Hücreyi oluşturan elementler. Canlı organizmaların hücrelerindeki kimyasal elementler. Suyun biyolojik önemi

Bugün hücreye ve içerdiği mikro elementlere bakacağız. Hücredeki yüzde içeriği de tarafımızca ayrıntılı olarak açıklanacaktır. Öncelikle “hücre” kavramından bahsedelim.

Bizi çevreleyen her şey ve biz de bir tür kurucuyuz. Her şey mikroskop adı verilen özel bir alet olmadan görülemeyen çok küçük parçacıklardan oluşur. Hücre, bir zarla çevrelenmiş, sulu bir kimyasal çözelti içeren bir boşluktur. Mikro elementlere bakmadan önce ( yüzde Bir hücrede ve diğer konularda), şunu anlamalısınız: Hücre kendi başına hayatta kalabilir ve bir takım özelliklere sahiptir:

• metabolizma;
• kendini yeniden üretme vb.

Bahsetmeye değer son şey, sitolojinin temel yapısal elemanların, yani hücrelerin incelenmesiyle ilgilenmesidir.

Atomik bileşim

İÇİNDE periyodik tablo Dmitry Ivanovich Mendeleev yüzden fazla element var ve insan hücresinde bunların yarısından fazlası var. Ayrıca bu elementlerin yaklaşık 20 tanesi vücudun yaşamı için gereklidir ve hemen hemen tüm türlerinde bulunabilirler. Asıl sorumuz mikro elementlerin hücredeki yüzdesidir. Ancak öğelerin bir hücredeki içerik yüzdelerine göre sınıflara ayrılabileceğini de bilmeniz gerekir:

• makro elementler;
• mikro elementler;
• ultramikro elementler.

Tüm mikro elementleri alırsak, toplam miktar içindeki yüzdeleri yüzde üçü geçmez. Bu unsurlar aşağıdakileri içerir:

• magnezyum;
• klor;
• sodyum;
• potasyum;
• kalsiyum;
• ütü;
• kükürt;
• fosfor.

Gördüğünüz gibi, makro elementlerle karşılaştırıldığında sadece 4 tane var ve toplam yüzdeleri 90'ı aşıyor. Ultramikro elementler grubu birçok element içeriyor ve toplam yüzdeleri 0,1'i geçmiyor.

Mikro elementler

Şimdi mikro elementlere bakalım.

Hücredeki mikro elementlerin yüzdesi aşağıdaki gibidir:

Görüldüğü gibi bu sayılar çok azdır. Tabloda hücredeki mikro elementlerin yüzdesine baktık ama işlevleri nedir? Bazı unsurları ayrı ayrı vurguladık, ancak şimdi geri kalanı hakkında kısaca bilgi verelim. Ve böylece sodyum, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli işlevleri yerine getirir:

• normal kalp ritminin sağlanması;
• hücre zarı potansiyelinin yaratılması;
• bu elementin yardımıyla sinir uyarıları gerçekleştirilir;
• su-tuz dengesini korumak.

Hücredeki eser elementlerin (potasyum, kükürt ve klor) yüzdesi yüzde 1'den azdır. Ancak bu öğeler birçok gerekli işlevi yerine getirir:

• potasyum ana katyondur, sodyum gibi normal kalp fonksiyonunu sağlar ve protein sentezine yardımcı olur;
• kükürt amino asitlerin, B1 vitamininin ve diğer enzimlerin kurucu unsurudur;
• Klor, mide asidinin bir parçası olan hücre dışı bir anyondur.

Magnezyum

Tüm mikro elementlere baktık. Hücredeki yüzde de yukarıdaki tabloda sunulmaktadır. Peki magnezyum neden gereklidir ve hangi işlevleri yerine getirir? Şimdi bununla ilgileneceğiz.

Hemen hemen tüm insan hücrelerinde bulabiliriz. Neden? 300'den fazla biyokimyasal reaksiyonun çoğunda yer alan magnezyumdur. İlk temel amaç, enerjinin yani ATP'nin oluşumuna katılmaktır. Bu çok önemlidir, çünkü ATP hem hücreler hem de genel olarak vücut için bir enerji istasyonu görevi görür.

İkinci işlevi ise belirli maddelerin emilimine ve protein sentezine yardımcı olmaktır. Üçüncü fonksiyon vücutta aşağıdaki elemanların düzenlenmesidir:

• sodyum;
• kalsiyum.

Bu, kalbin düzgün çalışması için gereklidir ve gergin sistem, önleme koroner hastalık kalpler.

Kalsiyum

Mikro elementlerin yüzdesine baktık; tablo kalsiyumun tüm elementlerin yalnızca %0,02'sini oluşturduğunu gösteriyor. Ancak önemi de büyüktür. Bu yüzden:

• kalsiyum hücre duvarlarının bir parçasıdır;
• kemik dokusunun ve diş minesinin bir kısmı;
• kalsiyum kanın pıhtılaşmasını aktive edebilir;
• birçok omurgasızın kabuğunun bir parçasıdır;
• hücrelerin içinde aracı olarak görev yapar ve çeşitli süreçleri düzenler;
• kalp atışını koordine eder;
• kan basıncını düzenler;
• sinir sisteminin işleyişine katılır;
• vücudumuzdaki asit-baz dengesini korur;
• virüslerin hücrelere girmesini engeller vb.

Ütü

Bu element vücudun normal çalışması için gereklidir. Oksijenin tüm organ ve dokulara taşınmasına yardımcı olan odur. Bu element aynı zamanda enzimlerin, hemoglobinin ve miyoglobinin de bir parçasıdır. Demir, bitkilerde solunum ve fotosentez sürecinde rol oynar.

Fosfor

Element vücut için birçok nedenden dolayı gereklidir. Başlıcaları:

• diş oluşumu;
• kemik oluşumu;
• birçok enzimin bir parçasıdır;
• hücrelerin ve dokuların yenilenmesine katılır;
• vücut için gerekli enerji depoları olan ATP moleküllerinin üretimi;
• böbrek fonksiyonuna yardım;
• kas kasılmalarının düzenlenmesi.

Virüsler hariç tüm canlı organizmalar hücrelerden oluşur. Ne olduğunu ve yapısının ne olduğunu bulalım.

Hücre nedir?

Canlıların temel yapı birimidir. Kendi metabolizması var. Bir hücre bağımsız bir organizma olarak da var olabilir: Bunun örnekleri siliatlar, amipler, klamidomonalar vb.'dir. Bu yapı hem organik hem de inorganik çeşitli maddelerden oluşur. Hücrenin yapısında ve metabolizmasında bulunan tüm kimyasal maddeler belirli bir işleve sahiptir.

Kimyasal elementler

Hücrede yaklaşık 70 farklı kimyasal element vardır ancak bunların başlıcaları oksijen, karbon, hidrojen, potasyum, fosfor, nitrojen, kükürt, klor, sodyum, magnezyum, kalsiyum, demir, çinko, bakırdır. İlk üçü her şeyin temelini temsil ediyor organik bileşikler. Hücrenin tüm kimyasal elementleri belli bir rol oynar.

Oksijen

Bu elementin miktarı tüm hücrenin kütlesinin yüzde 65-75'i kadardır. Su gibi hemen hemen tüm organik bileşiklerin bir parçasıdır, bu nedenle içeriği bu kadar yüksektir. Bu element, organizma hücrelerinde çok önemli bir işlevi yerine getirir: oksijen, enerjinin sentezlendiği hücresel solunum sürecinde oksitleyici bir madde görevi görür.

Karbon

Bu element hidrojen gibi tüm organik maddelerde bulunur. İÇİNDE kimyasal bileşim hücreler bunun yaklaşık yüzde 15-18'ini oluşturur. CO formundaki karbon, hücresel fonksiyonların düzenlenmesi süreçlerinde yer alır ve ayrıca CO2 formunda fotosenteze de katılır.

Hidrojen

Hücre bu elementin yaklaşık yüzde 8-10'unu içerir. En büyük miktarı su moleküllerinde bulunur. Bazı bakterilerin hücreleri, enerji sentezlemek için moleküler hidrojeni oksitler.

Potasyum

Hücrenin kimyasal bileşimi bu kimyasal elementin yaklaşık %0,15-0,4'ünü içerir. Çok iyi performans gösteriyor önemli rol, bir sinir impulsu üretme süreçlerine katılmak. Bu nedenle sinir sistemini güçlendirmek için potasyum içeren ilaçların kullanılması tavsiye edilir. Bu element aynı zamanda hücrenin membran potansiyelinin korunmasına da yardımcı olur.

Fosfor

Bu elementin hücredeki miktarı toplam ağırlığının %0,2-1'i kadardır. ATP moleküllerinin ve bazı lipitlerin bir parçasıdır. Fosfor, hücreler arası maddede ve sitoplazmada iyonlar halinde bulunur. Yüksek konsantrasyonu kas ve kemik dokusu hücrelerinde görülür. Ayrıca bu elementi içeren inorganik bileşikler, hücre tarafından organik maddelerin sentezlenmesinde kullanılır.

