Raku keemiline koostis. Raku anorgaanilised ained

Esitluste eelvaate kasutamiseks looge endale konto ( konto) Google'i ja logige sisse: https://accounts.google.com

Slaidide pealdised:

Keemiline koostis rakud ja nende struktuur

Üldine informatsioon Taime- ja loomarakkude keemiline koostis on sarnane, mis viitab nende päritolu ühtsusele. Rakkudest on leitud üle 80 keemilise elemendi. Makrotoitained: O, C, N, H. - 98% Mikroelemendid: K, P, S, Ca, Mg, Cl, Na. - 1,9% Ultramikroelemente: Cu, I, Zn, Co, Br. - 0,01%

Anorgaanilised ühendid Kõige tavalisem anorgaaniline ühend elusorganismide rakkudes on vesi. See siseneb kehasse alates väliskeskkond; loomadel võib see tekkida rasvade, valkude, süsivesikute lagunemisel. Vett leidub tsütoplasmas ja selle organellides, vakuoolides, tuumas, rakkudevahelistes ruumides. Funktsioonid: 1. Lahusti 2. Ainete transport 3. Keskkonna loomine keemilised reaktsioonid 4. Osalemine rakustruktuuride (tsütoplasma) moodustamises

Anorgaanilised ühendid Mineraalsoolad on vajalikud rakkude normaalseks funktsioneerimiseks. Näiteks annavad tugevust kaltsiumi ja fosfori lahustumatud soolad luukoe.

Süsivesikud on orgaanilised ühendid, mis sisaldavad vesinikku (H), süsinikku (C) ja hapnikku (O). Süsivesikud tekivad fotosünteesi käigus veest (H 2 O) ja süsinikdioksiidist (CO 2). Taimede viljade rakkudes on pidevalt fruktoosi ja glükoosi, andes neile magusa maitse. Funktsioonid: 1. Energeetiline (1 g glükoosi lagundamisel vabaneb 17,6 kJ energiat) 2. Struktuurne (putukate skeletis ja seente rakuseinas on kitiin) 3. Ladustav (tärklis taimerakkudes, glükogeen loomad)

Lipiidid Rühm rasvataolisi orgaanilisi ühendeid, mis ei lahustu vees, kuid lahustuvad hästi benseenis, bensiinis jne. Rasvad on üks lipiidide, glütserooli estrite ja rasvhapete klassidest. Rakud sisaldavad 1 kuni 5% rasva. Funktsioonid: 1. Energia (1 g rasva oksüdeerimisel vabaneb 38,9 kJ energiat) 2. Struktuurne (fosfolipiidid on rakumembraanide põhielemendid) 3. Kaitsev (soojusisolatsioon)

Valgud on biopolümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. Valgu molekuli struktuuris eristatakse esmast struktuuri - aminohappejääkide järjestust; sekundaarne on spiraalne struktuur, mida hoiavad koos paljud vesiniksidemed. Valgumolekuli tertsiaarne struktuur on ruumiline konfiguratsioon, mis meenutab kompaktset gloobulit. Seda toetavad ioon-, vesinik- ja disulfiidsidemed.Kvaternaarne struktuur tekib mitmete gloobulite koosmõjul (näiteks hemoglobiini molekul koosneb neljast sellisest alaühikust). Valgu molekuli loomuliku struktuuri kadumist nimetatakse denaturatsiooniks.

Nukleiinhapped Nukleiinhapped pakuvad päriliku (geneetilise) teabe talletamist ja edastamist. DNA (desoksüribonukleiinhape) on molekul, mis koosneb kahest keerdunud ahelast. DNA RNA Koosneb lämmastiku alusest (adeniin (A) A-T A-U tsütosiin (C), tümiin (T) või guaniin (G)), C-G C-G pentoos (desoksüriboos) ja fosfaat. RNA (ribonukleiinhape) on molekul, mis koosneb ühest nukleotiidide ahelast. See koosneb neljast lämmastiku alusest, kuid RNA-s oleva tümiini (T) asemel uratsiil (U) ja desoksüriboosi asemel riboos.

ATP ATP (adenosiintrifosforhape) on rühma kuuluv nukleotiid nukleiinhapped. ATP molekul koosneb lämmastikalusest adeniinist, riboosist ja kolmest fosforhappe jäägist. Fosforhappe ühe molekuli lõhenemine toimub ensüümide abil ja sellega kaasneb 40 kJ energia vabanemine. Rakk kasutab ATP energiat valgusünteesi protsessides, liikumisel, soojuse tootmisel, närviimpulsside juhtimisel, fotosünteesi protsessis jne. ATP on elusorganismide universaalne energiaakumulaator.

Rakuteooria 1665. aastal avastas inglise loodusteadlane Robert Hooke, jälgides mikroskoobi all puu korgilõiget, tühjad rakud, mida ta nimetas "rakkudeks". Kaasaegne rakuteooria sisaldab järgmisi sätteid: * kõik elusorganismid koosnevad rakkudest; rakk on elusolendi väikseim üksus; * kõigi ühe- ja hulkraksete organismide rakud on sarnased ehituselt, keemiliselt koostiselt, elutegevuse põhiilmingutelt ja ainevahetuselt; * rakkude paljunemine toimub jagunemise teel ning iga uus rakk tekib algse (ema)raku jagunemise tulemusena; kõik hulkraksed organismid arenevad ühest rakust * keerulistes hulkraksetes organismides, rakud on oma funktsioonile spetsialiseerunud ja moodustavad kudesid; kuded koosnevad organitest, mis on omavahel tihedalt seotud ja alluvad närvi- ja humoraalsele regulatsioonisüsteemile.

