A sejt kémiai elemei.
- Megelőzés
Az élő szervezetek sejtjei kémiai összetételükben jelentősen eltérnek a környező élettelen környezetektől és a kémiai vegyületek szerkezetétől, valamint a kémiai elemek halmazától és tartalmától. Összesen mintegy 90 kémiai elem van jelen (ma) az élő szervezetekben, amelyek tartalmuktól függően három fő csoportra oszthatók: makro-tápanyagok, mikroelemek és ultramikroelemek.
Makrotápanyagokkal.
A jelentős mennyiségű makroelemek élő szervezetekben képviseltetik magukat, száz százalékról tíz százalékra. Ha a testben lévő bármely kémiai anyag tartalma meghaladja a testtömeg 0,005% -át, ezt az anyagot makroelemeknek nevezik. Ezek a fő szövetek részei: vér, csontok és izmok. Ezek közé tartoznak például a következő kémiai elemek: hidrogén, oxigén, szén, nitrogén, foszfor, kén, nátrium, kalcium, kálium, klór. A makroelemek az élő sejtek tömegének körülbelül 99% -át teszik ki, a legtöbb (98%) hidrogén, oxigén, szén és nitrogén.
Az alábbi táblázat a szervezetben található fő makroelemeket mutatja:
Az élő szervezetek mind a négy leggyakoribb eleme (hidrogén, oxigén, szén, nitrogén, amint azt korábban említettük) az egyik közös tulajdonság jellemző. Ezeknek az elemeknek nincsenek egy vagy több elektronja a külső pályán, hogy stabil elektronikus kötéseket hozzanak létre. Így a stabil elektronkötés kialakulásához szükséges hidrogénatomnak nincs egy elektronja a külső pályán, az oxigénatomokban, a nitrogénben és a szénben - két, három és négy elektron. E tekintetben ezek a kémiai elemek könnyen képeznek kovalens kötéseket az elektronok párosítása miatt, és könnyen kölcsönhatásba léphetnek egymással, kitöltve a külső elektron-kagylójukat. Ezen túlmenően az oxigén, a szén és a nitrogén nem csak egyetlen kötést, hanem kettős kötést is képezhet. Ennek eredményeként az ezekből az elemekből képződő kémiai vegyületek száma jelentősen nő.
Ezen kívül a kovalens kötések kialakítására alkalmas elemek közül a legkönnyebb a szén, a hidrogén és az oxigén. Ezért a legmegfelelőbbnek bizonyultak az élő anyagot alkotó vegyületek kialakításához. Külön figyelmet kell fordítani a szénatomok másik fontos tulajdonságára - arra, hogy egyszerre négy másik szénatommal kovalens kötéseket képezzen. Ennek köszönhetően a csontvázak nagyszámú szerves molekulából készülnek.
Nyomelemek
Bár a nyomelemek tartalma nem haladja meg a 0,005% -ot minden egyes elemnél, és összességében csak a sejtek tömegének körülbelül 1% -át teszik ki, a nyomelemek szükségesek a szervezetek létfontosságú tevékenységéhez. A tartalom hiányában vagy hiányában különböző betegségek fordulhatnak elő. Számos nyomelem található a nem-fehérje enzimcsoportokban, és szükségesek katalitikus funkciójuk megvalósításához.
Például a vas a hém szerves része, amely a citokrómok része, amelyek az elektronátadó lánc komponensei, és a hemoglobin, egy olyan fehérje, amely oxigént szállít a tüdőből a szövetekbe. Az emberi szervezetben a vashiány az anaemia kialakulását okozza. A pajzsmirigyhormon tiroxin részét képező jód hiánya ennek a hormonnak a hiányával járó betegségek előfordulásához vezet, mint például az endemikus goiter vagy kretinizmus.
A nyomelemek példái az alábbi táblázatban találhatók:
2.3 A sejt kémiai összetétele. Makró és nyomelemek
2. videó: A szerves vegyületek felépítése, tulajdonságai és funkciói A biopolimerek fogalma
Előadás: Sejt kémiai összetétele. Makró és nyomelemek. A szervetlen és szerves anyagok szerkezetének és funkcióinak összefüggése
makroápanyagok, amelyek tartalma nem kisebb, mint 0,01%;
nyomelemek - amelyek koncentrációja kisebb, mint 0,01%.
Bármely cellában a nyomelemek tartalma kevesebb, mint 1%, makroelemek, illetve több mint 99%.
A nátrium, a kálium és a klór számos biológiai folyamatot biztosít - piacor (belső sejtnyomás), idegi elektromos impulzusok megjelenése.
Nitrogén, oxigén, hidrogén, szén. Ezek a sejt fő összetevői.
A foszfor és a kén a peptidek (fehérjék) és a nukleinsavak fontos összetevői.
A kalcium minden csontváz-képződés alapja - fogak, csontok, kagylók, sejtfalak. Részt vesz az izom összehúzódásában és a véralvadásban.
A magnézium a klorofill összetevője. Részt vesz a fehérjék szintézisében.
A vas a hemoglobin összetevője, részt vesz a fotoszintézisben, meghatározza az enzimek hatékonyságát.
Nyomelemek nagyon alacsony koncentrációkban, amelyek fontosak az élettani folyamatok szempontjából: t
A cink az inzulin összetevője;
Réz - részt vesz fotoszintézisben és légzésben;
Kobalt - a B12-vitamin összetevője;
Jód - részt vesz az anyagcsere szabályozásában. A pajzsmirigyhormonok fontos összetevője;
A fluorid a fogzománc összetevője.
A mikro- és makrotápanyagok koncentrációjának kiegyensúlyozatlansága metabolikus zavarokat, krónikus betegségek kialakulását eredményezi. Kalciumhiány - a görcsök, a vas - vérszegénység, a nitrogén - a fehérjék hiánya, a jód - okozója, a metabolikus folyamatok intenzitásának csökkenése.
Fontolja meg a sejtben lévő szerves és szervetlen anyagok kapcsolatát, szerkezetét és működését.
A sejtek hatalmas mennyiségű mikro- és makromolekulát tartalmaznak, amelyek különböző kémiai osztályokhoz tartoznak.
Szervetlen sejtanyag
Víz. Az élő szervezet teljes tömegéből a legnagyobb százalékos arány - 50-90%, és szinte minden életfolyamatban részt vesz:
a kapilláris folyamatok, mivel ez egy univerzális poláris oldószer, befolyásolja az intersticiális folyadék tulajdonságait, az anyagcsere sebességét. A vízhez viszonyítva minden kémiai vegyület hidrofil (oldható) és lipofil (zsírban oldódik).
Az anyagcsere intenzitása a sejtben való koncentrációjától függ - minél több vizet, annál gyorsabb a folyamat. Az emberi test 12% -os vesztesége - az orvos felügyelete mellett - helyreállítása szükséges, 20% -os veszteséggel - a halál.