Azot

Bu element hücrenin kimyasal bileşiminde %2-3 oranında bulunur. Proteinlerde bulunur nükleik asitler ah, amino asitler ve nükleotidler.

Kükürt

Sülfür içeren amino asitlerde bulunduğundan birçok proteinin bir parçasıdır. Sitoplazmada ve hücreler arası maddede iyon şeklinde düşük konsantrasyonlarda bulunur.

Klor

%0,05-0,1 oranında içerir. Hücrenin elektriksel nötrlüğünü korur.

Sodyum

Bu element hücrede %0,02-0,03 oranında bulunur. Potasyum ile aynı işlevleri yerine getirir ve aynı zamanda osmoregülasyon süreçlerinde de yer alır.

Kalsiyum

Bu kimyasal elementin miktarı %0,04-2'dir. Kalsiyum, hücrenin membran potansiyelinin korunması ve ekzositoz, yani belirli maddelerin (hormonlar, proteinler vb.) Ondan salınması sürecinde rol oynar.

Magnezyum

Hücrenin kimyasal bileşimi bu elementin %0,02-0,03'ünü içerir. Enerji metabolizmasında ve DNA sentezinde yer alır, enzimlerin, klorofilin bir bileşenidir ve ribozomlarda ve mitokondride bulunur.

Ütü

Bu elementin miktarı %0,01-0,015'tir. Ancak hemoglobinin temeli olduğu için kırmızı kan hücrelerinde çok daha fazlası vardır.

Çinko

İnsülin ve birçok enzimde bulunur.

Bakır

Bu element, sitokromların sentezinde rol alan oksidatif enzimlerin bileşenlerinden biridir.

Sincaplar

Bunlar, ana maddelerini oluşturan hücredeki en karmaşık bileşiklerdir. Belirli bir sırayla bir zincire bağlanan ve daha sonra şekli her protein türüne özgü olan bir top şeklinde bükülen amino asitlerden oluşurlar. Bu maddeler hücre yaşamında birçok önemli işlevi yerine getirir. En önemlilerinden biri enzimatik fonksiyondur. Proteinler, kimyasal reaksiyon sürecini yüzbinlerce kez hızlandıran doğal katalizör görevi görür - onlar olmadan herhangi bir maddenin parçalanması ve sentezi imkansızdır. Her enzim türü yalnızca belirli bir reaksiyona katılır ve başka bir reaksiyona giremez. Proteinler ayrıca koruyucu bir işlev de görür. Bu grubun hücreyi içine giren yabancı proteinlerden koruyan maddelerine antikor denir. Bu maddeler aynı zamanda tüm vücudu patojen virüs ve bakterilerden korur. Ayrıca bu bağlantılar bir taşıma işlevi de gerçekleştirir. Bunun nedeni, zarlarda belirli maddeleri hücre dışına veya hücre içine taşıyan taşıyıcı proteinlerin bulunmasıdır. Bu maddelerin plastik işlevi de oldukça önemlidir. Onlar ana Yapı malzemesi hücreyi, zarlarını ve organellerini oluşturur. Bazen proteinler aynı zamanda bir enerji işlevi de yerine getirir - yağ ve karbonhidrat eksikliği ile hücre bu maddeleri parçalar.

Lipitler

Bu madde grubu yağları ve fosfolipidleri içerir. Birincisi ana enerji kaynağıdır. Vücudun aç kalması durumunda da yedek madde olarak birikebilirler. İkincisi hücre zarlarının ana bileşeni olarak görev yapar.

Karbonhidratlar

Bu gruptaki en yaygın madde glikozdur. O ve benzeri basit karbonhidratlar enerji işlevi görür. Karbonhidratlar ayrıca molekülleri binlerce birleşik molekülden (monosakkaritler) oluşan polisakkaritleri de içerir. Esas olarak membranların bir parçası olarak yapısal bir rol oynarlar. Bitki hücrelerinin ana polisakkaritleri nişasta ve selülozdur, hayvanlarınki ise glikojendir.

Nükleik asitler

Bu gruba kimyasal bileşikler DNA, RNA ve ATP'yi içerir.

DNA

Bu madde en önemli işlevi yerine getirir - genetik bilginin depolanmasından ve kalıtsal olarak aktarılmasından sorumludur. DNA çekirdeğin kromozomlarında bulunur. Bu maddenin makromolekülleri, purinler ve pirimidinler, hidrokarbonlar ve fosforik asit kalıntıları ile temsil edilen azotlu bir bazdan oluşan nükleotidlerden oluşur. Dört tipte gelirler: adenil, guanil, timidil ve sitidil. Nükleotidin adı, bileşiminde hangi pürinlerin bulunduğuna bağlıdır; bunlar adenin, guanin, timin ve sitozin olabilir. DNA molekülü spiral şeklinde bükülmüş iki zincir şeklindedir.

