Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Елементният състав. молекулна структура




Тема Организация 3.2 Chemical клетка

Елементният състав. Химичният състав на живите организми може да се изразява в две форми: атомните и молекулни. Атомното (елементен) състав характеризира съотношението на елементите на атоми в живите организми. Молекулно (реално) състав отразява съотношението на молекулите на веществата.

Според относителното изобилие на елементите, които съставляват живи организми, могат да бъдат разделени в три групи:

1. Макронутриенти - Н, О, С, N (около 98% от сумата, също наречен основен), CA, CI, К, S, Р, Mg, Na , Fe ( размер на около 2%). Макронутриенти представляват по-голямата част от процентното съдържание на живи организми.

2. Трейс -. Mn, Co, Zn, Cu, В, I, и т.н. общото им съдържание в клетката е около 0.1%.

3. ultramicroelements -. Au, Hg, Se и др Тяхното съдържание в клетката е много малък, и физиологичната роля за по-голямата част от тях не са разкрити.

Химични елементи, които са част от живите организми и по този начин отговарят на биологичните функции, наречени биогенни. Дори и тези, които се съдържат в клетките в много малки количества, нищо не може да бъде заменен и са необходими за живота.

Молекулното състава. Химични елементи, включени в клетките под формата на йони и молекули, органични и неорганични вещества. Основни неорганични материали в клетката - вода и минерални соли, органични вещества - основни въглехидрати, липиди, протеини и нуклеинови киселини.

Inorganics. Вода - преобладаващ компонент на всички живи организми. Той има уникални свойства, дължащи се на особеностите на структурата: водните молекули имат форма дипол, и водородните връзки се образуват между тях. Средното съдържание на вода в клетките на повечето живи организми, е около 70%. Вода присъства в клетката в две форми: свободен (95% от клетките на вода) и свързан (свързан с 4,5% протеин).

Особености Вода:

1. вода като разтворител. Много химични реакции в клетката са нейонни, поради което са възможни само във водна среда. Вещества, разтворими във вода, се наричат ​​хидрофилни (алкохоли, захари, алдехиди, аминокиселини), не разтваряне - хидрофобен (мастна киселина целулоза).

2. Водата като реагент. Вода участва в много химични реакции: полимеризационни реакции, хидролиза по време на фотосинтеза.

3. Функцията за транспорт. Преместването в тялото заедно с водни разтвори в различни техни части и отделянето на отпадъчни продукти от тялото.

4. Вода като стабилизатор на топлина и термостат. Тази функция се дължи на свойствата на водата, като например висока топлинна мощност - омекотява въздействието върху организма на значителни температурни промени в околната среда; висока топлопроводимост - позволява на тялото да се поддържа една и съща температура в неговата цялост; висока топлина на изпарение - използван за охлаждане на тялото по време на изпотяване при бозайниците и растенията транспирацията.



5. структурна функция. Цитоплазмата на клетки съдържа 60-95% вода, и да го клетките нормалната си форма. В растенията, водата поддържа тургора (еластичността цитоплазмената мембрана), някои животни служи като хидростатичен скелет (медузи).

Mineralnyesoli дисоциира на катиони и аниони във воден разтвор на клетката. Най-важните катиони - К +, Са2 +, Mg2 +, Na +, NH 4 +, анионите - ПК -, SO 4 2-, HPO 4 2-, Н 2РО 4 -, HCO 3 -, NO 3 - , Важно е не само концентрацията но и съотношението на отделните йони в клетката.

Функция на минерали:

1. Поддържане на киселинно-алкалния баланс. Най-важното буферна система на бозайници - фосфат и бикарбонат. Системата на фосфатен буфер (HPO 4 2-, Н 2РО 4 -) поддържа рН на вътреклетъчната течност в 6,9-7,4. Bikarbonatnayasistema (HCO 3 - Н 2СО 3) поддържа рН на извънклетъчната среда (кръвната плазма) на 7.4.

2. Участие в създаването на клетъчната мембрана потенциал. Вътре в клетката К + йони преобладават и големи органични йони, и течности в перицелуларни повече йони Na +, и О 2. Това води до разлика в заряд (потенциални) външната и вътрешната повърхност на клетъчната мембрана. Потенциалният разликата прави възможно предаването на възбуждане по нерв или мускул.