Ásványi sók. Az oldott formában (ionokba disszociálódó) élő rendszerekben található és oldatlan. A feloldott sók részt vesznek:
anyag átvitele a membránon keresztül. A fém kationok "kálium-nátrium-szivattyút" biztosítanak, ami megváltoztatja a sejt ozmotikus nyomását. Emiatt a benne oldott anyagokkal a víz belép a cellába, vagy elhagyja azt, és feleslegessé teszi;
az elektrokémiai jellegű idegimpulzusok kialakulása;
a fehérjék részei;
foszfátion - a nukleinsavak és az ATP komponense;
karbonát-ion - támogatja a Ph-t a citoplazmában.
Oldhatatlan sók egész molekulák formájában héjak, kagylók, csontok, fogak szerkezetét alkotják.
Sejt szerves anyag
A szerves anyag közös jellemzője a szénváz lánc jelenléte. Ezek biopolimerek és egyszerű szerkezetű kis molekulák.
Az élő szervezetekben elérhető főbb osztályok:
Szénhidrátok. A sejtek különböző típusúak - egyszerű cukrok és oldhatatlan polimerek (cellulóz). Százalékos arányban a növényi szárazanyagban 80% -ot, az állatok 20% -át teszik ki. Fontos szerepet játszanak a sejtek életbiztosításában:
A fruktóz és a glükóz (monoszacharidok) gyorsan felszívódnak a szervezetben, az anyagcserébe tartoznak, az energiaforrás.
A ribóz és a dezoxiribóz (monoszacharidok) a DNS és az RNS három fő összetevője.
Az állati test által szintetizált laktóz (disaharam) az emlősök tejének része.
A növényekben szacharóz (diszacharid) - energiaforrás.
Maltóz (diszacharid) - magvak csírázását biztosítja.
Az egyszerű cukrok egyéb funkciókat is ellátnak: jel, védő, szállítás.
A polimer szénhidrátok vízoldható glikogén, valamint oldhatatlan cellulóz, kitin, keményítő. Fontos szerepet játszanak az anyagcserében, szerkezeti, tárolási, védelmi funkciókat végeznek.
Lipidek vagy zsírok. Vízben oldhatatlanok, de egymással jól összekeverik és nem poláros folyadékokban oldódnak (oxigént nem tartalmaznak, például a kerozin vagy a ciklikus szénhidrogének nem poláros oldószerek). A szervezetben lipidek szükségesek ahhoz, hogy energiát biztosítsanak - oxidációs energiájuk és vízük alakulása közben. A zsírok nagyon energiahatékonyak - az oxidáció során felszabaduló 39 gramm / gramm segítségével egy 4 tonnás, 1 m magasságú rakományt emelhetünk. A zsír védő és szigetelő funkciót is biztosít - az állatokban a vastag réteg segít megőrizni a hőt a hideg évszakban. A zsírszerű anyagok megvédik a vízimadarak tollát a nedvesedéstől, egészséges fényes megjelenést és rugalmasságot biztosítanak az állati szőrzetben, lefedik a növényi leveleken. Néhány hormon lipidszerkezettel rendelkezik. A zsírok képezik a membránszerkezet alapját.
A fehérjék vagy fehérjék egy biogén szerkezet heteropolimerjei. Aminosavakból állnak, amelyek szerkezeti egységei: aminocsoport, radikális és karboxilcsoport. Az aminosavak tulajdonságai és azok közötti különbségek meghatározzák a radikális csoportokat. Az amfoter tulajdonságok miatt kötéseket hozhatnak létre egymás között. A fehérje több vagy több száz aminosavat tartalmazhat. Összességében a fehérjék szerkezete 20 aminosavat tartalmaz, ezek kombinációi meghatározzák a fehérjék különböző formáit és tulajdonságait. Körülbelül tucat aminosav elengedhetetlen - ezek nem állíthatók elő az állati testben, és bevitelüket növényi élelmiszerek biztosítják. Az emésztőrendszerben a fehérjéket egyéni monomerekre osztják fel, amelyeket saját proteinek szintetizálására használnak.
A fehérjék szerkezeti jellemzői:
elsődleges szerkezet - aminosav lánc;
másodlagos - egy spirálba sodrott lánc, ahol a tekercsek között hidrogénkötések jönnek létre;
harmadlagos - egy spirál vagy több közülük, egy gömbölyökbe tekercselve és gyenge kötésekkel összekötve;
A kvaterner nem minden fehérjében létezik. Ezek több gömböcskék, amelyeket nem kovalens kötések kötnek össze.
A szerkezetek szilárdsága megszakadhat, majd helyreállítható, míg a fehérje átmenetileg elveszíti jellemző tulajdonságait és biológiai aktivitását. Csak az elsődleges szerkezet pusztulása visszafordíthatatlan.
A fehérjék számos funkciót töltenek be egy cellában:
a kémiai reakciók felgyorsulása (enzimatikus vagy katalitikus funkció, amelyek mindegyike felelős egy egyedi reakcióért);
szállítás - ionok, oxigén, zsírsavak átadása sejtmembránokon keresztül;
védő - vérfehérjék, mint például a fibrin és a fibrinogén, inaktív formában jelen vannak a vérplazmában, oxigén miatt a sérülés helyén vérrögöket képeznek. Antitestek - immunitást biztosítanak.
A strukturális peptidek részben vagy éppen alapul szolgálnak a sejtmembránok, az inak és más kötőszövetek, haj, gyapjú, kendők és körmök, szárnyak és külső külső elemek. Az aktin és a miozin kontrakciós izomaktivitást biztosít;
a szabályozó - hormonfehérjék humorális szabályozást biztosítanak;
energia - a tápanyagok hiánya során a test elkezdi bontani saját fehérjéit, megzavarva a saját létfontosságú tevékenységük folyamatát. Éppen ezért egy hosszú éhínség után a test nem tud orvosi segítség nélkül visszatérni.
Nukleinsavak. Vannak 2 - DNS és RNS. Az RNS többféle - információs, transzport és riboszómális. A svájci svájci F. Fisher felfedezte a 19. század végén.
A DNS deoxiribonukleinsav. A mag, a plasztidok és a mitokondriumok. Szerkezetileg egy lineáris polimer, amely a komplementer nukleotid láncok kettős spirálját képezi. A térszerkezetének fogalmát 1953-ban az amerikai D. Watson és F. Crick hozta létre.
Monomer egységei olyan nukleotidok, amelyek alapvetően közös szerkezetűek:
nitrogénbázis (amely a purin csoporthoz tartozik - adenin, guanin, pirimidin - timin és citozin).
A polimer molekula szerkezetében a nukleotidokat páronként és egymástól függetlenül egyesítjük, ami a különböző hidrogénkötések számának köszönhető: adenin + timin - kettő, guanin + citozin - három hidrogénkötés.
A nukleotidok sorrendje a fehérjemolekulák szerkezeti aminosav-szekvenciáját kódolja. A mutáció a nukleotidok sorrendjének változása, mivel a különböző szerkezetű fehérje molekulákat kódolják.
RNS - ribonukleinsav. A DNS-től való különbség szerkezeti jellemzői:
timin nukleotid helyett - uracil;
a deoxiribóz helyett ribóz.
A transzport RNS egy olyan polimer lánc, amely egy lóhere levél formájában van hajtva a síkban, fő funkciója egy aminosav bejuttatása a riboszómákba.