Rakuorganellid Tsütoplasma on poolvedel keskkond, milles paiknevad raku tuum ja kõik organellid. Tsütoplasmas on 85% vett ja 10% valku. Bioloogiline membraan Bioloogiline membraan: 1) piiritleb raku sisu väliskeskkonnast, 2) moodustab organellide seinad ja tuuma kesta, 3) jagab tsütoplasma sisu eraldi sektsioonideks. Membraani välimine ja sisemine kiht (tume) on moodustatud valgu molekulidest ja keskmine (hele) - kahe lipiidimolekulide kihiga. Bioloogilisel membraanil on selektiivne läbilaskvus.

Endoplasmaatiline retikulum (ER) See on tsütoplasmas paiknev kanalite, tuubulite, vesiikulite ja tsisternide võrgustik. Seal on siledad ER ja karedad (granuleeritud), kandvad ribosoomid. Siledad ER-membraanid osalevad rasvade ja süsivesikute ainevahetuses. Ribosoomid on kinnitatud kareda ER membraanile.

Ribosoomid Väikesed sfäärilised organellid, mille suurus on vahemikus 15–35 nm. Suurem osa ribosoomidest sünteesitakse nukleoolides ja sisenevad tuumamembraani pooride kaudu tsütoplasmasse, kus need paiknevad kas EPS membraanidel või vabalt.

Golgi kompleks Golgi kompleks on 5-10 lamedast tsisternist koosnev virn, mille servi mööda ulatuvad hargnevad torukesed ja väikesed vesiikulid. Golgi kompleks on raku välimine membraan. Golgi kompleks osaleb lüsosoomide, vakuoolide moodustamises, süsivesikute kogumises, rakuseina ehituses.

Lüsosoomid Lüsosoomid on sfäärilised kehad, mis on kaetud membraaniga ja sisaldavad umbes 30 ensüümi, mis on võimelised lagundama valke, nukleiinhappeid, rasvu ja süsivesikuid. Lüsosoomid moodustuvad Golgi kompleksis. Lüsosoomide membraanide kahjustamisel hävitavad neis sisalduvad ensüümid konnakulleste arengu käigus embrüote ja vastsete raku ja ajutisi organeid, nagu saba ja lõpused.

Plastiide leidub ainult taimerakkudes. Kloroplastid on kaksikkumera läätse kujuga ja sisaldavad rohelist pigmenti klorofülli. Kloroplastidel on võime püüda kinni päikesevalgust ja sünteesida orgaanilisi aineid ATP abil. Kromoplastid on plastiidid, mis sisaldavad taimseid pigmente (välja arvatud roheline), mis annavad värvi lilledele, viljadele, vartele ja teistele taimeosadele. Leukoplastid on värvitud plastiidid, mida leidub kõige sagedamini taimede värvimata osades - juurtes, sibulates jne. Nad võivad sünteesida ja koguda valke, rasvu ja polüsahhariide (tärklist).

Mitokondrid on valgusmikroskoobi all nähtavad graanulite, varraste, filamentide kujul, mille suurus on vahemikus 0,5 kuni 7 mikronit. Mitokondrite sein koosneb kahest membraanist - välimisest, siledast ja sisemisest, moodustades väljakasvud - cristae. Mitokondrite põhifunktsioonid on: - orgaaniliste ühendite oksüdeerimine süsihappegaasiks ja veeks; - - keemilise energia akumuleerumine ATP makroergilistes sidemetes.

Liikumisorganellid Inklusioonid Rakulise liikumise organellide hulka kuuluvad ripsmed ja lipukesed Nende organellide ülesanne on kas liikumist pakkuda (näiteks algloomadel) või vedelikku liigutada piki rakkude pinda (näiteks hingamisteede epiteelis lima liigutamiseks). tsütoplasma mittepüsivad komponendid, mille sisaldus varieerub sõltuvalt raku funktsionaalsest seisundist. .

Tuum Oma keemilise koostise järgi erineb tuum ülejäänud rakukomponentidest suure DNA (15-30%) ja RNA (12%) sisalduse poolest. 99% raku DNA-st asub tuumas. Tuum täidab kahte põhifunktsiooni: 1) päriliku teabe talletamine ja taastootmine; 2) rakus toimuvate ainevahetusprotsesside reguleerimine. Tuum koosneb tuumast, mis koosneb valgust ja r-RNA-st; kromatiin (kromosoomid) ja tuumamahl, mis on valkude, nukleiinhapete, süsivesikute ja ensüümide, mineraalsoolade lahus.

Prokarüootidel ja eukarüootidel puudub formaliseeritud tuum Pärilik informatsioon edastatakse DNA molekuli kaudu, millest moodustub nukleotiid. Eukarüootsete organellide ülesandeid täidavad membraaniga piiratud õõnsused B ja Cine - rohevetikad E - selgelt moodustunud tuumad, millel on oma kest. Nende tuuma DNA on suletud kromosoomidesse. Tsütoplasmas on erinevad organellid, mis täidavad seente, taimede ja loomade kuningriigi spetsiifilisi funktsioone.