RNA

Bu bileşik, bileşimi şifrelenmiş proteinlerin sentezi yoluyla DNA'da bulunan bilgilerin uygulanması işlevini yerine getirir. Bu madde yukarıda açıklanan nükleik asite çok benzer. Temel farkları, RNA'nın iki değil, tek zincirden oluşmasıdır. RNA nükleotidleri ayrıca timin ve riboz yerine azotlu baz urasil içerir. Dolayısıyla bu madde adenil, guanil, üridil ve sitidil gibi nükleotidlerden oluşur.

ATP

Fotosentez sırasında bitki hücreleri tarafından veya yağların ve karbonhidratların oksidasyonu nedeniyle hayvanlar tarafından elde edilen enerji, sonuçta hücrenin ihtiyaç duyduğunda aldığı ATP'de depolanır.

Video eğitimi 2: Organik bileşiklerin yapısı, özellikleri ve fonksiyonları Biyopolimer kavramı

Ders: Hücrenin kimyasal bileşimi. Makro ve mikro elementler. İnorganik ve organik maddelerin yapı ve fonksiyonları arasındaki ilişki

Hücrenin kimyasal bileşimi

Canlı organizmaların hücrelerinin sürekli olarak çözünmeyen bileşikler ve iyonlar formunda yaklaşık 80 kimyasal element içerdiği keşfedilmiştir. Hepsi konsantrasyonlarına göre 2 büyük gruba ayrılır:

içeriği% 0,01'den düşük olmayan makro elementler;

mikro elementler -% 0,01'den az olan konsantrasyon.

Herhangi bir hücrede mikro elementlerin içeriği sırasıyla% 1'den azdır ve makro elementler% 99'dan fazladır.

Makrobesinler:

Sodyum, potasyum ve klor birçok biyolojik süreci sağlar - turgor (hücre içi basınç), sinir elektriksel uyarılarının ortaya çıkışı.

Azot, oksijen, hidrojen, karbon. Bunlar hücrenin ana bileşenleridir.

Fosfor ve kükürt, peptidlerin (proteinlerin) ve nükleik asitlerin önemli bileşenleridir.

Kalsiyum herhangi bir iskelet oluşumunun temelidir - dişler, kemikler, kabuklar, hücre duvarları. Ayrıca kas kasılması ve kanın pıhtılaşmasında da rol oynar.

Magnezyum klorofilin bir bileşenidir. Protein sentezine katılır.

Demir, hemoglobinin bir bileşenidir, fotosenteze katılır ve enzimlerin performansını belirler.

Mikro elementlerÇok düşük konsantrasyonlarda bulunurlar ve fizyolojik süreçler için önemlidirler:

Çinko insülinin bir bileşenidir;

Bakır – fotosentez ve solunuma katılır;

Kobalt, B12 vitamininin bir bileşenidir;

İyot – metabolizmanın düzenlenmesine katılır. Hormonların önemli bir bileşenidir tiroid bezi;

Florür diş minesinin bir bileşenidir.

Mikro ve makro elementlerin konsantrasyonundaki dengesizlik, metabolik bozukluklara ve kronik hastalıkların gelişmesine yol açar. Kalsiyum eksikliği raşitizm nedenidir, demir anemi nedenidir, nitrojen protein eksikliğidir, iyot metabolik süreçlerin yoğunluğunda azalmadır.

Hücredeki organik ve inorganik maddeler arasındaki bağlantıyı, yapılarını ve işlevlerini ele alalım.

Hücreler, farklı kimyasal sınıflara ait çok sayıda mikro ve makromolekül içerir.

Hücrenin inorganik maddeleri

su. Canlı bir organizmanın toplam kütlesinin en büyük yüzdesini oluşturur -% 50-90 ve neredeyse tüm yaşam süreçlerinde yer alır:

termoregülasyon;

kılcal süreçler, evrensel bir polar çözücü olduğundan, interstisyel sıvının özelliklerini ve metabolizma hızını etkiler. Su ile ilgili olarak, tüm kimyasal bileşikler hidrofilik (çözünür) ve lipofilik (yağda çözünür) olarak ikiye ayrılır.

Metabolizmanın yoğunluğu hücredeki konsantrasyonuna bağlıdır - ne kadar fazla su olursa işlemler o kadar hızlı gerçekleşir. %12 su kaybı insan vücudu– tıbbi gözetim altında restorasyon gerektirir, %20 kayıpla – ölüm meydana gelir.