A mátrix (messenger) RNS folyamatosan képződik a magban, komplementer a DNS bármely részével. Ez egy szerkezeti mátrix, szerkezetének alapján egy fehérje molekula kerül összeállításra a riboszómára. Az RNS-molekulák teljes tartalmából ez a típus 5%.
A riboszóma - felelős a fehérje-molekula előállításának folyamatáért. A nukleoluson szintetizálódik. A ketrecben 85%.
ATP - adenozin-trifoszfátsav. Ez egy nukleotid, amely a következőket tartalmazza:
A nyomelemek közé tartozik a
Időt takaríthat meg, és nem látja a hirdetéseket a Knowledge Plus szolgáltatással
Időt takaríthat meg, és nem látja a hirdetéseket a Knowledge Plus szolgáltatással
A válasz
A válasz adott
nikitasapper
Csatlakozzon a Knowledge Plus-hoz, hogy elérje a válaszokat. Gyorsan, reklám és szünet nélkül!
Ne hagyja ki a fontosakat - csatlakoztassa a Knowledge Plus-t, hogy a választ most láthassa.
Nézze meg a videót a válasz eléréséhez
Ó, nem!
A válaszmegtekintések véget érnek
Csatlakozzon a Knowledge Plus-hoz, hogy elérje a válaszokat. Gyorsan, reklám és szünet nélkül!
Ne hagyja ki a fontosakat - csatlakoztassa a Knowledge Plus-t, hogy a választ most láthassa.
Sejt kémiai összetétele
A sejt kémiai összetételének elemei
Az élő sejtek alkotóelemeit és szerkezetét tanulmányozó tudományt citológiának nevezzük.
A test kémiai szerkezetébe tartozó összes elem három csoportra osztható:
- makrotápanyagok;
- nyomelemek;
- ultramicro elemek.
A makroelemek közé tartozik a hidrogén, a szén, az oxigén és a nitrogén. Az összes alkotóelem közel 98% -a részesedik.
A nyomelemek tizedes és századszázalékosak. És nagyon alacsony az ultramikroelemek százaléka és század ezer része.
A görögből lefordított „makró” nagy, a „mikro” pedig kicsi.
Ábra. 1 Kémiai elemek tartalma a cellában
A tudósok megállapították, hogy nincsenek olyan egyedi elemek, amelyek egyedülállóak az élő szervezetek számára. Ezért, hogy az élő, az élettelen természet ugyanazokat az elemeket tartalmazza. Ez bizonyítja kapcsolatukat.
A kémiai elem mennyiségi tartalma ellenére, legalábbis egyikük hiánya vagy csökkentése az egész szervezet halálához vezet. Végtére is, mindegyiknek saját jelentése van.
A sejt kémiai összetételének szerepe
A makronápanyagok a biopolimerek, nevezetesen a fehérjék, a szénhidrátok, a nukleinsavak és a lipidek alapja.
A nyomelemek a metabolikus folyamatokban szerepet játszó létfontosságú szerves anyagok részét képezik. Ezek az ásványi sók alkotórészei, amelyek kationok és anionok formájában vannak, arányuk meghatározza az alkáli környezetet. Leggyakrabban enyhén lúgos, mert az ásványi sók aránya nem változik.
A hemoglobin vasat, klorofill - magnéziumot, fehérjéket - ként, nukleinsavakat - foszfort tartalmaz, az anyagcsere megfelelő mennyiségű kalciummal történik.
Ábra. 2. A sejtek összetétele
Egyes kémiai elemek szervetlen anyagok, például víz összetevői. Fontos szerepet játszik mind a növényi, mind az állati sejtek létfontosságú tevékenységében. A víz jó oldószer, ezért a szervezetben lévő összes anyag az alábbiakra oszlik:
- Hidrofil - vízben oldódik;
- A hidrofób - nem oldódik vízben.
A víz jelenléte miatt a sejt rugalmassá válik, elősegíti a szerves anyagok mozgását a citoplazmában.
Ábra. 3. Sejtanyagok.
Táblázat "A sejt kémiai összetételének tulajdonságai"
Annak érdekében, hogy egyértelműen megértsük, mely kémiai elemek a cellába tartoznak, a következő táblázatban felsoroltuk őket:
Milyen kémiai elemek kapcsolódnak a sejt makro- és mikrotápanyagaihoz?
Milyen kémiai elemek kapcsolódnak a sejt makro- és mikrotápanyagaihoz?
A makroelemek (a testnek a tartalom szerinti nagy része) a következő kémiai elemeket tartalmazzák:
- oxigén (70%), szén (15%), hidrogén (10%), nitrogén (2%), kálium (0,3%), kén (0, 2%), foszfor (1%), klór (0, 0). 1%), a többi - magnézium, kalcium, nátrium.
A nyomelemek (a test tartalmának egy kis része) tartalmazhatnak ilyen kémiai elemeket:
- kobalt, cink, vanádium, fluor, szelén, réz, króm, nikkel, germánium, jód, ruténium.
Sejt kémiai összetétele
A sejt az élet elemi egysége a Földön. Az élő szervezet minden tulajdonságával rendelkezik: növekszik, szaporodik, kicseréli az anyagokat és az energiát a környezettel, reagál a külső ingerekre. A biológiai evolúció kezdete a sejtek életformák megjelenésével jár a Földön. Az egysejtű szervezetek olyan sejtek, amelyek egymástól elkülönülnek. A többsejtű - állatok és növények - teste nagyobb vagy kisebb számú sejtből épül fel, amelyek egyfajta blokk, amely egy komplex szervezetet alkot. Függetlenül attól, hogy egy sejt egy teljes élő rendszer - egy különálló szervezet, vagy csak egy része annak, az összes sejt számára közös jellemzőkkel és tulajdonságokkal rendelkezik.
Sejt kémiai összetétele
A Mendeleev időszakos táblázatának mintegy 60 elemét találták a sejtekben, amelyek élettelenben is megtalálhatók. Ez az élő és élettelen természet közösségének egyik bizonyítéka. Az élő szervezetekben a leggyakoribb a hidrogén, az oxigén, a szén és a nitrogén, amely a sejtek tömegének körülbelül 98% -át teszi ki. Ennek oka a hidrogén, az oxigén, a szén és a nitrogén kémiai tulajdonságainak sajátosságai, aminek következtében a legmegfelelőbbek a biológiai funkciókat ellátó molekulák kialakulásához. Ez a négy elem képes nagyon erős kovalens kötéseket kialakítani a két atomhoz tartozó elektronok párosításán keresztül. A kovalens kötésű szénatomok számtalan különböző szerves molekulát képezhetnek. Mivel a szénatomok könnyen képeznek kovalens kötéseket oxigénnel, hidrogénnel, nitrogénnel és kénnel, a szerves molekulák kivételes komplexitást és szerkezeti sokszínűséget érnek el.
A sejt négy fő elemén kívül észrevehető mennyiségek (10. és 100. frakció egy százalék) vasat, káliumot, nátriumot, kalciumot, magnéziumot, klórt, foszfort és ként tartalmaznak. Minden más elem (cink, réz, jód, fluor, kobalt, mangán stb.) Nagyon kis mennyiségben van a cellában, ezért mikroelemeknek nevezik.
