Химическа организация на клетките на живите организми - състав, вещества и функции
Съдържание
Елементите са основните единици на материята. От 92 стабилни елемента, открити на Земята, само 25 са открити в организмите на живите същества, а 16–18 са жизненоважни. Елементите, за които е известно, че имат универсална стойност за всички живи организми, включват водород (H), кислород (O), въглерод (C), азот (N), калций (Ca), фосфор (P), калий (К), сяра (S), хлор (Cl), натрий (Na), магнезий (mg) и желязо (Fe).
Всички елементи, които влизат в химичния състав на тялото, в зависимост от техния дял на съдържанието в клетката, могат да бъдат разделени на четири групи:
Органогени (биоелементи) - Химически елементи, които са част от всички органични съединения и съставляват около 98% от масата на клетката:
- Водород - компонент на водата и органичните молекули
- Въглерод - Основата на органичните молекули
- Азот - компонент на протеините и нуклеиновите киселини
- Кислород - необходим за клетъчното дишане
Макро елементи - Елементи, съдържащи се в клетка в значително по -малки количества - десети и стотни от процент:
- Натрий - важен за функционирането на нервите
- Магнезий - компонент на хлорофила
- Фосфор - компонент на нуклеинови киселини, кости и зъби
- Сяра - компонент на някои протеини и витамини
- Хлор - основният анион в течности извън клетката
- Калий - важен за функционирането на нервите
- Калций - ензими кофактор, който задейства свиването на мускулите и компонента на костите, зъбите и клетъчните стени на растенията
Микроелементи - Елементи, които съставляват 0,001% до 0,000001% от масата на живия организъм:
- Желязо - кафе на много ензими и неразделна част от хемоглобина
- Йод - участва в метаболитни процеси
Ultramicro елементи - Те представляват по -малко от 0,000001% от масата на живия организъм. Тази група принадлежи на злато, с бактерицидни ефекти, живак, които предотвратяват обителта на водата в бъбречните тубули, влияещи върху ензимите.
Химичните съединения в клетката също могат да бъдат разделени на две основни групи: органични и неорганични съединения.
Органичните съединения са химични съединения, които съдържат въглерод. Органичните вещества в клетката включват въглехидрати, протеини, липиди и нуклеинови киселини. Някои от тези съединения се синтезират от самата клетка.
Водата е неорганично съединение, което се състои от водород и кислород. Това е важно вещество, но клетката съдържа и много други химически елементи, които ще се запознаем с таблицата по -долу.
Таблица. Основните химически елементи в клетките на живите организми
Съдържанието на елемента в процентно съотношение | Името на елемента | Значение |
---|---|---|
65% | Кислород | Този елемент очевидно е най -важният в клетките на живите организми. Кислородните атоми присъстват във вода, което е най -често срещаното вещество в тялото, и други съединения, които съставляват тъканта. Съдържа се и в кръвта и белите дробове поради дишане |
осемнадесет.6% | Въглерод | Въглеродът се съдържа във всяка органична молекула в организма, както и в продуктите от реакция (въглероден диоксид). Обикновено влиза в тялото с храна |
9.7% | Водород | Съдържащи се във всички водни молекули в тялото, както и в много други съединения, които съставляват различни тъкани |
3.2% | Азот | Много често срещани в протеини и органични съединения. Той също присъства в белите дробове поради изобилието си в атмосферата |
един.осем% | Калций | Е основният компонент на скелетната система, включително зъбите. Съдържа се и в нервната система, мускулите и кръвта |
един.0% | Фосфор | Този елемент е често срещан в костите и зъбите, както и в нуклеиновите киселини |
0.четири% | Калий | Калийът се намира в мускулите, нервите и някои тъкани на живите организми |
0.2% | Натрий | Съдържащи се в мускулите и нервите |
0.2% | Хлор | Присъства в кожата и улеснява усвояването на водата с клетки |
0.06% | Магнезий | Служи като кофактор за различни ензими в тялото |
0.04% | Сяра | Присъства в много аминокиселини и протеини |
0.007% | Желязо | Съдържа се главно в кръвта, улеснява транспортирането на кислород |
0.0002% | Йод | Намира се в хормони в щитовидната жлеза, участва в метаболитни процеси |
Стойността на органичните съединения в клетката
Въглехидрати:
- Служат като енергия за клетъчни процеси
- Натрупване на енергия
- Осигурете структурна поддръжка на клетъчните стени
Липиди:
- Съхранявайте голямо количество енергия за дълъг период от време
- Действат като източник на енергия
- Играят важна роля в структурата на клетъчните мембрани
- Са източник на метаболитна вода
- Намалете загубата на вода по време на изпаряването
Катерици:
- Действат като градивни елементи на много структурни компоненти на клетката- са необходими за растеж
- Образуват ензими, които катализират химичните реакции
- Образуват хормони, които контролират растежа и метаболизма
Нуклеинова киселина
- Съдържат генетична информация на клетките
- Играят жизненоважна роля в синтеза на протеини
Ролята на водата в клетката
- Водата е важна за живота, защото химичните и физическите му свойства ви позволяват да поддържате живота
- Водата е полярна молекула, състояща се от 2 водородни атома и 1 кислороден атом. Полярната молекула е молекула с неравномерно разпределение на зарядите. Всяка молекула има положително заредена и отрицателно заредена край. Полярните молекули се привличат по същия начин като йони. Поради това свойства водата е добър високополярен разтворител
- Действа като транспортна среда в кръвта
- Действа като среда за биохимични реакции
- Водата помага да се поддържа стабилна вътрешна среда в жив организъм. Концентрацията на вода и неорганични соли, разтварящи се във вода, играе важна роля за поддържането на осмотичния баланс между кръвта и интерстициалната течност
- Водните молекули имат много висока когезия (сближаване). Водните молекули са склонни да се придържат един към друг и да движат дълги непрекъснати колони през съдовите тъкани на растенията