3. Активиране на ензими. Са2 + йони, Mg2 + и други. Активатори и са компоненти на много ензими, хормони и витамини.

4. Създаване на осмотичното налягане в клетката. По-висока концентрация на сол йони в клетката осигурява поток от вода в нея и създаване тургор налягане.

5. Строителство (структурен). Съединения с азот, фосфор, калций и други вещества служат като източник на неорганичен строителен материал за синтез на органични молекули (амино киселини, протеини, нуклеинови киселини, и т.н.) и са включени в редица структури за подпомагане и клетки на тялото. Соли на калций и фосфор са част от костната тъкан на животните.

Органични вещества. Концепцията на биополимери. Polymer - мулти-единица верига, в която връзката е сравнително проста работа, или - мономер. Биологични полимери - са полимери, които правят клетките на живите организми и техните метаболитни продукти. Биополимери са протеини, нуклеинови киселини, полизахариди.

Въглехидрати - органични съединения, които се състоят от един или много молекули на прости захари. Съдържанието на въглехидрати в животински клетки е 1-5%, и в някои растителни клетки достига 70%. Има три групи от въглехидрати: монозахариди (или проста захар), олигозахариди (2-10 молекули се състоят от прости захари), полизахариди (състоящи се от повече от 10 захарни молекули).

Монозахарид - А алдехид или кетон производни на поливалентни алкохоли. В зависимост от броя на въглеродните атоми се разграничат триози, тетрози, пентози (рибоза, деоксирибоза), хексози (глюкоза, фруктоза) и хептози. В зависимост от функционалната група се разделя на захар: алдози, имащи алдехидна група в състава (глюкоза, рибоза, дезоксирибоза) и кетози, имащи кетонна група в структура (фруктоза).

Олигозахариди в природата най-вече представени дизахариди, съставени от две монозахариди, свързани помежду си чрез връзка glikozidnoi. Най-често срещани малтоза или малтоза, който се състои от две молекули глюкоза; лактоза, част на млякото и състояща се от глюкоза и галактоза; захароза или захарно цвекло, съдържащ глюкоза и фруктоза.

Полизахариди. Простите захари полизахаридите (глюкоза, Муньос, галактоза, и т.н.) са свързани чрез гликозидни връзки. Ако има само 1-4 гликозидни връзки, след това линеен, неразклонен полимер (целулоза), ако присъства, и 1-4, 1-6 и връзки, полимерът е разклонен (гликоген).

Целулоза - линеен полизахарид, състоящ се от глюкоза молекули 3. Целулозата е основният компонент на растителни клетъчни стени.

Нишесте и гликоген, разклонени полимери на глюкоза остатъци са основните форми на съхранение на глюкоза в растенията и животните, съответно.

Хитин форми в ракообразни и насекоми екзоскелет (черупка), гъбички, прикрепени към здравината на клетъчната стена.

Функциите на въглехидрати:

1. енергетиката. Окислението на прости захари (предимно глюкоза) Основната част на тялото получава необходимата енергия към него. Когато цялостно преработване на 1 г глюкоза освободен 17,6 кДж на енергия.

2. склад нагоре. Нишесте, гликоген и да действа като източник на глюкоза, го освобождава, когато е необходимо.

3. Строителство (структурен). Целулоза и хитин даде сила клетъчните стени на растения и гъби, съответно. Рибоза и дезоксирибоза са част от нуклеинови киселини.

4. рецептор. признаване Feature клетки към друг се осъществява от гликопротеини, които изграждат клетъчните мембрани. Загуба на способността да се познават помежду си е характерно за злокачествени туморни клетки.

Липидите - мазнини и мазнини като органично съединение по същество е неразтворим във вода. Тяхното съдържание в различни клетки варира 2-3 до 50-90% в семена от растителни клетки и животински мастната тъкан. Химически, липиди са обикновено мастни киселинни естери и алкохоли с цифри. Те попадат в няколко класа: неутрални мазнини, восъци, фосфолипиди, стероиди и други.

Функции на липиди:

1. Строителство (структурен). Фосфолипидите заедно с протеини, са в основата на биологични мембрани. Холестерол - важен компонент на клетъчните мембрани в животни.

2. хормон (регулиране). Много химични природни хормони са стероиди (тестостерон, прогестерон, кортизон).

3. енергетиката. Окислението на 1 г мастни киселини освобождава и 38 кДж синтезира два пъти количеството АТР, отколкото в разцепването на същото количество глюкоза.

4. отглеждане нагоре. Под формата на мазнини съхраняват значителна част от енергийните резерви на организма. В допълнение, мазнини се използват като източник на вода (1 г при изгарянето на мазнини се образува 1,1 г вода). Това е особено ценно за пустинята и арктически животни с дефицит на свободна вода.

5. Защитно. При бозайници, подкожната мазнина действа като топлинен изолатор. Wax покриване на епидермиса от растения, пера, вълна, животински косми, като ги предпазва от намокряне.

6. Участие в метаболизма. Витамин D играе ключова роля в метаболизма на калций и фосфор.

Протеин - биологичен хетерополимери, който мономерите са аминокиселини.

Според химичния състав на аминокиселини - съединение с една карбоксилна група (-СООН) и един амин (-NH2), свързан с един въглероден атом, който е прикрепен към страничната верига - всеки радикал R (а именно придава уникални свойства на аминокиселинен ).

само на 20 аминокиселини, участващи в образуването на протеини. Те се наричат ​​основен или основния: аланин, метионин, валин, пролин, левцин, изолевцин, триптофан, фенилаланин, аспарагин, глутамин, серин, глицин, тирозин, треонин, цистеин, аргинин, хистидин, лизин, аспарагинова и глутаминова киселина. Някои от аминокиселините не се синтезират в животни и хора, и трябва да идват от растителни храни (те се наричат ​​от съществено значение).

Аминокиселини, свързани помежду си с ковалентни пептидни връзки да образуват различни пептиди дължина. Пептид (амид) е ковалентна връзка, образувана от карбоксилната група на една амино киселина и амино група на друг. Протеините са макромолекулни полипептиди, съставени от един до няколко хиляди аминокиселини.

Има 4 нива на организацията на протеини:

Основната структура - последователността на аминокиселини в полипептидната верига. Тя се формира от ковалентни пептидни връзки между аминокиселинните остатъци. Основната структура се определя от последователността на нуклеотиди в частта от ДНК молекула, кодираща протеин. Основната структура на всеки протеин се дължи уникалният форма и свойства и функции.

Вторичната структура, образувана от стифиране полипептидни вериги в а-спирала или (3-структура). Той е подкрепен от водородни връзки между водородните атоми NH- групи и кислородни атоми на CO групи.

а-спирала се образува в резултат на завъртане на полипептидна верига в спирала със същото разстояние между намотките. Тя е типична за кълбовидни протеини, които имат сферични глобули. б-структура представлява три надлъжно сгъване на полипептидни вериги. Това е характерно за фибриларни протеини с удължени форма фибрили. Терциерни и кватернерни структури имат само кълбовидни протеини.

Третичната структура се формира чрез сгъване спирала на топка (глобули, или Domain). Домейни - globulopodobnye образование с хидрофобна сърцевина и хидрофилни външен слой. Третичната структура е образувана от връзки, образувани между радикалите R аминокиселини, поради йонни, хидрофобни взаимодействия и дисперсия, както и чрез образуването на дисулфид (SS) връзки между цистеиновите радикали.

На четвъртичната структура е типично за сложни протеини, състоящи се от две или повече полипептидни вериги нековалентни връзки, както и протеини, съдържащи небелтъчни компоненти (метални йони, Coenzymes). The четвъртична структура се поддържа от същите химически облигации, както и висше.

конфигурация зависи от секвенция протеин амино, но това може да повлияе на специфичните условия, при които протеинът се.

Загуба на протеинова молекула, структурната организация, наречена денатуриране. Денатурирането може да е обратим и необратим. Когато обратим денатуриране унищожени четвъртичен, третично и вторична структура, но благодарение на опазването на първичната структура на връщане нормални условия е възможно протеин ренатуриране - възстановяване на нормалната (роден) структура.