1 22-st

Ettekanne teemal:

slaid number 1

Slaidi kirjeldus:

slaid number 2

Slaidi kirjeldus:

Sisu 1. Raku keemiline koostis: * Anorgaanilised ühendid (vesi ja mineraalsoolad) * Süsivesikud * Lipiidid (rasvad) * Valgud * Nukleiinhapped: DNA ja RNA * ATP ja muud orgaanilised ühendid (hormoonid ja vitamiinid) 2. Struktuur ja funktsioonid rakust: * Rakuteooria * Tsütoplasma ja bioloogiline membraan * Endoplasmaatiline retiikulum ja ribosoomid * Golgi kompleks ja lüsosoomid * Mitokondrid, liikumis- ja inklusiooniorganellid * plastiidid * tuum. Prokarüootid ja eukarüootid

slaid number 3

Slaidi kirjeldus:

Üldinfo Taime- ja loomarakkude keemiline koostis on väga sarnane, mis viitab nende päritolu ühtsusele. Rakkudest on leitud üle 80 keemilise elemendi, kuid ainult 27-l neist on teadaolev füsioloogiline roll. Makrotoitained: O, C, N, H. 98% Mikroelemendid: K, P, S, Ca, Mg, Cl, Na. 1,9% Ultramikroelemente: Cu, I, Zn, Co, Br. 0,01%

slaid number 4

Slaidi kirjeldus:

Anorgaanilised ühendid Kõige tavalisem anorgaaniline ühend elusorganismide rakkudes on vesi. See siseneb kehasse väliskeskkonnast; loomadel võib see lisaks tekkida rasvade, valkude, süsivesikute lagunemisel. Vett leidub tsütoplasmas ja selle organellides, vakuoolides, tuumas, rakkudevahelistes ruumides. Funktsioonid: 1. Lahusti 2. Ainete transport 3. Keemilisteks reaktsioonideks keskkonna loomine 4. Osalemine rakustruktuuride (tsütoplasma) moodustamises

slaid number 5

Slaidi kirjeldus:

Anorgaanilised ühendid Mineraalsoolad teatud kontsentratsioonides on vajalikud rakkude normaalseks funktsioneerimiseks. Näiteks lahustumatud kaltsiumi- ja fosforisoolad tagavad luude tugevuse. Katioonide ja anioonide sisaldus rakus ja selle keskkonnas (vereplasma, rakkudevaheline aine) on membraani poolläbilaskvuse tõttu erinev.

slaid number 6

Slaidi kirjeldus:

Süsivesikud Need on orgaanilised ühendid, mille hulka kuuluvad vesinik (H), süsinik (C) ja hapnik (O). Süsivesikud tekivad fotosünteesi käigus veest (H2O) ja süsinikdioksiidist (CO2). Taimede viljade rakkudes on pidevalt fruktoosi ja glükoosi, andes neile magusa maitse. Funktsioonid: 1. Energeetiline (1 g glükoosi lagundamisel vabaneb 17,6 kJ energiat) 2. Struktuurne (putukate skeletis ja seente rakuseinas on kitiin) 3. Ladustav (tärklis taimerakkudes, glükogeen loomad)

slaid number 7

Slaidi kirjeldus:

Lipiidid Rühm rasvataolisi orgaanilisi ühendeid, mis ei lahustu vees, kuid lahustuvad hästi mittepolaarsetes orgaanilistes lahustites (benseen, bensiin jne). Lipoproteiinid, glükolipiidid, fosfolipiidid. Rasvad on üks lipiidide, glütserooli estrite ja rasvhapete klassidest. Rakud sisaldavad 1 kuni 5% rasva. Funktsioonid: 1. Energia (1 g rasva oksüdeerumisel vabaneb 38,9 kJ energiat) 2. Struktuurne (fosfolipiidid on rakumembraanide põhielemendid) 3. Kaitsev (soojusisolatsioon)

slaid number 8

Slaidi kirjeldus:

Valgud Need on biopolümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. Valgu molekuli struktuuris eristatakse esmast struktuuri - aminohappejääkide järjestust; sekundaarne on spiraalne struktuur, mida hoiavad koos paljud vesiniksidemed. Valgumolekuli tertsiaarne struktuur on ruumiline konfiguratsioon, mis meenutab kompaktset gloobulit. Seda toetavad ioon-, vesinik- ja disulfiidsidemed, samuti hüdrofoobsed vastasmõjud. Kvaternaarne struktuur tekib mitmete gloobulite koosmõjul (näiteks hemoglobiini molekul koosneb neljast sellisest alaühikust). Valgu molekuli loomuliku struktuuri kadumist nimetatakse denaturatsiooniks.

slaid number 9

Slaidi kirjeldus:

Nukleiinhapped Nukleiinhapped võimaldavad elusorganismides päriliku (geneetilise) teabe talletamist ja edastamist. DNA (desoksüribonukleiinhape) on molekul, mis koosneb kahest spiraalselt keerdunud polünukleotiidahelast. DNA monomeer on desoksüribonukleotiid, mis koosneb lämmastiku alusest (adeniin (A), tsütosiin (C), tümiin (T) või guaniin (G)), pentoosist (desoksüriboos) ja fosfaadist. RNA (ribonukleiinhape) on molekul, mis koosneb ühest nukleotiidide ahelast. Ribonukleotiid koosneb ühest neljast lämmastiku alusest, kuid RNA-s on tümiini (T) asemel uratsiil (Y) ja desoksüriboosi asemel riboos.

slaid number 10

Slaidi kirjeldus:

ATP ATP (adenosiintrifosforhape) on nukleiinhapete rühma kuuluv nukleotiid. ATP molekul koosneb lämmastikalusest adeniinist, viiesüsinikulisest monosahhariidist riboosist ja kolmest fosforhappe jäägist, mis on omavahel ühendatud suure energiaga sidemetega. Fosforhappe ühe molekuli lõhenemine toimub ensüümide abil ja sellega kaasneb 40 kJ energia vabanemine. Rakk kasutab ATP energiat biosünteesi protsessides, liikumisel, soojuse tootmisel, närviimpulsside juhtimisel, fotosünteesi protsessis jne. ATP on elusorganismide universaalne energiaakumulaator.

slaid number 11

Slaidi kirjeldus:

Rakuteooria 1665. aastal avastas inglise loodusteadlane Robert Hooke, jälgides mikroskoobi all puu korgilõiget, tühjad rakud, mida ta nimetas "rakkudeks". Kaasaegne rakuteooria sisaldab järgmisi sätteid: * kõik elusorganismid koosnevad rakkudest; rakk on elusolendi väikseim üksus; * kõigi ühe- ja hulkraksete organismide rakud on sarnased ehituselt, keemiliselt koostiselt, elutegevuse põhiilmingutelt ja ainevahetuselt; * rakkude paljunemine toimub jagunemise teel ja iga uus rakk tekib algse (ema)raku jagunemise tulemusena, kõik paljurakulised organismid arenevad ühest rakust * keerulistes hulkraksetes organismides, rakud on oma funktsioonile spetsialiseerunud ja moodustavad kudesid; kuded koosnevad organitest, mis on omavahel tihedalt seotud ja alluvad närvi- ja humoraalsele regulatsioonisüsteemile.

slaid number 12

Slaidi kirjeldus:

Tsütoplasma Bioloogiline membraan Poolvedel keskkond, milles paiknevad raku tuum ja kõik organellid. Tsütoplasmas on 85% vett ja 10% valku. Bioloogiline membraan piiritleb raku sisu väliskeskkonnast, moodustab enamiku organellide seinad ja tuuma kesta ning jagab tsütoplasma sisu eraldi sektsioonideks. Membraani välimine ja sisemine kiht (tume) on moodustatud valgu molekulidest ja keskmine (hele) - kahe lipiidimolekulide kihiga. Lipiidimolekulid on paigutatud rangelt järjestatud viisil: molekulide vees lahustuvad (hüdrofiilsed) otsad on suunatud valgukihtide poole ja vees lahustumatud (hüdrofoobsed) otsad vastamisi. Bioloogilisel membraanil on selektiivne läbilaskvus

slaid number 13

Slaidi kirjeldus:

Endoplasmaatiline retikulum (ER) on tsütoplasmas paiknev kanalite, tuubulite, vesiikulite ja tsisternide võrgustik. EPS on ultramikroskoopilise struktuuriga membraanide süsteem. Seal on siledad (agranulaarsed) ja karedad (granuleeritud) ER, mis kannavad ribosoome. Sileda EPS-i membraanidel on ensüümsüsteemid, mis osalevad rasvade ja süsivesikute ainevahetuses. Granuleeritud ER-i membraanile kinnituvad ribosoomid ja valgumolekuli sünteesi käigus sukeldub ribosoomist pärinev polüpeptiidahel ER-kanalisse.

Slaidi kirjeldus:

Golgi kompleks Golgi kompleks on 5-10 lamedast tsisternist koosnev virn, mille servi mööda ulatuvad hargnevad torukesed ja väikesed vesiikulid. See on osa membraanisüsteemist: tuumamembraani välismembraan - endoplasmaatiline retikulum - Golgi kompleks - raku välimine membraan. Selles süsteemis toimub erinevate ühendite süntees ja ülekandmine, aga ka raku poolt salaja või jäätmena eritatavate ainete süntees ja ülekandmine. Golgi kompleks osaleb lüsosoomide, vakuoolide moodustamises, süsivesikute kogumises, rakuseina ehituses (taimedes).

slaid number 16

Slaidi kirjeldus:

Lüsosoomid Kerakujulised kehad, mis on kaetud elementaarmembraaniga ja sisaldavad umbes 30 hüdrolüütilist ensüümi, mis on võimelised lagundama valke, nukleiinhappeid, rasvu ja süsivesikuid. Lüsosoomid moodustuvad Golgi kompleksis. Kui lüsosoomide membraanid on kahjustatud, võivad neis sisalduvad ensüümid konnakulleste arengu käigus hävitada nii raku enda struktuure kui ka embrüote ja vastsete ajutisi elundeid, nagu saba ja lõpused.

slaid number 17

Slaidi kirjeldus:

Plastiide leidub ainult taimerakkudes. Kloroplastid on kaksikkumera läätse kujuga ja sisaldavad rohelist pigmenti klorofülli. Kloroplastidel on võime püüda kinni päikesevalgust ja sünteesida orgaanilisi aineid ATP abil. Kromoplastid on plastiidid, mis sisaldavad taimseid pigmente (välja arvatud roheline), mis annavad värvi lilledele, viljadele, vartele ja teistele taimeosadele. Leukoplastid on värvitud plastiidid, mida leidub kõige sagedamini taimede värvimata osades - juurtes, sibulates jne. Nad võivad sünteesida ja koguda valke, rasvu ja polüsahhariide (tärklist).

slaid number 18

Slaidi kirjeldus:

Mitokondrid Valgusmikroskoobi all nähtavad graanulite, varraste, filamentide kujul, mille suurus on vahemikus 0,5 kuni 7 mikronit. Mitokondrite sein koosneb kahest membraanist - välimisest, siledast ja sisemisest, moodustades väljakasvu - cristae, mis ulatuvad välja mitokondrite (maatriksi) sisemisse sisusse. Maatriks sisaldab autonoomset valkude biosünteesi süsteemi: mitokondriaalne RNA, DNA ja ribosoomid. Mitokondrite põhifunktsioonid on orgaaniliste ühendite oksüdeerimine süsihappegaasiks ja veeks ning keemilise energia kogunemine ATP makroergilistesse sidemetesse.

slaid number 19

Slaidi kirjeldus:

Liikumisorganellid Inklusioonid Rakulise liikumise organellide hulka kuuluvad ripsmed ja lipud – need on membraani väljakasvud, mille läbimõõt sisaldab keskel mikrotuubuleid. Nende organellide ülesanne on kas pakkuda liikumist (näiteks algloomadel) või liigutada vedelikku mööda rakupinda (näiteks hingamisteede epiteelis lima liigutamiseks) Inklusioonid on tsütoplasma mittepüsivad komponendid, sisu millest varieerub sõltuvalt raku funktsionaalsest seisundist. .