Mineral tuzlar. Canlı sistemlerde çözünmüş halde (iyonlara ayrışmış) ve çözünmemiş halde bulunur. Çözünmüş tuzlar aşağıdakilerle ilgilidir:

Maddelerin membrandan geçişi. Metal katyonları hücrenin ozmotik basıncını değiştiren bir “potasyum-sodyum pompası” sağlar. Bu nedenle, içinde çözünmüş maddeler bulunan su, hücreye akar veya onu terk ederek gereksiz olanları uzaklaştırır;

elektrokimyasal nitelikte sinir uyarılarının oluşumu;

kas kasılması;

kanın pıhtılaşması;

proteinlerin bir parçasıdır;

fosfat iyonu – nükleik asitlerin ve ATP'nin bir bileşeni;

karbonat iyonu - sitoplazmada Ph'yi korur.

Bütün moleküller halindeki çözünmeyen tuzlar kabukların, kabukların, kemiklerin ve dişlerin yapılarını oluşturur.

Organik hücre maddesi

Organik maddelerin genel özelliği– karbon iskelet zincirinin varlığı. Bunlar biyopolimerler ve basit yapılı küçük moleküllerdir.

Canlı organizmalarda bulunan ana sınıflar:

Karbonhidratlar. Hücrelerde bunların çeşitli türleri bulunur. basit şekerler ve çözünmeyen polimerler (selüloz). İÇİNDE yüzde Bitkilerin kuru maddesindeki payları %80'e kadar, hayvanlarda ise %20'dir. Hücrelerin yaşam desteğinde önemli bir rol oynarlar:

Fruktoz ve glikoz (monosakkaritler) vücut tarafından hızla emilir, metabolizmaya dahil edilir ve bir enerji kaynağıdır.

Riboz ve deoksiriboz (monosakkaritler), DNA ve RNA'nın üç ana bileşeninden biridir.

Laktoz (disakkaritlere aittir) hayvan vücudu tarafından sentezlenir ve memeli sütünün bir parçasıdır.

Sükroz (disakkarit) bitkilerde üretilen bir enerji kaynağıdır.

Maltoz (disakkarit) – tohumun çimlenmesini sağlar.

Ayrıca basit şekerler başka işlevleri de yerine getirir: sinyal verme, koruma, taşıma.
Polimer karbonhidratlar suda çözünebilen glikojenin yanı sıra çözünmeyen selüloz, kitin ve nişastadan oluşur. Metabolizmada önemli bir rol oynarlar, yapısal, depolama ve koruyucu işlevleri yerine getirirler.

Lipitler veya yağlar. Suda çözünmezler, ancak birbirleriyle iyice karışırlar ve polar olmayan sıvılarda (örneğin oksijen içermeyenler - gazyağı veya siklik hidrokarbonlar polar olmayan çözücülerdir) çözünürler. Lipidler vücuda enerji sağlamak için gereklidir; bunların oksidasyonu enerji ve su üretir. Yağlar enerji açısından çok verimlidir - oksidasyon sırasında açığa çıkan gram başına 39 kJ'nin yardımıyla 4 ton ağırlığındaki bir yükü 1 m yüksekliğe kaldırabilirsiniz.Ayrıca yağ, hayvanlarda kalın tabakasıyla koruyucu ve ısı yalıtım işlevi sağlar. Soğuk mevsimde ısının korunmasına yardımcı olur. Yağ benzeri maddeler su kuşlarının tüylerinin ıslanmasını önler, hayvanların tüylerine sağlıklı, parlak bir görünüm ve elastikiyet kazandırır, bitki yaprakları üzerinde örtücülük görevi görür. Bazı hormonlar lipit yapıya sahiptir. Yağlar membran yapısının temelini oluşturur.

Proteinler veya proteinler biyojenik yapıya sahip heteropolimerlerdir. Yapısal birimleri amino grubu, radikal ve karboksil grubu olan amino asitlerden oluşurlar. Amino asitlerin özellikleri ve birbirlerinden farklılıkları radikaller tarafından belirlenir. Amfoterik özelliklerinden dolayı birbirleriyle bağ oluşturabilirler. Bir protein birkaç veya yüzlerce amino asitten oluşabilir. Toplamda proteinlerin yapısı 20 amino asit içerir; bunların kombinasyonları, proteinlerin form çeşitliliğini ve özelliklerini belirler. Yaklaşık bir düzine amino asidin temel olduğu kabul edilir; bunlar hayvan vücudunda sentezlenmez ve bunların temini bitkisel besinlerle sağlanır. Gastrointestinal sistemde proteinler, kendi proteinlerini sentezlemek için kullanılan ayrı monomerlere ayrılır.

