§ 5. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ (Пасечник)

Биология 9 класс. Конспекты по учебнику.
§ 5. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ (Пасечник). Электронная версия.
Цитаты использованы в учебных целях.

ОГЛАВЛЕНИЕ вернуться к списку конспектов


 

§ 5. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ

Химический состав клетки. По химическому составу клетки разных организмов и даже клетки, выполняющие различные функции в одном многоклеточном организме, могут существенно отличаться друг от друга. В то же время разные клетки включают в себя практически одни и те же химические элементы. Сходство элементарного химического состава клеток разных организмов доказывает единство живой природы. Вместе с тем нет ни одного химического элемента, содержащегося в живых организмах, который не был бы найден в телах неживой природы. Это указывает на общность живой и неживой природы.

Элементы, входящие в состав организмов, могут быть составными частями молекул разнообразных неорганических и органических соединений либо находиться в форме ионов (К+, Na+, Са2+, Mg2+, Cl, HCO3, Н2РO4, SO42- и др.). Соединения азота, фосфора, кальция и другие неорганические вещества используются для синтеза молекул органических веществ.

Соотношение химических элементов в клетках различно (рис. 4). Так, примерно 98% от массы любой клетки приходится на четыре элемента: кислород (72%), углерод (15%), водород (8%) и азот (3%). Около 2% от массы клетки приходится на следующие восемь элементов: калий, натрий, кальций, хлор, магний, железо, фосфор и серу. Остальные химические элементы содержатся в клетке в крайне малом количестве.

Углерод входит в состав всех органических соединений. Его атомы способны образовывать цепочки практически любой длины. Углеродные цепочки обеспечивают многообразие органических соединений. Многие органические соединения, входящие в состав клеток, характеризуются большим размером молекул. Такие макромолекулы обычно состоят из повторяющихся, сходных по структуре соединений. Эти соединения получили название мономеров (греч. monos — один). Образованную мономерами макромолекулу называют полимером (греч. poly — много). Молекула полимера может состоять из многих тысяч соединённых между собой мономеров, которые могут быть одинаковыми (рис. 5, а) или разными (рис. 5, б).

Полимеры, входящие в состав клеток, называют биологическими полимерами или биополимерами. Свойства биополимеров зависят от строения их молекул: от числа и разнообразия мономерных звеньев.

Роль неорганических и органических веществ в клетке. Среди неорганических веществ клетки на первом месте по массе стоит вода. Так, в бактериальных и животных клетках её содержание составляет примерно 70%, а в растительных — 90%. В организме человека на долю воды приходится 65%. Вода выполняет множество функций: сохранение объёма и упругости клетки, растворение различных веществ. В клетке большая часть химических реакций протекает в водных растворах. Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды.

Углеводы, или сахариды, входят в состав клеток всех живых организмов. Своё название они получили потому, что у большинства из них соотношение водорода и кислорода в молекуле такое же, как и в молекуле воды. Общая формула углеводов — (СН2O)n, где n — целое число не меньше 3, например формула глюкозы — С6Н12О6. Основная функция углеводов — энергетическая. При их ферментативном расщеплении и окислении выделяется энергия, которая обеспечивает жизнедеятельность организма.

Очень важной является также структурная, или строительная, функция углеводов. Сложные углеводы (полисахариды) входят в состав межклеточного вещества кожи, сухожилий, хрящей, придавая им прочность и эластичность.

Липиды (греч. lipos — жир) — обширная группа жиров и жироподобных веществ, которые содержатся во всех живых клетках. Они практически нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензин, хлороформ, эфир и др.). Наиболее простые и широко распространённые липиды — жиры. Одна из основных функций жиров — энергетическая. Жиры дают энергии в 2 раза больше, чем углеводы, взятые в той же массе. Кроме того, липиды выполняют защитную и регуляторную функции. Многие производные липидов (например, витамины A, D, Е) участвуют в обменных процессах, происходящих в организме, выполняя регуляторную функцию.

Белки — самые многочисленные среди органических веществ. Это наиболее разнообразные, имеющие важнейшее значение биополимеры. Мономерами белков являются аминокислоты. Бесконечное разнообразие белков создаётся за счёт различного сочетания всего 20 аминокислот. Важнейшими функциями белковых молекул являются: структурная (строительная), ферментативная, регуляторная (гормональная) и транспортная.

Нуклеиновые кислоты содержатся во всех клетках, это самые крупные молекулы, которые образуют живые организмы. Нуклеиновые кислоты представляют собой единую систему, направленную на хранение и реализацию наследственной информации через синтез белков в клетке. В клетках имеется два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Они являются биополимерами, состоящими из мономеров — нуклеотидов.

Каждый нуклеотид состоит из трёх компонентов, соединённых химическими связями. Это — азотистое основание, углевод (рибоза или дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты. Азотистые основания (аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил) определяют тип нуклеотида: адениловый (А), гуаниловый (Г), цитидиловый (Ц), тимидиловый (Т), урациловый (У). Каждая цепь ДНК или РНК является полинуклеотидом, состоящим из нескольких десятков тысяч нуклеотидов.

Нуклеотиды также являются структурной основой целого ряда важных для жизнедеятельности клетки органических веществ. К таким соединениям относятся высокоэнергетические соединения, например аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — универсальный хранитель и переносчик энергии в клетке.

Моя лаборатория

Все элементы по содержанию в живых организмах разделяют на три группы:

  • макроэлементы (до 0,001% от массы клетки);
  • микроэлементы (от 0,001 до 0,000001% от массы клетки);
  • ультрамикроэлементы (не более 0,000001% от массы клетки).


Биология 9 класс. Конспекты по учебнику.
§ 5. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ (Пасечник). Электронная версия.
Цитаты использованы в учебных целях.

ОГЛАВЛЕНИЕ вернуться к списку конспектов

Rate this post

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *