Òganizasyon an pwodui chimik nan selil: sibstans ki sou òganik, macro- ak microelements

Nan fen 19yèm syèk la li te fòme yon branch nan byoloji rele byochimik. Li ap etidye konpozisyon sa a pwodui chimik nan selil k ap viv. Travay nan prensipal nan syans - konesans nan sengularite yo nan metabolis ak enèji, reglemante fonksyon vital nan plant ak bèt selil yo.

Konsèp la nan konpozisyon sa a pwodui chimik nan selil

Kòm yon rezilta nan rechèch vaste pa syantis te òganizasyon chimik nan selil te etidye epi li te jwenn ke bagay sa yo k ap viv yo ki konpoze de plis pase 85 eleman chimik. Se konsa, kèk nan yo yo gen obligasyon pou prèske tout òganis, pandan ke lòt moun yo se espesifik ak rive nan espès espesifik. Yon gwoup twazyèm nan eleman chimik prezan nan selil ki nan mikwo-òganis, plant ak animal nan kantite ase ki piti yo. eleman chimik nan selil la yo souvan nan fòm lan nan entènèt ak lòt anyon ki soti nan ki yo sèl mineral ak dlo ki te fòme, ak konpoze kabòn òganik yo sentèz: idrat kabòn, pwoteyin, lipid.

eleman organogenic

Nan byochimik, sa yo gen ladan kabòn, idwojèn, oksijèn ak Azòt. seri yo se nan yon selil nan 88 a 97% nan lòt eleman yo pwodui chimik prezan nan li. Espesyalman enpòtan an se kabòn. Tout sibstans ki sou yo òganik nan konpozisyon sa a nan selil konpoze de molekil ki gen kabòn nan atòm konpozisyon li yo. Yo ka konekte yo fòme yon chèn (branche ak unbranched), osi byen ke sik. Kapasite sa a atòm kabòn fond divèsite enpotan nan sibstans ki sou òganik enkli nan sitoplas la selilè ak òganèl.

Pou egzanp, sa ki entèn nan selil la konsiste de yon oligosakarid idrosolubl, pwoteyin idrofil, lipid, divès kalite RNA: transfè RNA, ribosomal RNA ak mesaje RNA, osi byen ke monomères gratis - nucleotides. Tankou yon konpozisyon chimik gen yon nwayo selil. Li tou gen yon molekil nan asid deoxyribonucleic, yon pati nan kwomozòm yo. Tout moun nan konpoze sa yo pi wo a yo nan atòm konpozisyon li yo nan Azòt, kabòn ak oksijèn, Idwojèn. Sa a se yon prèv ki gen enpòtans patikilye yo, depi yon òganizasyon pwodui chimik nan selil la depann sou kontni an nan eleman byojenik ki fè moute estrikti selilè: hyaloplasm ak òganèl.

Makronutriman ak sa yo vle di

eleman chimik yo, ki se tou trè komen nan selil nan divès kalite òganis, byochimik yo rele makronutriman. kontni yo nan selil la se 1.2% - 1.9%. Pa macroelements selil gen ladan yo: fosfò, potasyòm, klò, souf, mayezyòm, kalsyòm, fè ak sodyòm. Tout moun nan yo gen fonksyon enpòtan ak se yon pati nan òganèl selil yo divès kalite. Kidonk, ion a fèr se prezan nan pwoteyin ki san - emoglobin, ki pote oksijèn (nan ka sa a li se te rele oxyhaemoglobin), gaz kabonik (karbogemoglobin) oswa gaz kabonik (carboxyhaemoglobin).

iyon Sodyòm bay fòm enpòtan nan transpò entèrselulèr: ponp lan sodyòm-potasyòm sa yo rele. Yo menm tou yo se yon pati nan entèrstisyal likid ak san Plasma nan. Manyezyòm iyon prezan nan molekil klowofil (photopigment pi wo plant), epi yo patisipe nan pwosesis la nan fotosentèz, osi byen ke sant reyaksyon fòm ki pèlen foton nan enèji limyè.

iyon kalsyòm bay kondiksyon nan pulsasyon nè ansanm fib yo epi yo eleman prensipal la nan osteocytes - selil zo yo. konpoze Kalsyòm se gaye anpil nan bèt yo envèrtebre mond ki gen kokiy yo ki konpoze de kabonat kalsyòm.

iyon klori yo patisipe nan recharge manbràn selilè a epi yo bay aparans nan pulsasyon elektrik nan eksitasyon ki kache neral.

atòm yo souf se yon pati nan pwoteyin ki natif natal ak lakòz estrikti "asanblaj" chèn Supérieure yo polipèptid, kidonk fòme globuleuz molekil pwoteyin.

iyon potasyòm yo patisipe nan transpò a nan sibstans ki sou nan manbràn selilè. atòm fosfò se yon pati nan sa a sibstans ki sou enèji-entansif enpòtan tankou Adenosine trifosfat, epi ki se yon eleman enpòtan nan molekil sa yo nan asid deoxyribonucleic ak ribonukleik yo, ki se prensipal eredite nan sibstans ki sou selilè.

fonksyon Trace nan metabolis selilè

Apeprè 50 eleman chimik Constituent mwens pase 0.1% nan selil yo, ki rele microcells. Men sa yo enkli zenk, MOLYBDENUM, yòd, kwiv, Cobalt, fliyò. Ak antretyen ki ba yo fè yon fonksyon trè enpòtan, kòm yon pati nan anpil sibstans ki sou biyolojik aktif.

Pou egzanp, atòm yo zenk se nan molekil la ensilin (pankreyas òmòn reglemante san nivo glikoz), yòd se yon konstitiyan nan òmòn yo tiwoyid - tiroksin ak triyodotironin kontwole nivo a nan metabolis nan kò an. Copper, ansanm ak iyon fè patisipe nan ematopoyèz (fòmasyon nan globil wouj nan san, plakèt ak globil blan nan mwèl nan zo a vètebre). iyon Copper te enkli nan hemocyanin pigman prezan nan san an nan envètebre, kristase sa yo. Se poutèt sa, koulè a nan ble emolenf yo.

Plis mwens kontni nan selil eleman yo tankou pwodui chimik tankou plon, lò, Bwòm, ajan. Yo rele yo ultromikroelementami ak yon pati nan plant ak bèt selil yo. Pou egzanp, nan analiz chimik mayi charanson iyon lò yo te detekte. Bwòm atòm nan yon gwo kantite selil enkli nan thalli nan mawon ak wouj alg, tankou Sargassum, laminèr, fukus.

Tout deja egzanp sa yo ak fè eksplike kijan relye konpozisyon chimik, fonksyon ak estrikti nan selil yo. Tablo anba a montre sa ki nan divès kalite eleman chimik nan selil ki nan òganis vivan.

Karakteristik Jeneral nan konpoze òganik

pwopriyete chimik nan selil nan gwoup diferan nan òganis nan yon sèten fason depann sou atòm yo kabòn, ki kont nan bank pou plis pase 50% nan mas selilè. Pratikman se tout pwoblèm selilè sèk reprezante idrat kabòn, pwoteyin, asid nikleyik ak lipid, ki gen yon estrikti konplèks ak segondè pwa molekilè. molekil sa yo yo rele yo makromolekul (Polymers) ak yo konpoze ak senp eleman - monomères. sibstans ki sou Pwoteyin jwe yon wòl trè enpòtan ak fè yon varyete de fonksyon, ki fè yo diskite anba a.

Wòl nan pwoteyin nan selil la

Byochimik analiz de konpoze antre nan yon selil k ap viv, konfime kontni segondè nan sibstans ki sou òganik tankou pwoteyin. Reyalite sa a gen yon eksplikasyon ki lojik: pwoteyin fè yon varyete de fonksyon ak yo patisipe nan tout aspè nan lavi selilè.

Pou egzanp, fonksyon an pwoteksyon nan pwoteyin se fòmasyon an nan antikò - antikò ki te pwodwi pa lenfosit. Sa yo pwoteyin pwoteksyon tankou tronbin, fibrin ak tromboblastin bay san kayo ak pou anpeche pèt li yo nan chòk ak blesi. Konpozisyon an konplèks nan selil a gen ladan pwoteyin selil yo manbràn gen kapasite nan rekonèt konpoze etranje - antijèn. Yo chanje configuration yo ak rapò selil nan danje yo potansyèl (fonksyon alam).

Gen kèk pwoteyin gen yon fonksyon regilasyon ak yo òmòn, tankou oksitosin, ki te pwodwi pa ipotalamus a, pitwitèr rezève. Pwosè soti nan l 'nan san an, oksitosin aji sou miray la nan misk nan matris la, sa ki lakòz rediksyon li yo. vazopresin pwoteyin sèvi tou yon fonksyon regilasyon lè yo kontwole san presyon.

Selil yo nan misk yo actin ak myosin, yo kapab retresi, ki lakòz fonksyon an motè nan tisi misk yo. Pou pwoteyin, tipik ak twofik fonksyon, e.g., albumin anbriyon itilize kòm yon eleman nitritif pou devlopman. pwoteyin san nan òganis divès kalite, tankou emoglobin ak hemocyanin, molekil oksijèn yo transfere - opere fonksyon transpò. Si gen plis enèji konsome sibstans ki sou tankou idrat kabòn ak lipid, totalman itilize, selil la kòmanse kraze pwoteyin. Youn gram nan materyèl sa a 17 bay 2 kj nan enèji. Youn nan fonksyon ki pi enpòtan nan pwoteyin se katalitik (pwoteyin, anzim pi vit reyaksyon chimik nan konpatiman sitoplasmik). Baze sou ki pi wo a, nou te wè ki pwoteyin yo gen yon nimewo nan fonksyon trè enpòtan ak nesesè pou bezwen yon pati nan selil la bèt.

pwoteyin byosentezi

Konsidere pwosesis la nan sentèz pwoteyin nan yon selil, ki fèt nan sitoplas la atravè òganèl tankou ribosomes. Mèsi a aktivite a nan anzim espesifik, ak patisipasyon nan iyon yo kalsyòm ribozòm konbine yo polysomes. Fonksyon prensipal yo nan ribosomes yo nan selil la - sentèz la nan molekil pwoteyin, kòmanse pwosesis la transcription. Kòm yo se yon rezilta nan li sentèz molekil mRNA, nan ki yo tache polysomes. Lè sa a, kòmanse pwosè a dezyèm - difizyon. Transpò RNA mare nan ven diferan kalite asid amine epi pote yo nan polysomes yo, epi depi fonksyon an nan ribosomes nan selil a - yon sentèz polipèptid, òganèl sa yo fòme konplèks ak tRNA, ak molekil asid amine yo lye ansanm pa bon peptides yo fòme yon makromolekul pwoteyin.

Wòl nan dlo nan metabolis

syans sitolojik te konfime lefèt ke estrikti nan selil ak konpozisyon nou etidye nan yo ki, yon mwayèn de 70% dlo, ak nan anpil bèt, ki mennen yon fason dlo nan lavi (egzanp, coelenterates) kontni li yo rive nan 97-98%. Nan sans de sa a òganizasyon chimik nan selil gen ladan idrofil (ki kapab dissolve) ak idrofob (dlo-pwodui pou repouse moustik) materyèl. Kòm yon sòlvan inivèsèl polè, dlo jwe yon wòl enpòtan e li gen yon enpak dirèk pa sèlman sou fonksyon an, men tou, nan estrikti nan anpil nan selil yo. Tablo anba a montre kontni an dlo nan divès kalite selil nan òganis vivan.