Химичният състав разграничение прости и сложни протеини. Прости протеини се състоят само от аминокиселини (фибриларни протеини, имуноглобулини). Комплекс протеини съдържат протеин и не-протеин част - простетични групи. Разграничаване липопротеини (съдържаща липиди), гликопротеини (въглехидрати), фосфопротеини (един или повече фосфатни групи), металопротеини (различни метали), нуклеопротеини (нуклеинова киселина). Простетични групи обикновено играят важна роля при изпълнението на протеина до неговата биологична функция.

Функции на протеини:

1. Катализаторът (ензим). Всички ензими са протеини. Протеини поток ензими катализират химични реакции в организма.

2. Строителство (структурен). То се извършва фибриларни протеини кератин (ноктите, косата), колаген (сухожилия), еластин (лигаменти).

3. Транспорт. Някои протеини могат да се свързват и да носят най-различни вещества (хемоглобин пренася кислорода).

4. хормон (регулиране). Много хормони са вещества от протеин природата (инсулин регулира метаболизма на глюкозата).

5 Cover. Имуноглобулините са антитела в кръвта; фибрин и тромбин, участващи в съсирването на кръвта.

6. Свиване (мотор). Актин и миозин форма mikrofilameny и упражнения мускулна контракция, тубулин микротубулите форми.

7. рецептор (сигнал). Някои протеини, вградени в мембраната "възприемат информация" от околната среда.

8. енергетиката. При разцепване на 1 г протеин 17,6 кДж на енергия се освобождава.

Ензими. Протеини поток ензими катализират химични реакции в организма. Тази реакция сила предизвиква себе си енергия или не настъпват в тялото, или да настъпи твърде бавно.

По своята същност, всички биохимични ензими - високомолекулни белтъчни вещества молекулни, обикновено четвъртична структура. Всички ензими включват не-протеинови компоненти в допълнение към протеин. Частта на протеин, наречен апоензим и не-протеин - кофактор (ако е проста неорганично вещество, например, Zn 2+) или коензим (СоА) (ако е органично съединение).

молекула ензим съдържа активното място, състояща се от две части - сорбция (отговорен за свързване на ензима към молекулата на субстрат) и каталитичен (натоварени с катализа на потока). По време на реакцията, ензимът се свързва субстрата, последователно променя неговата конфигурация, образуване на серия от междинни молекули, евентуално като реакционни продукти.

За разлика от ензими от неорганични катализатори е следното:

1. Един ензим катализира само една реакция тип.

2. дейността на ензим-скоро ограничен обхват тесен температура (обикновено 35-45 ° C).

3. Ензимите са активни при рН стойности на някои (повечето в слабо алкална среда).

Нуклеинова киселина. Мононуклеотиди. Състои се от една мононуклеотид пурин (аденин - А, гуанин - G) или пиримидин (цитозин - С, тимин - Т, урацил - Y) е азотна основа, пентоза захар (рибоза или дезоксирибоза) и фосфорна киселина остатъци 1-3.

Полинуклеотиди. Има два вида на нуклеиновите киселини: ДНК и РНК. Нуклеинова киселина, - полимери, чиито мономери са нуклеотиди.

Нуклеотидите на ДНК и РНК се състои от следните компоненти:

1. Nitrogen Base (ДНК: аденин, гуанин, тимин и цитозин, РНК: аденин, гуанин, цитозин и урацил).

2-пентоза захар (в ДНК - деоксирибоза в РНК - рибоза).

3. остатък фосфорна киселина.

ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) - неразклонен полимер с дълга верига, съставена от четири типа мономери - нуклеотидите А, Т, Г и Ц - свързани един с друг чрез ковалентна връзка чрез остатъци фосфорна киселина.

ДНК молекулата се състои от две спирално усукани вериги (двойна спирала). Така аденин представлява два водородни връзки с тимин и гуанин - 3 Поради цитозин. Тези базови двойки се наричат ​​допълващи се. ДНК молекулата винаги са разположени един срещу друг. Chain в молекулата на ДНК са противоположно насочени. Пространствената структура на молекулата на ДНК е създадена през 1953 г. АД от Уотсън и Крик.

Чрез свързване към протеини, ДНК молекулата образува хромозома. Хромозома - един набор от ДНК молекули с протеини. ДНК молекули на еукариотни организми (гъби, растения и животни), линеен, без затворени, свързан с протеини, образуващи хромозома. В прокариоти (бактерии) е затворен през пръстен ДНК не свързва с протеините, не образува линейна хромозома.