A kémiai elemek szervetlen és szerves vegyületek részét képezik. A szervetlen vegyületek közé tartozik a víz, ásványi sók, szén-dioxid, savak és bázisok. A szerves vegyületek fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok, zsírok (lipidek) és lipidek. Az oxigén, a hidrogén, a szén és a nitrogén mellett egyéb elemek is szerepelhetnek. Egyes fehérjék ként tartalmaznak. A nukleinsavak alkotórésze a foszfor. A hemoglobin molekula tartalmaz vasat, a magnézium részt vesz a klorofill molekula kialakításában. A nyomelemek az élő szervezetek rendkívül alacsony tartalma ellenére fontos szerepet játszanak a létfontosságú tevékenységek folyamatában. A jód a pajzsmirigyhormon - tiroxin, kobalt - része a B-vitamin összetételében12 Az inzulin, a hasnyálmirigy-sziget hormonja cinket tartalmaz. Egyes halakban a réz az oxigént hordozó pigmentek molekuláiban a vas helyét foglalja el.
víz
H2O - az élő szervezetekben leggyakoribb vegyület. A különböző sejtek tartalma meglehetősen széles határok között változik: a fogzománc 10% -ától a medúza testének 98% -áig, de átlagosan a testtömeg 80% -a. A víz rendkívül fontos szerepe a létfontosságú tevékenységek folyamatainak biztosításában a fizikai-kémiai tulajdonságainak köszönhető. A molekulák polaritása és a hidrogénkötések kialakulásának képessége nagy mennyiségű anyaghoz jó oldószert eredményez. A sejtekben bekövetkező kémiai reakciók többsége csak vizes oldatban fordulhat elő. A víz számos kémiai átalakulásban vesz részt.
A vízmolekulák közötti hidrogénkötések száma t ° -tól függően változik. T ° -nál a jég olvadása a hidrogénkötések mintegy 15% -át t-40 ° С-on tönkreteszi. A gázállapotba való átmenet során minden hidrogénkötés elpusztul. Ez magyarázza a víz magas fajlagos hőjét. A külső környezet t ° -es változásával a víz a hidrogénkötések törése vagy átalakulása miatt elnyeli vagy kibocsátja a hőt. Ily módon a cellán belüli t ° oszcillációk kisebbek, mint a környezetben. A magas párolgási hőt a növények és állatok hatékony hőátadó mechanizmusa képezi.
A víz mint oldószer részt vesz az ozmózis jelenségében, amely fontos szerepet játszik a szervezet sejtjének létfontosságú aktivitásában. Az ozmózis az oldószer-molekuláknak egy féligáteresztő membránon keresztül történő behatolását jelenti egy anyag oldatába. A féligáteresztő membránokat úgy nevezik membránoknak, amelyek áthaladnak az oldószer-molekulákon, de nem jutnak át egy oldott anyag molekuláin (vagy ionokon). Ezért az ozmózis a vízmolekulák egyoldalú diffúziója az oldat irányában.
Ásványi sók
A szervetlen in-cellák többsége disszociált vagy szilárd állapotú sók formájában van. A kationok és anionok koncentrációja a sejtben és környezetében változik. A sejt elég sok K-t és sok Na-t tartalmaz. Az extracelluláris környezetben, például a vérplazmában, a tengervízben, ellenkezőleg, van egy csomó nátrium és nem elég kálium. A sejt irritálhatósága a Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ ionok koncentrációjának arányától függ. A többsejtű állatok szöveteiben K a többsejtű anyag összetételébe tartozik, amely biztosítja a sejtek koherenciáját és rendezett elrendezését. A sejtben az ozmotikus nyomás és a puffer tulajdonságai nagyban függnek a só koncentrációjától. A pufferelés egy sejt azon képessége, hogy a tartalom gyengén lúgos reakcióját állandó szinten tartsa. A sejten belüli pufferelést elsősorban a H ionok biztosítják2RO4 és az NRA4 2-. Az extracelluláris folyadékokban és a vérben a H szerepe egy puffer.2CO3 és az NSO3 -. Az anionok megkötik a H ionokat és a hidroxidionokat (OH -), aminek következtében az extracelluláris folyadék sejtjein belüli reakció gyakorlatilag nem változik. Az oldhatatlan ásványi sók (például kalcium-foszfát) biztosítják a gerincesek és puhatestűek csontszövetének szilárdságát.
Sejt szerves anyag
fehérjék
A szerves anyagok közül a sejtek elsődlegesen fehérjék, mind a mennyisége (a teljes sejttömeg 10–12% -a), mind az érték. A fehérjék nagy molekulatömegű polimerek (molekulatömegük 6000 és 1 millió között vannak), amelyek monomerei aminosavak. Az élő szervezetek 20 aminosavat használnak, bár sokkal több. Bármely aminosav összetétele tartalmaz egy aminocsoportot (-NH2) bázikus tulajdonságokkal rendelkező és savas tulajdonságú karboxilcsoport (-COOH). Két aminosavat egy molekulába egyesítünk úgy, hogy a HN-CO kötést egy vízmolekula felszabadulásával hozzuk létre. Az egyik aminosav aminocsoportja és a másik karboxilcsoportja közötti kötést peptidnek nevezzük. A fehérjék több tíz és száz aminosavat tartalmazó polipeptidek. Különböző fehérjék molekulái különböznek egymástól a molekulatömegben, a számban, az aminosavak összetételében és a polipeptidlánc elrendezésében. Egyértelmű tehát, hogy a fehérjék hatalmas sokféleségben különböznek, számuk az összes élő szervezetben 10 10 - 10 12.
Az aminosav-egységek láncát, melyet kovalens peptidkötések kötnek össze egy adott szekvenciában, a fehérje elsődleges szerkezetének nevezzük. A sejtekben a fehérjék spirálisan csavart szálak vagy golyók (gömböcskék). Ez azzal magyarázható, hogy egy természetes fehérjében a polipeptidláncot szigorúan meghatározott módon helyezzük el, az aminosavak kémiai szerkezetétől függően.
Kezdetben a polipeptidlánc felcsavarodik. A szomszédos tekercsek atomjai és különösen a szomszédos tekercseken lévő NH és CO csoportok között hidrogénkötések jönnek létre. A spirálba sodródott aminosav lánc alkotja a fehérje másodlagos szerkezetét. A hélix további összecsukása eredményeképpen minden fehérje konfigurációra specifikus, úgynevezett tercier szerkezet jön létre. A tercier szerkezet az egyes aminosavakban jelenlévő hidrofób radikálok és az aminosav cisztein SH-csoportjai közötti kovalens kötések (S-S-kötések) közötti adhéziós erők hatásának köszönhető. Az aminosavak mennyisége hidrofób gyökkel és ciszteinnel, valamint a polipeptidláncban való elhelyezésük sorrendje minden fehérjére specifikus. Ezért a fehérje tercier szerkezetének jellemzőit az elsődleges szerkezete határozza meg. A fehérje biológiai aktivitást mutat csak tercier szerkezet formájában. Ezért a polipeptidláncban akár egy aminosav helyettesítése a fehérje konfigurációjának megváltozásához és biológiai aktivitásának csökkenéséhez vagy elvesztéséhez vezethet.
