Химический состав клетки

Опорный конспект по теме: «Химический состав клетки»

В микроскопической клетке содержится несколько тысяч веществ, которые участвуют в разнообразных химических реакциях.

Соединения в %

Не органические органические

Вода 70-80 белки 10-20

Неорганические вещества 1.0-1.5 углеводы 0.2-2.0

Жиры 1-5

Нуклеиновые кислоты 1.0-2.0

АТФ и другие низкомолекулярные

органические вещества 0.1-0.5

I. Неорганические вещества

1. ВОДА.

А. Вода - важнейший компонент клетки. Ей принадлежит существенная и многообразная роль в жизни клетки.

  • Вода определяет физические свойства клетки – объём, упругость.

  • Велико значение в образовании структуры молекул органических веществ, в частности, белков.

  • Велико значение воды как растворителя.

  • Является непосредственным участником многих химических реакций.

В. Вещества растворимые в воде гидрофильные (от греческого «гидрос» - вода, «филео» - любовь).

- спирты, амины, углеводы, белки, соли, низкокалорийные органические вещества и др.).

нерастворимые в воде гидрофобные (от греческого «гидрос» – вода, «фобос» – страх, ненависть).

-жиры, клетчатка.

2. СОЛИ.

А. Для процессов жизнедеятельности из входящих в состав солей катионов наиболее важны: К+, Na+, Ca2+, Mg2+ из анионов: HPO­­>4>²ˉ, H>2>PO>4>ˉ, Clˉ, HCO>3>ˉ

В. Концентрация катионов и анионов в клетке и в среде её обитания, как правило, резко различна. Так, внутри клетки всегда довольно высокая концентрация ионов калия и очень малая ионов натрия. Напротив, в окружающей среде – в плазме крови, в морской воде – мало ионов калия и много ионов натрия. Пока клетка жива, это соотношение ионов внутри и вне клетки стойко поддерживается.

С. Неорганические вещества содержаться в клетке не только в растворённом, но и в твёрдом состоянии. В частности, прочность и твёрдость костной ткани обеспечивается фосфатом кальция, а раковин моллюсков – карбонатом кальция.

II. Органические вещества

1. Белки.

Из органических веществ клетки на первом месте по количеству и значению стоят белки. В состав входят атомы углерода, водорода, кислорода, азота, а также Me-Fe, Zn, Cu. Белкам присуща огромная мон. масса.

Строение белков Среди органических соединений белки самые сложные. Они относятся к соединениям называемым полимерами. Её мономером являются нуклеотиды, состоящие нуклеиновые кислоты, т.е. первичная структура белка – это последовательное соединение аминокислот, остающееся за счёт образования пептидной связи.

Вторичное строение белка- это закрученная в спираль полипептидная цепочка.

Третичная структура белка- пространственное расположение закрученной в спираль полипептидной цепочки.

Четвертичная структура белка- существует в белках, в состав молекул которых входит более одной полипептидной цепочки.

Свойства и функции белков

Свойства:

1. Существуют белки совершенно нерастворимые в воде.

2. Малоактивные и химически устойчивые к воздействию агентов

3. Есть белки, имеющие вид нитей или молекулы в виде жирков диаметром 5-7мм. Под влиянием различных физических и химических факторов (высокой t°, ряда химических веществ, облучения, механического воздействия) слабые связи, поддерживающие вторичное и третичное строение белка – рвутся и молекула развёртывается. Нарушение природного строения белка называется денатурацией.

Функции:

1. Строительная. Из белков состоят мембраны клеток и клеточных органоидов.

2. Каталитическая. Они ускоряют реакции в десятки, сотни, млн. раз

3. Сигнальная. В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять своё третичное строение в ответ на действие факторов внешней среды.

4. Двигательная. Все виды движения, к которым способны клетки, выполняют особые сократительные белки.

5. Транспортная. Способны присоединять различные вещества и переносить их из одного места в другое.

6. Защитная

7. Энергетическая. При расщеплении 1г. белка освобождается 17,6 кДЖ

2. Углеводы.

Представляю собой сложные органические соединения, в их состав входят атомы углерода, кислорода, водорода.

Сложные – полимеры с мономерами в виде моносахаридов (глюкоза, рибоза, дезоксирибоза).

Биологическая роль

  • Играют роль источника энергии. При расщеплении углевода освобождается 17,6 кДЖ

  • Выполняют строительную функцию: из целлюлозы сост. Стенки растительных клеток.

3. Липиды.

Представляют собой органические вещества, нерастворимые в воде, но растворимые в бензине, эфире, ацетоне. Из липидов самые распространенные и известные жиры, а также лецитин, холестерин и витамины А, D и гормоны.

Биологическое значение велико и многообразно

  • Строительная функция

  • Энергетическая функция (жир)

  • Источник воды

  • Защитная функция ( низкая теплопроводность)

4. Нуклеиновые кислоты – ДНК, РНК, АТФ.

ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота

РНК рибонуклеиновая кислота

АТФ аденозинтрифосфорная кислота

1. Молекула ДНК – представляет собой две спирали замкнутые одна вокруг другой. ДНК содержится в ядре клетки, в митохондриях и хлоропластах. И является носителем наследственности.

2.Полимер состоит из монополимеров-нуклеотидов: остатки фосфорной кислоты, дезоксирибоза, азотистое основание (аденин + тимин)

(цитозин + гуанин)

Односпиральная молекула, нуклеотид состоит из: рибозы, остатков фосфорной кислоты, азотистого основания (аденин гуанин, цитозин, урацил). Более короткая молекула. Находится в ядре, цитоплазме и митохондриях.

Виды РНК:

  • Транспортные РНК (т-РНК) связывают аминокислоты и транспортируют их к месту синтеза белка.

  • Информационные (и-РНК). Переносят информацию о структуре белка от ДНК к месту синтеза белка.

  • Рибосомные РНК (р-РНК) Входят в состав рибосом

По химическому строение относится к нуклеотидам, состоящим из трёх остатков фосфорной кислоты, рибозы и остатков азотистого основания (аденина). АТФ играет центральную роль в энергетическом обмене клетки. Является непосредственным источников энергообеспечения любой клеточной функции. Под влиянием специфических ферментов она подвергается гидролизу. Эта реакция сопровождается освобождением энергии.

Опорный конспект по биологии

ученицы средней школы №401

Веренич Анны