Proteinlerin yapısal özellikleri:

birincil yapı – amino asit zinciri;

ikincil - dönüşler arasında hidrojen bağlarının oluştuğu spiral şeklinde bükülmüş bir zincir;

üçüncül - bir kürecik halinde katlanmış ve zayıf bağlarla birbirine bağlanmış bir spiral veya birkaçı;

Kuaterner tüm proteinlerde mevcut değildir. Bunlar kovalent olmayan bağlarla birbirine bağlanan birkaç küreciktir.

Protein geçici olarak gücünü kaybederken, yapıların gücü hasar görebilir ve daha sonra onarılabilir. karakteristik özellikler ve biyolojik aktivite. Yalnızca birincil yapının yok edilmesi geri döndürülemez.

Proteinler hücrede birçok işlevi yerine getirir:

kimyasal reaksiyonların hızlanması (her biri belirli bir tek reaksiyondan sorumlu olan enzimatik veya katalitik fonksiyon);
taşıma – iyonların, oksijenin transferi, yağ asitleri hücre zarları yoluyla;

koruyucu– fibrin ve fibrinojen gibi kan proteinleri kan plazmasında inaktif halde bulunur şekli, yerinde Oksijenin etkisi altındaki yaralar kan pıhtıları oluşturur. Antikorlar bağışıklık sağlar.

yapısal– peptidler hücre zarlarının, tendonların ve diğer bağ dokularının, saçın, yünün, toynakların ve tırnakların, kanatların ve dış kabuğun bir parçasıdır veya bunların temelini oluşturur. Aktin ve miyozin kas kasılma aktivitesini sağlar;

düzenleyici– hormon proteinleri humoral düzenlemeyi sağlar;
enerji – yokluk sırasında besinler vücut, kendi hayati aktivitesinin sürecini bozarak kendi proteinlerini parçalamaya başlar. Bu nedenle uzun bir açlık döneminden sonra vücut tıbbi yardım olmadan her zaman iyileşemez.

Nükleik asitler. Bunlardan 2 tane var - DNA ve RNA. Birkaç RNA türü vardır: haberci, taşıma ve ribozomal. 19. yüzyılın sonunda İsviçreli F. Fischer tarafından keşfedilmiştir.

DNA deoksiribonükleik asittir. Çekirdekte, plastidlerde ve mitokondride bulunur. Yapısal olarak tamamlayıcı nükleotid zincirlerinden çift sarmal oluşturan doğrusal bir polimerdir. Mekansal yapısı fikri 1953 yılında Amerikalı D. Watson ve F. Crick tarafından yaratıldı.

Monomerik birimleri temel olarak nükleotidlerdir. Genel yapı itibaren:

fosfat grupları;

deoksiriboz;

azotlu baz (pürinler grubuna ait - adenin, guanin, pirimidinler - timin ve sitozin.)

Bir polimer molekülünün yapısında nükleotidler çiftler halinde ve tamamlayıcı olarak birleştirilir; bunun nedeni farklı miktarlar hidrojen bağları: adenin + timin - iki, guanin + sitozin - üç hidrojen bağı.

Nükleotidlerin sırası, protein moleküllerindeki amino asitlerin yapısal dizilerini kodlar. Mutasyon, farklı yapıdaki protein molekülleri kodlanacağından nükleotidlerin sırasının değişmesidir.

RNA ribonükleik asittir. Yapısal özellikler DNA'dan farklılıkları şunlardır:

timin nükleotidi yerine - urasil;

Deoksiriboz yerine riboz.

RNA'yı aktar Yonca yaprağı şeklinde bir düzlemde katlanan bir polimer zinciridir, ana işlevi amino asitlerin ribozomlara iletilmesidir.

Haberci (haberci) RNA Çekirdekte sürekli olarak oluşur ve DNA'nın herhangi bir bölümünü tamamlar. Bu yapısal bir matristir; yapısına bağlı olarak ribozom üzerine monte edilecektir. protein molekülü. RNA moleküllerinin toplam içeriğinin bu türü %5'i oluşturur.

ribozomal- bir protein molekülü oluşturma sürecinden sorumludur. Nükleolusta sentezlenir. Kafeste %85'i var.