Bizonyos esetekben a fehérje molekulák egymással kombinálódnak, és csak komplexek formájában képesek ellátni funkciójukat. Tehát a hemoglobin négy molekula komplexe, és csak ebben a formában képes az O. rögzítésére és szállítására. Az ilyen aggregátumok a fehérje kvaterner szerkezetét képviselik. Összetételben a fehérjéket két fő osztályba sorolják: egyszerű és összetett. Az egyszerű fehérjék csak aminosavakból, nukleinsavakból (nukleotidok), lipidekből (lipoproteinek), Me (metalloproteidek), P (foszfoproteinek) állnak.
A sejtekben a fehérjék funkciói rendkívül változatosak. Az egyik legfontosabb az épületfunkció: a fehérjék részt vesznek minden sejtmembrán és sejt organoid, valamint intracelluláris struktúrák kialakulásában. A fehérjék enzimatikus (katalitikus) szerepe rendkívül fontos. Az enzimek felgyorsítják a sejtben bekövetkező kémiai reakciókat, 10 és 100 millió alkalommal. A motor funkcióját speciális kontraktilis fehérjék biztosítják. Ezek a fehérjék részt vesznek minden olyan mozgásban, amelyet a sejtek és az organizmusok képesek: csillogás és ragyogás a protozoonokban, az izomösszehúzódás az állatokban, levélmozgás a növényekben stb. vagy biológiailag aktív anyagok (hormonok), és átadják azokat a test szövetébe és szerveibe. A védőfunkciót specifikus fehérjék, antitestek előállítása formájában fejezzük ki az idegen fehérjék vagy sejtek testbe való behatolására adott válaszként. Az antitestek kötődnek és semlegesítik az idegen anyagokat. A fehérjék fontos szerepet töltenek be energiaforrásokként. Teljes hasítással 1g. fehérjét 17,6 kJ-nak (
szénhidrátok
Szénhidrátok vagy szacharidok - szerves vegyületek, amelyek általános képlete (СН2O)n. A legtöbb szénhidrát esetében a H-atomok száma kétszerese az O-atomok számának, mint a vízmolekulákban. Ezért ezeket az anyagokat szénhidrátoknak nevezték. Egy élő sejtben a szénhidrátok mennyisége nem haladja meg az 1-2-et, néha 5% -ot (a májban, az izmokban). A növényi sejtek a szénhidrátokban leggazdagabbak, ahol ezek tartalma bizonyos esetekben a szárazanyag tömegének 90% -át (mag, burgonyagumó stb.) Érte el.
A szénhidrátok egyszerűek és összetettek. Az egyszerű szénhidrátokat monoszacharidoknak nevezik. A molekulában lévő szénhidrát atomok számától függően a monoszacharidokat triózusnak, tetrosznak, pentóznak vagy hexóznak nevezik. A hat szénmonoszacharid - hexóz - közül a legfontosabb a glükóz, a fruktóz és a galaktóz. A vérben a glükóz (0,1-0,12%) van. A ribóz és a deoxiribóz pentózisa a nukleinsavak és az ATP része. Ha két monoszacharidot egyesítünk egy molekulában, ezt a vegyületet diszacharidnak nevezzük. A cukornádból vagy cukorrépából nyert élelmiszercukor egy glükózmolekulából és egy fruktózmolekulából, tejcukorból, glükózból és galaktózból áll.
A sok monoszacharid által képzett komplex szénhidrátokat poliszacharidoknak nevezik. Az ilyen poliszacharidok mint keményítő, glikogén, cellulóz monomerje glükóz. A szénhidrátok két fő funkciót töltenek be: építés és energia. A cellulóz a növényi sejtek falát képezi. A komplex poliszacharid kitin az ízeltlábúak külső vázának fő szerkezeti eleme. A kitinnek szintén van egy funkciója a gombákban. A szénhidrátok fontos szerepet töltenek be a cellában. Az 1 g szénhidrát 17,6 kJ oxidációjának folyamatában felszabadul (
4,2 kcal). A növényekben lévő keményítőt és az állatokban lévő glikogéneket a sejtekbe helyezik, és energia tartalékként szolgálnak.
Nukleinsavak
A sejtekben a nukleinsavak értéke nagyon nagy. Kémiai szerkezetük sajátosságai lehetővé teszik, hogy öröklés útján tárolja, átadja és átadja a lánysejteknek az egyes szövetekben az egyéni fejlődés bizonyos szakaszában szintetizálódó fehérjemolekulák szerkezetét. Mivel a sejtek legtöbb tulajdonsága és jele a fehérjéknek köszönhető, nyilvánvaló, hogy a nukleinsavak stabilitása a sejtek és egész organizmusok normális működésének legfontosabb feltétele. Bármilyen változás a sejtek szerkezetében vagy a fiziológiai folyamatok aktivitásában, ezáltal befolyásolja a létfontosságú aktivitást. A nukleinsavak szerkezetének vizsgálata rendkívül fontos az élőlények öröklődésének megértéséhez, valamint az egyes sejtek és sejtrendszerek - szövetek és szervek - működését szabályozó törvényekhez.
Kétféle nukleinsav van - DNS és RNS. A DNS egy két nukleotid hélixből álló polimer, amely oly módon van elrendezve, hogy kettős spirál alakul ki. A DNS-molekulák monomerjei egy nitrogénbázis (adenin, timin, guanin vagy citozin), szénhidrát (deoxiribóz) és foszforsav-maradék. A DNS-molekulában lévő nitrogénbázisok egymástól eltérő számú H-kötéssel kapcsolódnak egymáshoz, és párokban vannak elrendezve: az (A) adenin mindig a timin (T), a guanin (G) és a citozin (C) ellen.
A nukleotidok nem kapcsolódnak egymáshoz véletlenszerűen, hanem szelektíven. Az adenin-timinnel és a guaninnal citozinnal való szelektív kölcsönhatás képességét komplementaritásnak nevezik. Bizonyos nukleotidok komplementer kölcsönhatását a molekuláikban lévő atomok térbeli elrendezésének sajátosságai magyarázzák, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy konvergáljanak és H-kötéseket képezzenek. A polinukleotidláncban a szomszédos nukleotidok cukor (dezoxiribóz) és foszforsav-maradékon keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Az RNS és a DNS egy olyan polimer, amelynek monomerei nukleotidok. A három nukleotid nitrogénbázisai megegyeznek a DNS (A, G, C) részei; a negyedik, az uracil (V) az RNS molekulában van jelen a timin helyett. Az RNS-nukleotidok különböznek a DNS-nukleotidoktól és a szénhidrátok szerkezetétől (ribóz, deoxibiróz helyett).
Az RNS-láncban a nukleotidokat úgy kötjük össze, hogy kovalens kötéseket alakítanak ki egy nukleotid ribózja és a másik foszforsav-maradékai között. A szerkezetben kétszálú RNS-ek vannak megkülönböztetve. A kétszálú RNS-ek a vírusok genetikai információinak letétkezelői, azaz a vírusok felügyelete. elvégzik a kromoszómák funkcióit. Az egyszálú RNS-ek információt szolgáltatnak a fehérjék szerkezetéről a kromoszómáról a szintézisük helyére és részt vesznek a fehérjék szintézisében.