Fonksyon an nan glusid nan selil la

Kòm nou eksplike pi bonè, nan enpòtan òganik pwodwi chimik - Polymers - yo tou idrat kabòn. Men sa yo enkli polisakarid, oligosakarid ak monosakarid. Kaboyidrat se yon pati nan plis sistèm konplèks - glikolipid ak glikoproten, ki fè yo konstwi nan manbràn selilè ak estrikti nadmembrannye, e.g. glycocalyx.

Anplis de sa kabòn nan idrat kabòn a gen ladan atòm nan Idwojèn ak oksijenoterapi, ak kèk polisakarid gen plis nitwojèn, souf ak fosfò. Selil yo nan glusid plant anpil: tubèrkul pòmdetè gen jiska 90% lanmidon nan grenn ak kontni idrat kabòn fwi jiska 70%, ak selil bèt yo jwenn nan fòm lan nan konpoze tankou glikojèn, kitin ak trehalose.

sik senp (monosakarid) gen fòmil la an jeneral CnH2nOn ak divize an tetroses, triose, pentoz ak ègzoz. de an dènye a se pi komen an nan selil ki nan òganis vivan, pou egzanp, riboz ak dezoksiriboz se yon pati nan asid nikleyik, epi yo glikoz ak fruktoz patisipe nan reyaksyon yo nan asimilasyon ak dissimilation. Oligosakarid yo souvan yo te jwenn nan selil plant: se sikwoz ki estoke nan selil yo nan bètrav sik ak kann, maltoz genyen nan yo nan caryopses jèmen RYE, lòj.

Dizakarid gen yon gou dous ak yo fasilman idrosolubl nan dlo. Polisakarid, yo te byopolimèr yo konpoze sitou nan lanmidon, karboksimetil, glikojèn ak laminarin. Fòm yo estriktirèl gen ladan polisakarid kitin. Fonksyon an prensipal nan idrat kabòn nan selil a - enèji. Kòm yon rezilta nan reyaksyon enzymatique ak metabolis enèji tonbe damou polisakarid glikoz, epi li se lè sa a soksid dyoksid kabòn ak dlo. Kòm yon rezilta, yon sèl gram nan degaje glikoz 17.6 kj nan enèji, ak rezèv nan lanmidon ak glikojèn, yo se esansyèlman selilè rezèvwa enèji.

Glikojèn se depoze sitou nan misk ak nan fwa selil, legim lanmidon - nan tubèrkul, anpoul, rasin, grenn ak atwopòd, tankou areye, ensèk ak kristase, wòl prensipal la nan rezèv nan enèji jwe yon trehalose oligosakarid.

Kaboyidrat yo diferan de lipid ak pwoteyin, kapasite nan anoksik degradasyon. Sa a se trè enpòtan pou òganis yo k ap viv nan de kondisyon ki Defisi oswa absans nan oksijèn, tankou bakteri anaerobik, ak elements - parazit nan imen ak bèt.

Gen yon lòt fonksyon nan idrat kabòn nan selil - konstriksyon an (estriktirèl). Li bay manti nan lefèt ke sibstans sa yo ap sipòte estrikti nan selil yo. Pou egzanp, karboksimetil se yon pati nan miray ranpa yo selil nan plant yo, kitin fòme yon kilè eskèlèt deyò ak anpil envètebre fèt nan selil chanpiyon, olisaharidy ansanm ak lipid ak pwoteyin molekil fòme glycocalyx - nadmembranny konplèks. Li bay Adhesion - ant yon selil agregasyon bèt, ki mennen nan fòmasyon an nan tisi.

