類されます。

マクロ元素 主な元素 (有機体) は、水素、炭素、酸素、窒素です。 濃度: 98 ～ 99.9%。 これらは有機細胞化合物の普遍的な成分です。

微量元素 - ナトリウム、マグネシウム、リン、硫黄、塩素、カリウム、カルシウム、鉄。 その濃度は0.1%です。

超微量元素 - ホウ素、シリコン、バナジウム、マンガン、コバルト、銅、亜鉛、モリブデン、セレン、ヨウ素、臭素、フッ素。 それらは代謝に影響を与えます。 それらの欠如は病気の原因になります（亜鉛 - 糖尿病、ヨウ素 - 風土性甲状腺腫、鉄 - 悪性貧血など）。

現代医学は、ビタミンとミネラル間のマイナスの相互作用についての事実を知っています。

亜鉛は銅の吸収を減少させ、吸収に関して鉄やカルシウムと競合します。 （そして亜鉛欠乏は免疫システムの弱体化と内分泌腺のいくつかの病的状態を引き起こします）。

カルシウムと鉄はマンガンの吸収を減らします。

ビタミンEは鉄とうまく結合せず、ビタミンCはビタミンB群とうまく結合しません。

ポジティブな相互作用:

ビタミンEとセレン、カルシウムとビタミンKは相乗的に作用します。

ビタミンDはカルシウムの吸収に必要です。

銅は吸収を促進し、体内での鉄の利用効率を高めます。

細胞の無機成分。

水– 細胞の最も重要な構成要素、生物物質の普遍的な分散媒。 陸上生物の活動細胞は 60 ～ 95% が水分で構成されています。 休止中の細胞および組織 (種子、胞子) には 10 ～ 20% の水分が存在します。 細胞内の水には、遊離状態と細胞コロイドに結合した状態の 2 つの形態があります。 自由水は、原形質のコロイド系の溶媒および分散媒です。 その95％です。 すべての細胞水の結合水 (4 ～ 5%) は、タンパク質と弱い水素およびヒドロキシル結合を形成します。

水の性質:

水は、鉱物イオンやその他の物質の天然溶媒です。

水は原形質のコロイド系の分散相です。

水は細胞の代謝反応の媒体であるため、 生理学的プロセスはもっぱら水生環境で発生します。 加水分解、水和、膨潤の反応をもたらします。

細胞の多くの酵素反応に参加し、代謝中に形成されます。

水は植物の光合成中の水素イオン源です。

水の生物学的重要性:

ほとんどの生化学反応は水溶液中でのみ起こり、多くの物質は溶解した状態で細胞に出入りします。 これは水の輸送機能を特徴づけます。

水は加水分解反応、つまり水の影響下でタンパク質、脂肪、炭水化物を分解します。

高い気化熱により体が冷えます。 たとえば、人間の発汗や植物の蒸散などです。

水の高い熱容量と熱伝導率は、セル内の熱の均一な分布に貢献します。

付着力（水－土）と凝集力（水－水）により、水には毛細管現象の性質があります。

水の非圧縮性は、回虫の細胞壁 (膨圧) と静水圧骨格の応力状態を決定します。

ウイルスを除くすべての生物は細胞から構成されています。 それが何であるか、そしてその構造が何であるかを理解しましょう。

細胞とは何ですか?

それは生物の基本的な構造単位です。 彼女には独自の新陳代謝があります。 細胞は独立した生物として存在することもできます。その例としては、繊毛虫、アメーバ、クラミドモナスなどが挙げられます。この構造は、有機および無機の両方のさまざまな物質で構成されています。 細胞のすべての化学物質は、その構造と代謝において特定の機能を果たします。

化学元素

細胞内には約 70 種類の異なる化学元素が存在しますが、主なものは酸素、炭素、水素、カリウム、リン、窒素、硫黄、塩素、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、亜鉛、銅です。 最初の 3 つはすべての有機化合物の基礎を表します。 細胞のすべての化学元素は特定の役割を果たします。

酸素

この元素の量は細胞全体の質量の 65 ～ 75 パーセントです。 それは水と同様にほぼすべての有機化合物の一部であり、それがその含有量が非常に高い理由です。 この元素は生物の細胞内で非常に重要な機能を果たします。酸素は細胞呼吸の過程で酸化剤として機能し、その結果エネルギーが合成されます。

炭素

この元素は水素と同様、すべての有機物質に含まれています。 細胞の化学組成には、約 15 ～ 18 パーセントが含まれています。 炭素は CO の形で細胞機能の調節プロセスに関与し、また CO 2 の形で光合成にも関与します。

水素

細胞にはこの元素が約 8 ～ 10 パーセント含まれています。 その最大量は水分子に含まれています。 一部の細菌の細胞は水素分子を酸化してエネルギーを合成します。

カリウム

電池の化学組成には、この化学元素が約 0.15 ～ 0.4% 含まれています。 それは神経インパルスを生成するプロセスに関与し、非常に重要な役割を果たします。 そのため、神経系を強化するためにカリウムを含む薬を使用することが推奨されます。 この要素は細胞の膜電位の維持にも役立ちます。

リン

セル内のこの元素の量は、その総重量の 0.2 ～ 1% です。 これは、一部の脂質と同様に ATP 分子の一部です。 リンは細胞間物質や細胞質中にイオンの形で存在します。 その高濃度は筋肉および骨組織細胞で観察されます。 さらに、この元素を含む無機化合物は、細胞によって有機物質を合成するために使用されます。

窒素

この元素は、細胞の化学組成中に2〜3％の量で含まれています。 それはタンパク質、核酸、アミノ酸、ヌクレオチドに含まれています。

硫黄

硫黄含有アミノ酸に含まれるため、多くのタンパク質の一部です。 細胞質および細胞間物質中にイオンの形で低濃度で存在します。

塩素

0.05～0.1％含まれます。 セルの電気的中性を維持します。

ナトリウム

この元素は細胞内に0.02〜0.03%の量で存在します。 カリウムと同じ機能を果たし、浸透圧調節プロセスにも関与します。

カルシウム

この化学元素の量は0.04〜2％です。 カルシウムは、細胞の膜電位を維持するプロセスとエキソサイトーシス、つまり細胞から特定の物質（ホルモン、タンパク質など）を放出するプロセスに関与しています。

マグネシウム

電池の化学組成には、この元素が 0.02 ～ 0.03% 含まれています。 エネルギー代謝と DNA 合成に関与し、酵素、クロロフィルの成分であり、リボソームとミトコンドリアに含まれています。

鉄

この元素の含有量は0.01～0.015％です。 しかし、それはヘモグロビンの基礎であるため、赤血球にははるかに多く存在します。

亜鉛

インスリンや多くの酵素に含まれています。

銅

この元素は、シトクロムの合成に関与する酸化酵素の成分の 1 つです。

リス

これらは細胞内で最も複雑な化合物であり、細胞を構成する主な物質です。 アミノ酸が一定の順序で鎖状につながり、ねじれて球状になったもので、その形状はタンパク質の種類ごとに異なります。 これらの物質は細胞の生命において多くの重要な機能を果たします。 最も重要なものの 1 つは酵素機能です。 タンパク質は天然の触媒として機能し、化学反応プロセスを何十万倍もスピードアップします。タンパク質なしでは、あらゆる物質の分解と合成は不可能です。 各種類の酵素は 1 つの特定の反応にのみ関与し、別の反応に参加することはできません。 タンパク質は保護機能も果たします。 細胞に侵入する外来タンパク質から細胞を保護するこのグループの物質は抗体と呼ばれます。 これらの物質は、病原性ウイルスや細菌から体全体を保護します。 さらに、これらの接続はトランスポート機能を実行します。 それは、細胞の外側または内側に特定の物質を運ぶ輸送タンパク質が膜に存在するという事実にあります。 これらの物質の可塑性機能も非常に重要です。 それらは、細胞、その膜、細胞小器官を構成する主要な建築材料です。 タンパク質はエネルギー機能を果たすこともあります。脂肪や炭水化物が不足すると、細胞はこれらの物質を分解します。

脂質

このグループの物質には、脂肪とリン脂質が含まれます。 前者は主なエネルギー源です。 また、身体が飢餓に陥った場合に備えて、予備物質として蓄積することもあります。 後者は細胞膜の主成分として機能します。

炭水化物

このグループで最も一般的な物質はグルコースです。 それと同様の単純な炭水化物はエネルギー機能を果たします。 炭水化物には、分子が何千もの結合した分子、つまり単糖から構成される多糖類も含まれます。 それらは主に膜の一部として構造的な役割を果たします。 植物細胞の主な多糖類はデンプンとセルロースであり、動物の主な多糖類はグリコーゲンです。

核酸

この化合物のグループには、DNA、RNA、ATP が含まれます。

DNA

この物質は最も重要な機能を果たします - それは遺伝情報の保存と遺伝的伝達を担当します。 DNA は核の染色体にあります。 この物質の高分子はヌクレオチドから形成されており、ヌクレオチドはプリンやピリミジンに代表される窒素塩基、炭化水素、リン酸残基などから構成されています。 それらには、アデニル、グアニル、チミジル、シチジルの 4 つのタイプがあります。 ヌクレオチドの名前は、その組成にどのプリンが含まれるかによって異なり、アデニン、グアニン、チミン、シトシンなどになります。 DNA分子は2本の鎖がらせん状にねじれた形をしています。

RNA

この化合物は、その組成が暗号化されたタンパク質の合成を通じて DNA にある情報を実装する機能を実行します。 この物質は上記の核酸と非常によく似ています。 それらの主な違いは、RNA が 2 つの鎖ではなく 1 つの鎖で構成されていることです。 RNA ヌクレオチドには、チミンとリボースの代わりに窒素塩基であるウラシルも含まれています。 したがって、この物質はアデニル、グアニル、ウリジル、シチジルなどのヌクレオチドから形成されます。

ATP

光合成中に植物細胞によって得られるエネルギー、または脂肪や炭水化物の酸化によって動物によって得られるエネルギーは、最終的に ATP に保存され、細胞は必要なときにそこからエネルギーを受け取ります。