slaid number 20

Slaidi kirjeldus:

Tuum Tuuma kuju ja mõõtmed sõltuvad raku kujust ja suurusest ning selle funktsioonist. Keemilise koostise poolest erineb tuum ülejäänud rakukomponentidest suure DNA (15-30%) ja RNA (12%) sisalduse poolest. 99% raku DNA-st on koondunud tuuma, kus see koos valkudega moodustab komplekse – desoksüribonukleoproteiine (DNP). Tuum täidab kahte põhifunktsiooni: 1) päriliku teabe talletamine ja taastootmine; 2) rakus toimuvate ainevahetusprotsesside reguleerimine. Tuum koosneb tuumast, mis koosneb valgust ja r-RNA-st; kromatiin (kromosoomid) ja tuumamahl, mis on kolloidne lahus valgud, nukleiinhapped, süsivesikud ja ensüümid, mineraalsoolad.

slaid number 21

Slaidi kirjeldus:

Prokarüootidel ja eukarüootidel puudub formaliseeritud tuum Pärilik informatsioon edastatakse DNA molekuli kaudu, millest moodustub nukleotiid. Eukarüootsete organellide ülesandeid täidavad membraanidega piiratud õõnsused Bakterid ja sinivetikad On selgelt määratletud tuumad, millel on oma kest. Nende tuuma DNA on suletud kromosoomidesse. Tsütoplasmas on erinevad organellid, mis täidavad seente, taimede ja loomade kuningriigi spetsiifilisi funktsioone.

slaid number 22

Slaidi kirjeldus:

Raku keemiline koostis.Makro- ja mikroelemendid.
Moskva bioloogiaõpetaja GBOU kooli nr 879 ettekanne Titova S.S.

Elementide keemilise koostise ühtsus
Keemiline element Maakoor Merevesi Elusorganismid
O 49,2 85,8 65-75
C 0,4 0,0035 15-18
H 1,0 10,67 8-10
N 0,04 0,37 1,5-3,0
P 0,1 0,003 0,20-1,0
S 0,15 0,09 0,15-0,2
K 2,35 0,04 0,15-0,4
Ca 3,25 0,05 0,04-2,0
CI 0,2 0,06 0,05-0,1
Mg 2,35 0,14 0,02-0,03
Na 2,4 1,14 0,01-0,015
Fe4,2 0,00015 0,0003
Zn 0,01 0,00015 0,0003
Cu 0,01 0,00001 0,0002
I 0,01 0,000015 0,0001
F 0,1 2,07 0,0001

Keemilised elemendid
Makrotoitained (kontsentratsioon kehas üle 0,01%, üldsisaldus 99%)
Mikroelemendid (kontsentratsioon kehas alla 0,01%, üldsisaldus alla 0,1%)
O, C, H, N, P, S, K, Ca, Na, CI, Mg, Fe
Zn, Cu, Mn, Co, I, F
Orgaanilised elemendid
O, C, H, N

P

S
Na, CI

Makro- ja mikroelementide väärtus inimorganismis
K
Osaleb rakkude ergastamise protsessides, ensüümide töös, vee hoidmises rakus.
Ca
mg
Sisaldub taimede rakuseintes, luudes, hammastes, molluskite kestades; vajalik lihaste kokkutõmbumiseks, rakusiseseks liikumiseks
Klorofülli komponent; osaleb valkude biosünteesis

Makro- ja mikroelementide väärtus inimorganismis
Fe
See on osa valkudest ja nukleiinhapetest, osaleb luude ja hammaste moodustumisel
Zn
Cu
Leidub valkudes ja nukleiinhapetes
Osaleb rakkude ergastusprotsessides

Makro- ja mikroelementide väärtus inimorganismis
co
See on osa valkudest ja nukleiinhapetest, osaleb luude ja hammaste moodustumisel
I
F
Leidub valkudes ja nukleiinhapetes
Osaleb rakkude ergastusprotsessides

Vesi on elu alus Maal
Vee füüsikalised ja keemilised omadused
Sellel pole maitset, värvi ega lõhna.
Sellel on dipoolomadus.
Sellel on tihedus ja viskoossus.
See võib olla 3 koondamisolekus.
t sula.-0 С, t keema.-10 0 С
Omab pindpinevust.
Omab kapillaarsust.
Üldotstarbeline lahusti.

Vee molekuli struktuur
Vesiniksideme moodustumine
hüdrofoobsed ained
hüdrofiilsed ained
+
+
-

Vee bioloogiline roll
Annab rakule mahu ja elastsuse.

Vee bioloogiline roll
Viib läbi osmootseid nähtusi.

Vee bioloogiline roll
See on dispersioonikeskkond kolloidne süsteem tsütoplasma.

Vee bioloogiline roll
Soodustab rakkude termoregulatsiooni.

Vee bioloogiline roll
See on keemiliste reaktsioonide keskkond.

Vee bioloogiline roll
See on fotosünteesi ajal hapnikuallikas.

Vee bioloogiline roll
Teostab ainete liikumist.

Ained
Hüdrofiilne (vees lahustuv)
Hüdrofoobne (vees lahustumatu)
Veesisaldus inimkeha erinevates organites
aju 86%
maks 70%
Luud 20%

Mineraalsoolade funktsioonid
Määratakse puhvri omadused - võime säilitada söötme pH-d.
Pakkuda osmootset rõhku.
Kaasatud on ensüümi kofaktorid.
Mineraalsoolad võivad olla lahustunud või lahustumata olekus. Lahustuvad soolad dissotsieeruvad ioonideks.
Lahustumatud kaltsiumisoolad on osa ühe- ja mitmerakuliste loomade hammastest, luudest, kestadest ja kestadest.

ioonid
Katioonid (kõige olulisemad)
Mg Sisaldub klorofülli koostises
2+
Fe Fe Sisaldub valkudes, sealhulgas hemoglobiinis
2+
3+
K Na Soodustab ainete ülekandumist läbi membraani ja osaleb närviimpulsi juhtimises
Ca edendab lihaste kokkutõmbumine ja vere hüübimist
2+
+
Fosfaatioon Sisaldub ATP-s ja nukleiinhapetes
Karbonaat - ja vesinikkarbonaadi anioon Mõõdustab söötme pH kõikumisi
Anioonid (kõige olulisemad)

Rakud koosnevad samadest keemilistest elementidest, mis moodustavad elutu looduse.

Perioodilise tabeli 112 keemilisest elemendist

D. I. Mendelejev leidis elusorganismide rakkudest umbes 25.

Vastavalt lahtri kvantitatiivsele sisule kõik keemilised elemendid jagatud 3 rühma:

Makrotoitained

Ultramikroelemendid

mikroelemendid

need moodustavad (99%)

(kokku vähem kui 001%)

Makrotoitained

Makrotoitained moodustavad suurema osa raku ainest, need moodustavad umbes 99%, millest 98% moodustavad neli keemilist elementi:

hapnik - 65%

süsinik - 18%

vesinik - 10%

lämmastik - 3%

Ja veel 1% moodustab 8 elementi:

kaltsium, fosfor,

kloor, kaalium, väävel,

naatrium, magneesium,

raud

Organogeensed elemendid - on osa valkudest, nukleiinhapetest, lipiididest, süsivesikutest, veest

Mikroelemendid - valdavalt metalliioonid ( koobalt, vask, tsink jne) ja halogeenid ( jood, broom

ja jne). Neid esineb kogustes 0,001% kuni 0,000001%.

Need on osa hormoonidest, ensüümidest, vitamiinidest.

Näiteks tsink on vajalik DNA ja RNA polümeraaside ehk hormooninsuliini element. Jood on osa türoksiinist, kilpnäärme hormoonist.

Ultramikroelemendid – kontsentratsioon alla 0,000001%. Nad sisaldavad kuld, uraan, elavhõbe, seleen ja jne.

Enamiku nende elementide füsioloogiline roll elusorganismides ei ole kindlaks tehtud.

Keemilised ühendid rakus

orgaaniline

Anorgaaniline

Oravad

Vesi

Rasvad

mineraalsoolad

Süsivesikud

Nukleiinne

happed

anorgaanilised ained

Vesi

See mängib olulist rolli rakkude ja elusorganismide elus.

Lahtris on see kahel kujul: vaba ja seotud. Vaba (95% kogu veest) kasutatakse lahustina ja protoplasma keskkonnana. Seotud vesi (4-5%) on oma dipoolsuse tõttu (vesinikuaatomitel on osaliselt positiivne laeng ja hapnikuaatomil osaliselt negatiivne laeng) seotud nii positiivse kui ka negatiivse laenguga valkudega. Selle tulemusena moodustub valkude ümber vesine kest, mis ei lase neil üksteise külge kleepuda.

Valk

anorgaanilised ained. Vesi

Vee rolli rakus määravad selle omadused:

• vee molekulide väike suurus
• molekulide polaarsus
• ühenduvus

koos

vesiniksidemed.

H-sidemed veemolekulide vahel

Universaalne lahusti

metaboolne

Struktuurne

Sellel on kõrge erisoojusvõimsus.

Kõrge soojusjuhtivus – tänu selle molekulide väike suurus.

Vee bioloogiline roll rakus

Universaalne lahusti

polaarsete ainete puhul: soolad, suhkrud, happed jne. Vees lahustuvaid aineid nimetatakse hüdrofiilseteks.

Mittepolaarsete ainetega (hüdrofoobsed rasvad) ei moodusta vesi H-sidemeid ja seetõttu ei lahustu ega segune

nendega.

Struktuurne – rakkude tsütoplasma sisaldab 60%-95% vett.

põhjustab osmoosi ja turgori survet, st. füüsikalised omadused rakud;

Vee bioloogiline roll rakus

Sellel on kõrge erisoojusvõimsus neelab suur hulk soojusenergia vähese tõusuga +

enda temperatuur.

Sellel on kõigist teadaolevatest vedelikest suurim soojusmahtuvus. Kui temperatuur tõuseb keskkond osa soojusenergiast kulub veemolekulide vaheliste vesiniksidemete lõhkumisele, samal ajal kui soojus neeldub. Jahtumisel tekivad veemolekulide vahel uuesti vesiniksidemed ja eraldub soojust. See on tingitud selle võimest tagada raku termoregulatsioon.

Kõrge soojusjuhtivus selle molekulide väiksuse tõttu.

Vee bioloogiline roll rakus

Metaboolne - toimib keskkonnana keemiliste reaktsioonide toimumiseks

osaleb hüdrolüüsireaktsioonides (valkude, süsivesikute lagunemine toimub nende koostoimel veega);

Fotosünteesi käigus on vesi elektronide ja vesinikuaatomite allikaks.

See on ka vaba hapniku allikas:

6H 2 O+6CO 2 =C 6 H 12 O 6 + 6O 2

mineraalsoolad

mineraalsoolad

Roll puuris

Ühend

Dissotsieerunud olekus:

- katioonid

Ioonide kontsentratsioonide erinevusega membraani vastaskülgedel on seotud ainete aktiivne transport läbi membraani.

Koosneb katioonidest ja anioonidest

Tagage rakus pidev osmootne rõhk.

K, Na, Ca,

Fosforhappe anioonid luua fosfaatpuhvri süsteem, mis hoiab organismi rakusisese keskkonna pH tasemel 6,9.