ATP – adenosin trifosforik asit. Bu aşağıdakileri içeren bir nükleotiddir:

3 fosforik asit kalıntısı;

Basamaklı kimyasal süreçlerin bir sonucu olarak, mitokondride solunum sentezlenir. Ana işlev enerjiktir, bir Kimyasal bağ neredeyse 1 g yağın oksidasyonundan elde edilen enerji kadar enerji içerir.

Canlı organizmaların hücreleri kimyasal bileşimlerine göre Hem kimyasal bileşiklerin yapısında hem de kimyasal elementlerin seti ve içeriğinde çevredeki cansız ortamdan önemli ölçüde farklılık gösterir. Toplamda, canlı organizmalarda içeriklerine bağlı olarak 3 ana gruba ayrılan yaklaşık 90 kimyasal element mevcuttur (bugüne kadar keşfedilmiştir): makro besinler , mikro elementler Ve ultra mikro elementler .

Makro elementler.

Makrobesinler V önemli miktarlar canlı organizmalarda yüzde yüzlerden yüzde onlara kadar değişen oranlarda sunulur. Herhangi birinin içeriği ise kimyasal madde vücutta vücut ağırlığının %0,005'ini aşıyorsa, böyle bir madde makro besin olarak sınıflandırılır. Bunlar ana dokuların bir parçasıdır: kan, kemikler ve kaslar. Bunlar, örneğin aşağıdaki kimyasal elementleri içerir: hidrojen, oksijen, karbon, nitrojen, fosfor, kükürt, sodyum, kalsiyum, potasyum, klor. Toplamda makro elementler canlı hücre kütlesinin yaklaşık %99'unu oluşturur; çoğunluğu (%98) hidrojen, oksijen, karbon ve nitrojenden oluşur.

Aşağıdaki tablo vücuttaki ana makro besinleri göstermektedir:

Canlı organizmalardaki en yaygın elementlerin dördü (daha önce de belirtildiği gibi hidrojen, oksijen, karbon, nitrojen) tek bir şeyle karakterize edilir genel mülk. Bu elementlerin dış yörüngesinde kararlı elektronik bağlar oluşturacak bir veya daha fazla elektron yoktur. Dolayısıyla, hidrojen atomunun dış yörüngesinde kararlı bir elektronik bağ oluşturacak bir elektronu yoktur; oksijen, nitrojen ve karbon atomlarının sırasıyla iki, üç ve dört elektrona ihtiyacı vardır. Bu bakımdan bu kimyasal elementler kolaylıkla oluşur kovalent bağlar elektronların eşleşmesi nedeniyle birbirleriyle kolayca etkileşime girebilir ve dış kısımlarını doldurabilir. elektronik kabuklar. Ayrıca oksijen, karbon ve nitrojen hem tekli hem de çiftli bağlar oluşturabilir. Sonuç olarak bu elementlerden oluşturulabilecek kimyasal bileşiklerin sayısı önemli ölçüde artar.

Ayrıca karbon, hidrojen ve oksijen kovalent bağ oluşturabilen elementler arasında en hafif olanlardır. Bu nedenle canlı maddeyi oluşturan bileşiklerin oluşumu için en uygun oldukları ortaya çıktı. Bir hususu ayrıca belirtmek gerekir önemli özellik karbon atomları - aynı anda diğer dört karbon atomuyla kovalent bağ oluşturma yeteneği. Bu yetenek sayesinde çok sayıda farklı organik molekülden çerçeveler oluşturulur.

Mikro elementler.

Her ne kadar içerik mikro elementler her bir element için %0,005'i geçmez ve toplamda hücre kütlesinin yalnızca yaklaşık %1'ini oluştururlar; mikro elementler organizmaların yaşamı için gereklidir. Bunların bulunmaması veya yetersiz olması durumunda sorunlar ortaya çıkabilir. çeşitli hastalıklar. Pek çok mikro element, protein olmayan enzim gruplarının bir parçasıdır ve katalitik işlevleri için gereklidir.
Örneğin demir ayrılmaz parça Elektron taşıma zincirinin bileşenleri olan sitokromların bir parçası olan hem ve oksijenin akciğerlerden dokulara taşınmasını sağlayan bir protein olan hemoglobin. İnsan vücudundaki demir eksikliği aneminin gelişmesine neden olur. Ve tiroid hormonunun (tiroksin) bir parçası olan iyot eksikliği, endemik guatr veya kretenizm gibi bu hormonun eksikliği ile ilişkili hastalıklara yol açar.

Mikro elementlerin örnekleri aşağıdaki tabloda sunulmaktadır:

Ultramikro elementler.