Lipid: estrikti ak fonksyon

Sa yo sibstans ki sou òganik yo, ki se idrofob (dlo solubl) ka dwe retire, dir ekstrè soti nan selil yo pa Solvang nonpolar, tankou asetòn oswa kloroforme. fonksyon nan lipid nan selil la depann sou ki nan twa gwoup yo yo apatni: yo grès, sir oswa estewoyid. Grès se pi komen an nan tout kalite selil.

Bèt akimile yo nan klinèks la lar greseu, tisi neral gen anpil grès nan fòm lan nan djenn li myelin nan nè. Li te tou akimile nan ren, fwa, ensèk yo - nan kò a gen anpil grès. Likid grès - lwil - yo te jwenn nan grenn yo nan anpil plant: Pine, pistach, flè solèy, oliv. Kontni an lipid nan selil chenn soti nan 5 a 90% (nan klinèks la greseu).

Estewoyid ak sir diferan de grès nan yo ke yo pa gen nan molekil sa yo nan résidus asid gra. Se konsa, estewoyid - li nan òmòn adrenal cortical, sa ki afekte fòme kò a, epi ki se eleman nan testostewòn. Yo fè yo tou yon pati nan vitamin (egzanp, vitamin D).

Fonksyon prensipal nan lipid nan selil a - se enèji, konstriksyon an ak pwoteksyon. Premye a se akòz lefèt ke 1 gram nan grès nan klivaj a bay 38.9 kj nan enèji - pi plis pase lòt sibstans ki sou òganik - pwoteyin ak idrat kabòn. Anplis de sa, nan oksidasyon nan 1D grès li vle di prèske 1.1 c. dlo. Se pou rezon sa kèk bèt yo gen yon stock nan anpil grès nan kò ou a ka gen yon tan long san yo pa dlo. Pou egzanp, gophers kapab andòmi pou plis pase de mwa, san yo pa bezwen la pou dlo, epi yo pa bwè chamo dlo nan tranzisyon nan dezè a pou 10-12 jou.

Konstriksyon yon lipid fonksyon manti nan lefèt ke yo yo se yon pati entegral nan manbràn selilè, osi byen ke yon pati nan nè a. Fonksyon an pwoteksyon nan lipid konsiste nan lefèt ke kouch nan grès anba po a ozalantou wonyon yo ak lòt ògàn entèn pwoteje yo soti nan aksidan mekanik. Espesifik tèmik fonksyon izolasyon se nannan nan bèt yo pou yon tan long yo te nan dlo a: balèn, sele, sele fouri. Epè lar kouch greseu, pou egzanp, balèn ble se 0.5 m, li pwoteje bèt la soti nan ipotèmi.

Valè Oksijèn nan metabolis selilè

òganis aerobic, ki enkli ladan laplipa moun lan bèt, plant yo ak moun, lè l sèvi avèk atmosferik oksijèn pou reyaksyon echanj enèji ki mennen ale nan klivaj nan sibstans ki sou òganik ak alokasyon an nan yon sèten kantite enèji akimile nan fòm lan nan molekil nan Adenosine trifosfat.

Kidonk, oksidasyon an konplè sou youn mol nan glikoz ki fèt nan cristae nan mitokondriyo, 2800 kj nan enèji se atribye ba, ki 1596 kj (55%) se ki estoke nan fòm lan nan molekil ATP ki gen macroergic koneksyon. Se konsa, fonksyon an prensipal nan oksijèn nan selil a - aplikasyon an nan jimnastik respirasyon, ki se ki baze sou yon gwoup nan reyaksyon anzimatik sa yo rele respiratwa chèn ki rive nan òganèl - mitokondri. Nan òganis pwokaryotik - bakteri phototrophic ak syanobakteri - oksidasyon nan eleman nitritif fèt ki anba enfliyans a oksijèn diffuse nan selil yo nan protuberans yo entèn nan manbràn plasma.

Nou gen te òganizasyon chimik nan selil te etidye, osi byen ke pwosesis yo nan sentèz pwoteyin ak fonksyon oksijèn nan metabolis enèji selilè.