Süsinikhape ja selle anioonid luua vesinikkarbonaatpuhvri süsteem, mis hoiab rakuvälise keskkonna (vereplasma) pH 7,4 juures.

- anioonid HPO 4,

H 2 PO 4

HCO 3 , CI

Nad tagavad ensüümide ja teiste makromolekulide funktsionaalse aktiivsuse (näiteks fosforhappe anioonid on osa fosfolipiididest, ATP-st, nukleotiididest jne; Fe ioon 2 + on osa hemoglobiinist, magneesium on osa klorofüllist jne).

Orgaaniliste ainetega seotud olekus

orgaaniline aine

Nukleiinhapped

Oravad

Süsivesikud

Lipiidid

Orgaanilised ühendid on süsiniku ühendid teiste elementidega.

Raku orgaaniline aine

• Polümeer on suure molekulmassiga aine

mille molekul koosneb suurest arvust

korduvad üksused - monomeerid.

• Bioloogilised polümeerid on orgaanilised ühendid,

leidub elusorganismide rakkudes.

Raku peamised orgaanilised ühendid

Biopolümeerid Monomeerid orgaaniline aine

Polüsahhariidid (tselluloos,

glükogeen, tärklis)

Monosahhariidid (glükoos, fruktoos)

Alkohol, glütseriin ja rasvhapped

Lipiidid ja lipoidid

Oravad

Aminohapped

Nukleiinhapped

Nukleotiidid

Oravad

– Need on biopolümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. Need koosnevad peamiselt süsinikust, vesinikust, hapnikust ja lämmastikust.

20 aminohapet, mida leidub valkudes

Aminohapped erinevad üksteisest ainult radikaalide poolest.

Aminohapete struktuur

karboksüülrühm

(happe omadused)

aminorühm

(põhiomadused)

süsivesinik

radikaalne

Aminohapped looduslikes valkudes

lühendatud

Nimi

Aminohappe

Alaniin

Arginiin

Asparagiin

Asparagiinhape

Valiin

Histidiin

Glütsiin

Glutamiin

Glutamiinhape

Leutsiin

Lüsiin

metioniin

Proliin

Rahulik

Türosiin

Treoniin

trüptofaan

Fenüülalaniin

Tsüsteiin

Aminohapped

Vastavalt inimese võimele sünteesida aminohappeid lähteainetest on:

Mitteasendatavad aminohapped - sünteesitakse inimkehas piisavas koguses:

glütsiin, alaniin, seriin, tsüsteiin, türosiin, asparagiin, glutamiin, asparagiin ja glutamiinhape.

Asendamatud aminohapped -

neid ei sünteesita inimkehas. Nad peavad tulema

toiduga kehasse:

valiin, isoleutsiin, leutsiin, lüsiin, metioniin, treoniin, trüptofaan ja fenüülalaniin.

Poolassendamatud aminohapped - arginiin, histidiin.

Moodustub ebapiisavates kogustes.

Nende puudust tuleks täiendada valgurikka toiduga.

Mitteasendatavad aminohapped

H 2 N

H 2 N

H 2 N

H 2 N

aspargi-

uus

hape

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

Türosiin

Glutamiin

CH 2

Glutaami-

uus

hape

CH 2

NH 2

H 2 N

H 2 N

H 2 N

H 2 C

CH 2

CH 2

Alaniin

Asparagiin

CH 3

CH 2

H 2 C

Tsüsteiin

O \u003d C - NH 2

Proliin

H 2 N

H 2 N

CH 2 Oh

Rahulik

Glütsiin

Poolessentsiaalsed aminohapped

Laste jaoks on need asendamatud.

H 2 N

H 2 N

CH 2

CH 2

CH 2

Histidiin

Arginiin

CH 2

HC-N

NH 2

Asendamatud aminohapped

H 2 N

H 2 N

H 2 N

H 2 N

H-C-OH

CH 2

CH 2

H 3 C-CH

Fenüülalaniin

Treoniin

CH 2

CH 3

CH 3

Valiin

metioniin

CH 3

H 2 N

H 2 N

CH 2

H 2 N

CH 2

CH 2

H-C-CH 3

H 2 N

Lüsiin

CH 2

CH 2

CH 2

Isoleutsiin

trüptofaan

Leutsiin

CH 2

CH 3

CH 2

CH 3

CH 3

NH 2

Peptiidsideme moodustumine

R 2

R 1

peptiid

ühendus

karboksüül

Grupp

H 2 O

karboksüül

Grupp

aminorühm

aminorühm

H 2 O

H 2 O

esimene aminohape teine ​​aminohape

R 1

R 2

Valkudes on aminohapped omavahel seotud peptiidsidemed (-NH-CO-) polüpeptiidahelateks.

Peptiidsidemed tekivad ühe aminohappe karboksüülrühma interaktsioonil teise aminohappe aminorühmaga.

Valkude ruumilisel korraldusel on neli taset

Esmane struktuur

Seotud aminohapete rangelt määratletud järjestus peptiidsidemed , määrab valgu molekuli esmase struktuuri

Valgu sekundaarne struktuur

– polüpeptiidahel, mis on keerdunud α-heeliksiks või β-lehtstruktuuriks.

Ta on käes vesiniksidemed, vahel esinevad NH- ja CO-rühmad asub külgnevatel pööretel.

Funktsioneerimine keerdspiraali kujul on iseloomulik fibrillaarsetele valkudele (kollageen, fibrinogeen, müosiin, aktiin jne)

Valgu tertsiaarne struktuur

Tertsiaarne struktuur - keerdumine keeruliseks konfiguratsiooniks - gloobul, mida toetavad disulfiidsidemed (-S-S-), mis tekivad väävlit sisaldavate aminohapete - tsüsteiini ja metioniini - radikaalide vahel.