ДНК Функция: съхранение, пренос и възпроизвеждане в редица поколения на генетичната информация. ДНК определя кои протеини и колко трябва да се синтезира.

RNA (рибонуклеинова киселина) съдържа рибоза вместо деоксирибоза и тимин вместо - урацил. РНК обикновено има само една верига кратък от веригата на ДНК. Двойно верижна РНК са намерени в някои вируси.

Видове РНК:

Информация (матрица) РНК - иРНК (или РНК). Той има отворена верига. Той служи като шаблони за синтеза на протеини, прехвърляне на информация за структурата на ДНК молекули да рибозомите в цитоплазмата.

Транспорт РНК - тРНК. Той осигурява аминокиселини до молекула протеин синтезира. ТРНК молекула се състои от 70-90 нуклеотида комплементарни на и чрез междуверижни взаимодействието придобива характеристика вторична структура във формата на "детелина".

РИБОЗОМНА РНК - иРНК. Сложните форми с рибозомни белтъци рибозоми - органели, в които има синтеза на протеини.

В клетката, делът на иРНК представлява около 5%, тРНК - около 10% рРНК и - около 85% от общия клетъчен РНК.

РНК функции: участват в биосинтезата на протеини.

Self-удвояване на ДНК. ДНК молекули имат способността, няма друга външна молекула - удвояване на капацитета. Процесът на удвояване на ДНК молекули се нарича репликация. Репликацията се основава на принципа на допълване - образуване на водородни връзки между нуклеотидите А и Т, G и С.

Този процес се извършва ДНК полимераза ензими. Под влиянието им верига ДНК молекули са разделени от малка част от молекулата. На веригата е завършена верига дъщерни дружества на родителската молекула. След това, нарязани и челно нов цикъл на репликация се повтаря.

В резултат, образуван дъщерни ДНК молекули не са различни един от друг и от родителската молекула. В процеса на клетъчно делене, ДНК молекули са разпределени между дъщерните клетки, образувани. За предаването на информация се извършва от поколение на поколение.

въпроси на теста:

1. Какви са химични елементи са част от клетката?

2. Какво неорганични вещества са част от клетките?

3. Какво е значението на водата за клетъчната активност?

4. Какви са солите са част от клетката?

5. Какво е значението на азотни соли клетки, фосфор, калий, натрий?

6. Какви са органични вещества, включени в клетките?

7. Какви са мономери и полимери?

8. Какво е характерно за първична, вторична, третична и четвъртична структура на протеин?

9. Какви са функциите на протеини са известни с теб?

10. Как много видове аминокиселини, включени в белтъка?

11. На какво се дължи на разнообразието от протеини?

12. Каква е функцията на липиди в клетката и тялото?

13. В някои организми, и в която органели са синтезирани въглехидрати?

Намерени 14. Какво резервни въглехидрати в растителните и животинските клетки?

15. Какви функции се изпълняват от въглехидратите в клетката?

16. Каква е разликата на ДНК и РНК?

17. Какво е значението на ДНК и РНК в активността на клетките?





; Дата: 01.07.2014; ; Прегледи: 883; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:

  1. III.5. молекулярно ниво
  2. IV. Социалният състав.
  3. Въпрос 50. Финансови резултати на организациите и тяхната структура. Идентифициране и отписване на финансовите резултати от обичайна дейност
  4. Паричните разходи на домакинството и техния състав.
  5. Стомашен сок е неговия състав.
  6. Лекция 8 от генетично разнообразие - елементарна еволюционна МАТЕРИАЛ
  7. Лекция номер 20 на природен газ. Oil. Състав. Processing. основен
  8. Молекулният механизъм на хемилуминесценция. В момента ние знаем доста химични реакции, придружени от луминесценция.
  9. Молекулярно ниво на организация на живите същества. Потокът от информация и енергия за клетката.
  10. Особености на земята като средство за производство. Земните ресурси на Република Беларус и техния състав.
  11. Концепцията на разходите за заплати, неговия състав. Форми на финансови средства за заплати
  12. Престъпления: концепция, знаци. Видове. Състав.




zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 11.102.9.24
Page генерирана за: 0.055 сек.