Többféle típusú egyszálú RNS létezik. Nevük a cella funkciójának vagy helyének köszönhető. A citoplazmatikus RNS (legfeljebb 80-90%) a riboszómákban található riboszomális RNS (rRNS). Az RRNA molekulák viszonylag kisek, és átlagosan 10 nukleotidot tartalmaznak. Egy másik típusú RNS (mRNS), amely információt tartalmaz a fehérjék aminosavszekvenciájáról, amelyet a riboszómákhoz kell szintetizálni. Ezeknek az RNS-eknek a mérete attól függ, hogy milyen hosszúságú DNS-régió van szintetizálva. A közlekedési RNS számos funkciót hajt végre. Az aminosavakat a fehérjeszintézis helyére szállítják, „felismerik” (a komplementaritás elvének megfelelően) az átadott aminosavnak megfelelő triplettet és RNS-t, elvégzik az aminosav pontos orientációját a riboszómán.
Zsírok és lipidek
A zsírok nagy molekulatömegű zsírsavak és glicerin-triatomos alkoholok. A zsírok nem oldódnak vízben - hidrofóbak. A sejtben mindig vannak más, komplex hidrofób zsírszerű anyagok, amelyeket lipideknek nevezünk. A zsír egyik fő funkciója az energia. Az 1 g-os zsírok IN-felosztása során2 és H2Körülbelül nagy mennyiségű energiát szabadítanak fel - 38,9 kJ (
9,3 kcal). A sejt zsírtartalma 5-15 tömeg% szárazanyagra számítva. Élő szöveti sejtekben a zsír mennyisége 90% -ra nő. A zsírok fő funkciója az állat (és részben a növény) világraktárában.
1 g zsír (szén-dioxid és víz) teljes oxidációjával körülbelül 9 kcal energiát szabadítanak fel. (1 kcal = 1000 kalória; kalória (cal, cal) egy munka- és energiaellátó egység, amely megegyezik az 1 ml víz 1 ° C-on történő melegítéséhez szükséges hőmennyiséggel, normál légköri nyomáson 101,325 kPa; 1 kcal = 4,19 kJ). Ha oxidáljuk (a szervezetben) 1 g fehérjét vagy szénhidrátot, csak kb. 4 kcal / g szabadul fel. A különböző vízi szervezetekben - az egysejtű diatomáktól az óriási cápákig - a zsír lebeg, csökkentve a test átlagos sűrűségét. Az állati zsírok sűrűsége körülbelül 0,91-0,95 g / cm3. A gerinces csontsűrűség közel 1,7-1,8 g / cm3, és a legtöbb más szövet átlagos sűrűsége közel 1 g / cm3. Nyilvánvaló, hogy a zsírnak elég nagyra van szüksége ahhoz, hogy egyensúlyba hozza a nehéz csontvázat.
A zsírok és a lipidek építési funkciót hajtanak végre: ezek a sejtmembrán részét képezik. Rossz hővezetőképessége miatt a zsír védőfunkcióra képes. Egyes állatok (pecsétek, bálnák) esetében a szubkután zsírszövetben lerakódnak, amely legfeljebb 1 m vastag réteget képez. Következésképpen ezek az anyagok az anyagcsere-folyamatok szabályozásában rejlenek.
Makró és nyomelemek
Körülbelül 80 kémiai elem található az élő szervezetekben, de ezek közül csak 27 esetében állapítják meg funkciójukat a sejtben és a szervezetben. A fennmaradó elemek kis mennyiségben vannak jelen, és nyilvánvalóan étel, víz és levegő belépnek a testbe.
Koncentrációjuktól függően, makrotápanyagokra és mikroelemekre oszlanak.
Az egyes makroelemek koncentrációja a testben meghaladja a 0,01% -ot, és ezek teljes tartalma 99%. A makroelemek közé tartozik az oxigén, szén, hidrogén, nitrogén, foszfor, kén, kálium, kalcium, nátrium, klór, magnézium és vas. A felsorolt elemek közül az első négy (oxigén, szén, hidrogén és nitrogén) organogénnek is nevezik, mivel ezek a fő szerves vegyületek részét képezik. A foszfor és a kén számos szerves anyag, például fehérje és nukleinsav összetevői is. A foszfor szükséges a csontok és a fogak kialakulásához.
A maradék tápanyagok nélkül lehetetlen a test normális működése.
Tehát a kálium, a nátrium és a klór részt vesz a sejt gerjesztési folyamatokban. A kalcium a növények, a csontok, a fogak és a puhatestűek héjainak sejtfalának része, az izomsejtek összehúzódásához és a véralvadáshoz szükséges. A magnézium a klorofill alkotórésze - a pigment, amely biztosítja a fotoszintézis áramlását. Részt vesz a fehérje és a nukleinsavak bioszintézisében is. A vas a hemoglobin része, és számos enzim működéséhez szükséges.
A nyomelemek 0,01% -nál kisebb koncentrációban vannak jelen a szervezetben, és a teljes sejtkoncentráció nem éri el a 0,1% -ot. A mikroelemek közé tartozik a cink, a réz, a mangán, a kobalt, a jód, a fluor stb.
A cink a hasnyálmirigy-hormon molekula része, az inzulin, a réz a fotoszintézishez és a légzéshez szükséges. A kobalt a B12-vitamin összetevője, amelynek hiánya vérszegénységhez vezet. A jód szükséges a pajzsmirigyhormonok szintéziséhez, biztosítva a normális anyagcsere-áramlást, és a fluort a fogzománc kialakulásával társítják.
A makro- és mikroelemek mind a hiánya, mind a túlzott mértékű vagy károsodott metabolizmusa különböző betegségek kialakulásához vezet.
Különösen a kalcium- és foszforhiány okozza a görcsöket, a nitrogénhiányt - súlyos fehérjehiányt, a vashiányt - anaemiát, a jódhiányt - a pajzsmirigyhormon képződésének csökkenését és az anyagcsere csökkenését, a fluorid-bevitel csökkenését. Az ólom szinte minden szervezetre mérgező.
A makro- és mikroelemek hiánya kompenzálható az élelmiszer- és ivóvíz tartalmának növelésével, valamint a gyógyszerek szedésével.
A sejt kémiai elemei különböző szervetlen és szerves vegyületeket képeznek.
A sejt kémiai összetétele. Mikro- és makroelemek
A sejt kémiai összetétele. Mikro- és makroelemek.
Minden sejt számos kémiai elemet tartalmaz, amelyek különböző kémiai reakciókban vannak jelen. Kémiai folyamatok, ketrecben áramlik - életének egyik alapvető feltétele, fejlesztés és működés. Néhány kémiai elem a cellában több, mások kevésbé.
Hagyományosan a cella minden eleme három csoportra osztható:
Makroszerű anyagok (> 0,01%)
Nyomelemek (0,001% -tól 0,000001% -ig)
Ultramicro elemek (kevesebb, mint 0,0000001%)
makrotápanyagok
Makrónápanyagok - az élő szervezetek húsát alkotó kémiai elemek.
Ezek a következők: (Biogén): szén, oxigén, hidrogén, nitrogén, kén, foszfor, magnézium, kalcium, nátrium, kálium.