Paljud valgumolekulid muutuvad funktsionaalselt aktiivseks alles pärast globulaarse (tertsiaarse) struktuuri omandamist.

Kvaternaarne valgu struktuur

Mitme identse või erineva polüpeptiidi mähise vastastikune paigutus ruumis, mis moodustavad ühe valgumolekuli kvaternaarne struktuur (keemilised sidemed võivad olla erinevad).

Hemoglobiin

erütrotsüütides

Valkude ruumilise organiseerituse tasemed

Valkude funktsioonid

• ensümaatiline: toimida bioloogilisena

katalüsaatorid, ensüümid on võimelised kiirendama keemilisi reaktsioone;

• Ehitus: valgud on kõigi oluline komponent

rakustruktuurid;

• transport: O ülekanne 2 , hormoonid loomade ja inimeste kehas;

• mootor: pakutakse igat tüüpi motoorseid reaktsioone

kontraktiilsed valgud - aktiin ja müosiin;

Valkude funktsioonid

• kaitsev: tabamisel võõrkehad organismis

toodetakse kaitsvaid valke – antikehi.

• energia: süsivesikute ja rasvade puudumisel võivad need oksüdeeruda

aminohappe molekulid (1 g valku-17,6 kJ energiat).

• signaal: membraani on ehitatud spetsiaalsed valgud, mis on võimelised

muuta oma tertsiaarset struktuuri välistegurite toimele

keskkond. Nii võetakse vastu ja edastatakse signaale väliskeskkonnast teave lahtris.

Süsivesikud -

süsinikust, vesinikust ja hapnikust koosnevad ained, mille koostist saab väljendada valemiga KOOS n (H 2 O) n

Süsivesikud võib jagada 3 klassi:

Monosahhariidid

Polüsahhariidid

Oligosahhariidid

CH 2 TEMA

NOCH 2

CH 2 TEMA

NOCH 2

CH 2 TEMA

NOCH 2

CH 2 TEMA

CH 2 TEMA

Deoksüriboos

Tselluloos

Riboos

sahharoos

Glükoos

Süsivesikud

Monosahhariidid - olenevalt süsinikuaatomite arvust nende molekulis eristatakse trioose (3C), tetroose (4C), pentoose (5C), heksoose (6C).

Omadused: väikesed molekulid lahustuvad vees kergesti. Esindatud kristalsete vormidega, maitselt magus.

NOCH 2

NOCH 2

Glükoos

Riboos

Deoksüriboos

Süsivesikud

Oligosahhariidid – mitmest monosahhariidist moodustuvad ained (kuni 10);

disahhariidid – ühendada kaks monosahhariidi ühte molekuli.

Omadused: vees lahustuv. Kristalliseerida. Magus maitse.

Glükoos + fruktoos = sahharoos

Glükoos + glükoos = maltoos

Glükoos + galaktoos = laktoos

CH 2 TEMA

NOCH 2

CH 2 TEMA

sahharoos

Süsivesikud

Polüsahhariidid - tekivad paljude monosahhariidide kombineerimisel ja on valemiga (C6H10O5) n.

Olulisemad on polüsahhariidid – tärklis, glükogeen, tselluloos, kitiin.

Omadused:

makromolekulid on vees lahustumatud või halvasti lahustuvad.

Need ei kristalliseeru. Ei ole maitselt magus.

CH 2 TEMA

CH 2 TEMA

CH 2 TEMA

Tselluloos

Süsivesikute funktsioonid

• energia: 1 g süsivesikute oksüdeerimisel (CO 2 ja H2O)

Vabaneb 17,6 kJ energiat;

• ladustamine: säilitatakse maksa- ja lihasrakkudes glükogeeni kujul;

• Ehitus: V taimerakk- tugev raku alus seinad (tselluloos);

• kaitsev: viskoossed eritised (lima), mida eritavad mitmesugused

näärmed, mis on rikkad süsivesikute ja nende derivaatide (glükoproteiinide) poolest. Kaitske seinu siseorganid(söögitoru, sooled, magu, bronhid) mehaaniliste kahjustuste ja läbitungimise eest mikroorganismid;

• retseptor: on osa vastuvõtvast osast.

raku retseptorid.

Lipiidid

Mitmekesisus

Rasvad

5-15% kuiv

rakuained, rasvkoes - 90%

Rasvalaadsed ained:

fosfolipiidid;

steroidid; vahad;

vabad rasvhapped

Rasvamolekulid moodustuvad kolmehüdroksüülse alkoholi (glütserooli) jääkidest ja kolmest rasvhappejäägist.

Lipiidide peamine omadus on hüdrofoobsus.

Rasvhape

+ 3H 2 O

Glütserool

Lipiidide funktsioonid

• soojusisolatsioon: mõnel loomal (hülged, vaalad) seda ladestub nahaalusesse rasvkoesse, mis vaaladel moodustab kuni 1 m paksuse kihi, säilitab konstantse kehatemperatuur.

• ladustamine: koguneda loomade rasvkoesse, viljadesse ja

taimede seemned;

• energia: 1 g rasva täieliku lagunemisega, 39 kJ energiat;

• struktuurne: Fosfolipiidid on raku lahutamatu osa membraanid;

• regulatiivsed : paljud hormoonid (nt neerupealiste koor, sugu) on lipiidide derivaadid.

ATP - adenosiintrifosfaat

ATP on makroergiline ühend sisaldavad keemilisi sidemeid, mille hüdrolüüsi käigus vabaneb energia.

adeniin

NH 2

H 2 C

40 kJ

H 2 O

Riboos

ATP + H 2 O → ADP + H 3 PO 4 + energia (40kJ/mol)