Gruba ultra mikro elementler vücuttaki içeriği son derece düşük olan (%10-12'den az) elementleri içerir. Bunlar brom, altın, selenyum, gümüş, vanadyum ve diğer birçok elementi içerir. Bunların çoğu canlı organizmaların normal işleyişi için de gereklidir. Örneğin selenyum eksikliği kansere yol açabilir, bor eksikliği ise bitkilerde bazı hastalıkların nedenidir. Bu grubun birçok elementinin yanı sıra mikro elementler de enzimlerin bir parçasıdır.

Daha fazlası, diğerleri - daha az.

Atomik düzeyde, canlı doğanın organik ve inorganik dünyası arasında hiçbir fark yoktur: Canlı organizmalar, cisimlerle aynı atomlardan oluşur. cansız doğa. Ancak canlı organizmalarda ve organizmalarda farklı kimyasal elementlerin oranı yerkabuğu büyük ölçüde değişir. Ayrıca canlı organizmalar, kimyasal elementlerin izotopik bileşimi bakımından çevrelerinden farklılık gösterebilir.

Geleneksel olarak hücrenin tüm elemanları üç gruba ayrılabilir.

Makrobesinler

Çinko- alkolik fermantasyon ve insülinde rol oynayan enzimlerin bir parçasıdır

Bakır- sitokromların sentezinde rol oynayan oksidatif enzimlerin bir parçasıdır.

Selenyum- Vücudun düzenleyici süreçlerine katılır.

Ultramikro elementler

Ultramikro elementler canlıların organizmalarında% 0.0000001'den daha azını oluşturur; bunlar arasında altın, gümüş bulunur, bakteri yok edici etkiye sahiptir, böbrek tübüllerinde suyun yeniden emilimini baskılayarak enzimleri etkiler. Ultramikro elementler ayrıca platin ve sezyumu da içerir. Bazı kişiler selenyumu da bu gruba dahil eder; eksikliği ile kanser gelişir. Ultramikroelementlerin işlevleri hala tam olarak anlaşılamamıştır.

Hücrenin moleküler bileşimi

Ayrıca bakınız

Wikimedia Vakfı. 2010.

Diğer sözlüklerde “Hücrenin kimyasal bileşiminin” ne olduğuna bakın:

Hücreler - Akademika Gallery Cosmetics'de geçerli bir indirim kuponu alın veya Gallery Cosmetics'de ücretsiz teslimatla karlı hücreler satın alın

Bir bakteri hücresinin yapısının genel diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. İç organizasyon Bakteri hücresi karmaşıktır. Her sistematik mikroorganizma grubunun kendine özgü yapısal özellikleri vardır. Hücre çeperi... ... Biyolojik ansiklopedi

Kırmızı alglerin hücre içi yapısının benzersizliği, hem sıradan hücresel bileşenlerin özelliklerinden hem de spesifik hücre içi kapanımların varlığından oluşur. Hücre zarları. Kırmızı hücre zarlarında... ... Biyolojik ansiklopedi

- (Argentum, argent, Silber), kimyasal. Ag işareti. S. metallere aittir insanoğlunun bildiği eski zamanlarda. Doğada hem doğal halde hem de diğer cisimlerle (kükürtlü, örneğin Ag 2S) bileşikler halinde bulunur.

- (Argentum, argent, Silber), kimyasal. Ag işareti. S., eski çağlardan beri insanoğlunun bildiği metallerden biridir. Doğada hem doğal halde hem de diğer cisimlerle (kükürtlü, örneğin Ag2S gümüş ...) bileşikler halinde bulunur. ansiklopedik sözlük F. Brockhaus ve I.A. Efron

Bu terimin başka anlamları da vardır, bkz. Hücre (anlamlar). İnsan kan hücreleri (HBC) ... Vikipedi

Biyoloji terimi, seçkin Fransız doğa bilimci ve evrimci Jean Baptiste Lamarck tarafından 1802'de yaşam bilimini doğanın özel bir olgusu olarak tanımlamak için önerildi. Bugün biyoloji, inceleyen bir bilimler kompleksidir... ... Vikipedi

Hücre, tüm canlı organizmaların (çoğunlukla hücresel olmayan yaşam formları olarak adlandırılan virüsler hariç) temel bir yapı ve hayati aktivite birimidir, kendi metabolizmasına sahiptir, bağımsız olarak var olabilme yeteneğine sahiptir... ... Vikipedi

- (sito + kimya) hücrenin ve bileşenlerinin kimyasal bileşiminin yanı sıra metabolik süreçleri inceleyen bir sitoloji bölümü ve kimyasal reaksiyonlar Hücrenin yaşamının temelini oluşturan... Büyük tıp sözlüğü