Jellemzők:
Tartalom az élő szervezetekben több mint 0,01%
A legtöbb makrotápanyag az emberi testbe táplálékkal lép be
Szükséges napi árfolyam -> 200 mg. (Kálium, kalcium, magnézium, nátrium, kén, klór)
Található az izom, a csont, a kötőszövet és a vér.
Felelős a normál sav-bázis fejlesztésért.
Az ozmotikus nyomás fenntartása.
A makrotápanyagok hiánya az emberi egészség romlásához vezethet.
Ennek oka lehet: az alultápláltság, a gyenge ökológia, az ásványi elemek tömeges elvesztése betegségek vagy gyógyszerek miatt.
Nyomelemek - a biokémiai folyamatokban részt vevő vegyi elemek.
Ezek közé tartoznak a következők: vanádium, jód, kobalt, mangán, nikkel, szelén, fluor, réz, króm, cink.
^ Alapelemek - oxigén, nitrogén, szén, hidrogén - építőanyag és a legnagyobb részesedéssel rendelkeznek. A fennmaradó nyomelemek kis mennyiségben vannak, de az emberi egészségre gyakorolt hatása nem kevesebb.
Jellemzők:
Vegyen részt a csontképződés, a vérképződés, az izomösszehúzódás folyamatában.
Szükséges napi árfolyam -
Téma 2.2. Kémikus sejtek összetétele. - 10-11 osztály, Syvozlazov (1. munkafüzet)
1. Adja meg a fogalmak meghatározásait.
Egy elem az atomok egy sora, amelyek azonos nukleáris töltéssel rendelkeznek, és a protonok száma, amelyek egybeesnek a periódusos táblázatban az ordinális (atom) számmal.
Nyomelem - egy olyan elem, amely a testben nagyon alacsony koncentrációban van.
Makroelem - olyan elem, amely magas koncentrációban van a testben.
A biomolekulák alapja a bioelement - a sejtaktivitásban résztvevő kémiai elem.
A sejtelem-összetétel a kémiai elemek százalékos aránya egy sejtben.
2. Mi az egyik az élő és élettelen közösség bizonyítéka?
A kémiai összetétel egysége. Nincsenek egyedül élettelen jellegű elemek.
3. Töltse ki a táblázatot.
CELLS ELEMZŐ ÖSSZETÉTELE
4. Adjunk példákat olyan szerves anyagokra, amelyek molekulái három, négy és öt makro-tápanyagból állnak.
3 elem: szénhidrátok és lipidek.
4 elem: mókusok.
5 elem: nukleinsavak, fehérjék.
5. Töltse ki a táblázatot.
AZ ELEMEK BIOLÓGIAI SZEREPE
6. Tanulmányozzon a 2.2. Pontban a „Külső tényezők szerepe az élő természet kémiai összetételének kialakulásában” című részben, és válaszoljon arra a kérdésre: „Mik azok a biokémiai endémiák és mi az oka annak eredetének?”
A biokémiai endémiák a növények, állatok és emberek betegségei, amelyeket egy adott terület akut hiánya vagy túlzott mértéke okoz.
7. Melyek a mikrotápanyagok hiányával kapcsolatos ismert betegségek?
Jódhiány - endemikus goiter. Csökkent a tiroxin szintézis és a pajzsmirigyszövet proliferációja.
Vashiány - vashiányos vérszegénység.
8. Ne feledje, hogy a kémiai elemek miként, a makro-, mikro- és ultramikroelemeken oszlanak meg. Kínáljon saját, alternatív kémiai elemek osztályozását (például egy élő sejtben lévő funkciók alapján).
A mikro-, makro- és ultra mikrotápanyagokat egy jel alapján osztják meg a sejtekben mért százalékos arány alapján. Ezenkívül az elemeket az egyes szervrendszerek működését szabályozó funkciók szerint osztályozhatjuk: idegrendszeri, izmos, keringési és szív-érrendszeri, emésztési stb.
9. Válassza ki a helyes választ.
1. teszt.
Milyen kémiai elemek alkotják a szerves anyagok többségét?
2) C, O, H, N;
2. teszt.
A makróelemek nem alkalmazhatók:
4) mangán.
3. teszt.
Az élő szervezeteknek nitrogénre van szüksége, mivel:
1) fehérjék és nukleinsavak egy komponense; 10. Határozza meg azt a tünetet, amellyel az alábbiakban felsorolt összes elemet egyetlen csoportba egyesítik. Kiemelje ezt az „extra” elemet.
Oxigén, hidrogén, kén, vas, szén, foszfor, nitrogén. Csak a DNS-be tartozik. És a többiek fehérjékben vannak.
11. Ismertesse a szó (kifejezés) eredetét és általános jelentését, a gyökerek jelentésének alapján.
12. Válasszon ki egy kifejezést, és magyarázza el, hogy az aktuális értéke megfelel-e a gyökereinek eredeti értékének.
A választott kifejezés organogén.
Megfelelés: a kifejezés elvileg megfelel annak eredeti jelentésének, de ma pontosabb definíció van. Korábban az érték olyan volt, hogy az elemek csak a szövetek és szervek építésében érintettek. Azt találtuk, hogy a biológiailag fontos elemek nemcsak kémiai molekulákat képeznek sejtekben, stb., Hanem szabályozzák a sejtek, szövetek és szervek összes folyamatát. Ezek a hormonok, vitaminok, enzimek és egyéb biomolekulák részei.
13. Formázza meg és írja le a 2.2.
A sejt elemi összetétele a kémiai elemek százalékos aránya a sejtben. A sejtelemeket rendszerint a százalékuktól függően mikro-, makro- és ultramikroelemekre sorolják. Azok a elemek, amelyek részt vesznek a sejtek létfontosságú aktivitásában, a bioelemek alapját képezik.
A makroelemek a következők: C N H O. Ezek a sejt összes szerves vegyületének fő összetevői. Ezen túlmenően, minden főbb biomolekulában a PS K Ca Na Fe Cl Mg-ot is tartalmazza. Nélkülük a test működése lehetetlen. Ezek hiánya halálhoz vezet.
Nyomelemek: Al Cu Mn Zn Mo Co Ni I Se Br F B, stb. Ezek a test normális működéséhez szükségesek, de nem olyan kritikusak. Ezek hiánya betegséget okoz. A biológiailag aktív vegyületek részei, befolyásolják az anyagcserét.
Vannak ultramikroelemek: Au Ag Be és mások A fiziológiai szerep nem teljesen megalapozott. De fontosak a sejt számára.
A "biokémiai endémia" fogalma - a növények, állatok és emberek betegségei, melyeket egy adott terület bármely elemének akut hiánya vagy feleslege okoz. Például endemikus goiter (jódhiány).
Elem hiánya miatt az etetés módja miatt előfordulhatnak betegségek vagy betegségek is. Például a vas-vérszegénység hiánya. A kalcium hiánya - gyakori törések, hajhullás, fogak, izomfájdalom.
I.2. A sejt kémiai összetétele. Mikro- és makroelemek
A sejttömeg 70-80% -a jellemzően víz, amelyben különböző sók és kis molekulatömegű szerves vegyületek oldódnak. A sejt legjellemzőbb összetevői a fehérjék és a nukleinsavak. Egyes fehérjék a sejt szerkezeti összetevői, mások enzimek, azaz a sejtek. katalizátorok, amelyek meghatározzák a sejtekben előforduló kémiai reakciók sebességét és irányát. A nukleinsavak az örökletes információ hordozói, amelyek az intracelluláris fehérjeszintézis folyamatában valósultak meg. A cellák gyakran tartalmaznak tartalékanyagokat, amelyek élelmiszer tartalékként szolgálnak. A növényi sejtek főleg keményítőt, szénhidrátok polimer formáját tárolják. A máj és az izmok sejtjeiben egy másik szénhidrát polimer tárolódik - glikogén. A zsírtermékeket gyakran tárolják, bár egyes zsírok más funkciót töltenek be, nevezetesen a legfontosabb szerkezeti elemek. A sejtekben lévő fehérjéket (kivéve a magsejteket) általában nem tároljuk. Nem lehet leírni a sejt tipikus összetételét, elsősorban azért, mert nagy különbségek vannak a tárolt élelmiszerek és a víz mennyiségében. A májsejtek például 70% vizet, 17% fehérjét, 5% zsírt, 2% szénhidrátot és 0,1% nukleinsavat tartalmaznak; a maradék 6% sók és kis molekulatömegű szerves vegyületek, különösen aminosavak. A növényi sejtek általában kevesebb fehérjét, szignifikánsan több szénhidrátot és néhány vizet tartalmaznak; kivételek a nyugalmi állapotú sejtek. A búzaszem nyugalmi cellája, amely az embrió tápanyagainak forrása, a fehérjék (főleg tárolt fehérje) mintegy 12% -át, a zsírok 2% -át és a szénhidrátok 72% -át tartalmazza. A víz mennyisége csak a gabonacsírázás kezdetén éri el a normál szintet (70–80%). Minden sejt számos kémiai elemet tartalmaz, amelyek különböző kémiai reakciókban vannak jelen. A sejtben előforduló kémiai folyamatok életének, fejlődésének és működésének egyik alapvető feltétele. Néhány kémiai elem a cellában több, mások kevésbé. Atomi szinten nincs különbség az élő természet szerves és szervetlen világában: az élő szervezetek azonos atomokból állnak, mint az élettelen természetű testek. A különböző kémiai elemek aránya az élő szervezetekben és a földkéregben azonban nagymértékben változik. Ezenkívül az élő szervezetek eltérhetnek a környezetüktől a kémiai elemek izotópos összetételében. Hagyományosan a cella minden eleme három csoportra osztható:
Makrotápanyagokkal. A makroelemek közé tartozik az oxigén (65–75%), a szén (15–18%), a hidrogén (8–10%), a nitrogén (2,0–3,0%), a kálium (0,15–0,4%)., kén (0,15–0,2%), foszfor (0,2–1,0%), klór (0,05–0,1%), magnézium (0,02–0,03%), nátrium (0,02–0,03%), kalcium (0,04–2,00%), vas (0,01–0,155%). Az olyan elemek, mint a C, O, H, N, S, P a szerves vegyületek részét képezik. Szén - az összes szerves anyag része; alapja a szénatomok váza. Ezen túlmenően, a CO2 formában a fotoszintézis folyamatában rögzül, és a légzés során szabadul fel, CO (alacsony koncentrációban) formájában részt vesz a celluláris funkciók szabályozásában, CaCO3 formájában az ásványi csontvázak része. Az oxigén - része a sejtben lévő összes szerves anyagnak. A fotolízis során a víz fotolízise során keletkezik. Aerob szervezetek esetében oxidálószerként szolgál a celluláris légzés során, energiát biztosítva a sejteknek. A legnagyobb mennyiségben az élő sejtekben található a víz összetétele. A hidrogén - a sejt összes szerves anyagának része. A víz összetételében található legnagyobb mennyiségben. Néhány baktérium oxidálja a molekuláris hidrogént energiává. A nitrogén - fehérjék, nukleinsavak és ezek monomerjei - aminosavak és nukleotidok része. Az állatok testéből az ammónia, a karbamid, a guanin vagy a húgysav összetételéből származik, mint a nitrogén anyagcsere végterméke. A nitrogén-oxid formájában NO (alacsony koncentrációban) részt vesz a vérnyomás szabályozásában. A kén - ezért a kéntartalmú aminosavak egy része megtalálható a legtöbb fehérjében. Kis mennyiségben szulfát-ion formájában van jelen a sejtek citoplazmájában és az extracelluláris folyadékokban. Foszfor - az ATP, más nukleotidok és nukleinsavak (foszforsav maradékok formájában) része, a csontszövet és a fogzománc (ásványi sók formájában) összetételében, valamint a citoplazmában és az intercelluláris folyadékokban (foszfátionok formájában). A magnézium sok olyan enzim kofaktora, amely részt vesz az energia metabolizmusában és a DNS-szintézisben; fenntartja a riboszómák és a mitokondriumok integritását, klorofill része. Állati sejtekben az izom- és csontrendszerek működéséhez szükséges. A kalcium részt vesz a véralvadásban, és az egyetemes másodlagos közvetítők egyike, amely a legfontosabb intracelluláris folyamatokat szabályozza (beleértve az izomösszehúzódáshoz és az exocitózishoz szükséges membránpotenciál fenntartásában való részvételt). Az gerinctelen és ásványi csontvázak csontjainak és fogainak kialakulásában az oldhatatlan kalcium-sók részt vesznek. A nátrium szerepet játszik a membránpotenciál fenntartásában, az idegimpulzusok generálásában, az ozmoreguláció folyamatában (beleértve az emberben a vesék munkáját) és a puffer vérrendszer létrehozásával. A kálium részt vesz a membránpotenciál fenntartásában, az idegimpulzusok generálásában, a szívizom összehúzódásának szabályozásában. Az extracelluláris anyagokban található. Klór - fenntartja a sejt elektroneutralisságát.
Nyomelemek: Az élőlények testtömegének 0,001% és 0,000001% -át kitevő nyomelemek közé tartozik a vanádium, a germánium, a jód (a tiroxin része, pajzsmirigyhormon), kobalt (B12-vitamin), mangán, nikkel, ruténium, szelén, fluor (fogzománc), réz, króm, cink, cink - az alkoholos fermentációban részt vevő enzimek része, az inzulin része. A réz - a citokrómok szintézisében részt vevő oxidatív enzimek része. A szelén - részt vesz a szervezet szabályozási folyamataiban.
Ultra-mikroelemek. Az ultramicroelementek kevesebb, mint 0,0000001% -ot tartalmaznak élő élőlényekben, ezek magukban foglalják az aranyat, az ezüst baktericid hatásúak, a higany gátolja az enzimeket befolyásoló víz visszaszívódását a vesebetegekben. A platina és a cézium szintén az ultramikroelemekhez tartozik. Ennek a csoportnak egy része magában foglalja a szelént is, amelynek hiánya fejlődő rák. Az ultramikroelemek funkciói még mindig rosszul érthetőek. A sejt molekuláris összetétele (1. lap)