Chemické zloženie bunky. Anorganické látky bunky

Ak chcete použiť ukážku prezentácií, vytvorte si účet ( účtu) Google a prihláste sa: https://accounts.google.com

Popisy snímok:

Chemické zloženie bunky a ich štruktúra

Všeobecné informácie Chemické zloženie rastlinných a živočíšnych buniek je podobné, čo naznačuje jednotu ich pôvodu. V bunkách sa našlo viac ako 80 chemických prvkov. Makronutrienty: O, C, N, H. - 98 % Mikroživiny: K, P, S, Ca, Mg, Cl, Na. - 1,9 % Ultramikroelementy: Cu, I, Zn, Co, Br. - 0,01 %

Anorganické zlúčeniny Najčastejšou anorganickou zlúčeninou v bunkách živých organizmov je voda. Do tela sa dostáva z vonkajšie prostredie; u zvierat môže vzniknúť pri rozklade tukov, bielkovín, sacharidov. Voda sa nachádza v cytoplazme a jej organelách, vakuolách, jadrách, medzibunkových priestoroch. Funkcie: 1. Rozpúšťadlo 2. Transport látok 3. Vytváranie prostredia pre chemické reakcie 4. Účasť na tvorbe bunkových štruktúr (cytoplazma)

Anorganické zlúčeniny Minerálne soli sú nevyhnutné pre normálne fungovanie buniek. Pevnosť dodávajú napríklad nerozpustné soli vápnika a fosforu kostného tkaniva.

Sacharidy sú organické zlúčeniny, ktoré obsahujú vodík (H), uhlík (C) a kyslík (O). Sacharidy vznikajú z vody (H 2 O) a oxidu uhličitého (CO 2) pri fotosyntéze. Fruktóza a glukóza sú neustále prítomné v bunkách plodov rastlín a dodávajú im sladkú chuť. Funkcie: 1. Energetické (pri rozklade 1g glukózy sa uvoľní 17,6 kJ energie) 2. Štrukturálne (chitín v kostre hmyzu a v bunkovej stene húb) 3. Zásobné (škrob v rastlinných bunkách, glykogén v zvieratá)

Lipidy Skupina organických zlúčenín podobných tuku, nerozpustné vo vode, ale vysoko rozpustné v benzéne, benzíne atď. Tuky sú jednou z tried lipidov, esterov glycerolu a mastných kyselín. Bunky obsahujú od 1 do 5% tuku. Funkcie: 1. Energetické (oxidáciou 1 g tuku sa uvoľní 38,9 kJ energie) 2. Štrukturálne (fosfolipidy sú hlavnými prvkami bunkových membrán) 3. Ochranné (tepelná izolácia)

Proteíny sú biopolyméry, ktorých monoméry sú aminokyseliny. V štruktúre molekuly proteínu sa rozlišuje primárna štruktúra - sekvencia aminokyselinových zvyškov; sekundárna je špirálovitá štruktúra, ktorá je držaná pohromade mnohými vodíkovými väzbami. Terciárna štruktúra molekuly proteínu je priestorová konfigurácia pripomínajúca kompaktnú globulu. Je podporovaný iónovými, vodíkovými a disulfidovými väzbami.Kvartérna štruktúra vzniká interakciou viacerých guľôčok (napríklad molekula hemoglobínu pozostáva zo štyroch takýchto podjednotiek). Strata molekuly proteínu jej prirodzenej štruktúry sa nazýva denaturácia.

Nukleové kyseliny Nukleové kyseliny zabezpečujú uchovávanie a prenos dedičných (genetických) informácií. DNA (deoxyribonukleová kyselina) je molekula, ktorá pozostáva z dvoch skrútených reťazcov. DNA RNA Pozostáva z dusíkatej bázy (adenín (A) A-TA-U cytozín (C), tymín (T) alebo guanín (G)), C-G C-G pentóza (deoxyribóza) a fosfát. RNA (ribonukleová kyselina) je molekula pozostávajúca z jedného reťazca nukleotidov. Skladá sa zo štyroch dusíkatých báz, ale namiesto tymínu (T) v RNA uracil (U) a namiesto deoxyribózy ribóza.

ATP ATP (kyselina adenozíntrifosforečná) je nukleotid patriaci do skupiny nukleových kyselín. Molekula ATP pozostáva z dusíkatej bázy adenínu, ribózy a troch zvyškov kyseliny fosforečnej. K štiepeniu jednej molekuly kyseliny fosforečnej dochádza pomocou enzýmov a je sprevádzané uvoľnením 40 kJ energie. Bunka využíva energiu ATP pri procesoch syntézy bielkovín, pri pohybe, pri tvorbe tepla, pri vedení nervových vzruchov, pri fotosyntéze atď. ATP je univerzálny akumulátor energie v živých organizmoch.

Bunková teória V roku 1665 anglický prírodovedec Robert Hooke, ktorý pod mikroskopom pozoroval rez korku stromu, objavil prázdne bunky, ktoré nazval „bunky“. Moderné bunkovej teórie obsahuje tieto ustanovenia: * všetky živé organizmy pozostávajú z buniek; bunka je najmenšia jednotka živej veci; * bunky všetkých jednobunkových a mnohobunkových organizmov sú podobné štruktúrou, chemickým zložením, základnými prejavmi životnej činnosti a metabolizmu; * rozmnožovanie buniek prebieha delením a každá nová bunka vzniká ako výsledok delenia pôvodnej (materskej) bunky; všetky mnohobunkové organizmy sa vyvíjajú z jednej bunky * v zložitých mnohobunkových organizmoch sú bunky špecializované na svoju funkciu a tvoria tkanivá; tkanivá pozostávajú z orgánov, ktoré sú úzko prepojené a podriadené nervovému a humorálnemu systému regulácie.

Bunkové organely Cytoplazma je polotekuté médium, v ktorom sa nachádza bunkové jadro a všetky organely. Cytoplazma pozostáva z 85 % vody a 10 % bielkovín. Biologická membrána Biologická membrána: 1) ohraničuje obsah bunky od vonkajšieho prostredia, 2) tvorí steny organel a obal jadra, 3) rozdeľuje obsah cytoplazmy na samostatné kompartmenty. Vonkajšie a vnútorné vrstvy membrány (tmavé) sú tvorené proteínovými molekulami a stredná (svetlá) - dvoma vrstvami lipidových molekúl. Biologická membrána má selektívnu permeabilitu.

Endoplazmatické retikulum (ER) Je to sieť kanálov, tubulov, vezikúl, cisterien umiestnených vo vnútri cytoplazmy. Existujú hladké ER a drsné (granulárne), nesúce ribozómy. Hladké membrány ER sa podieľajú na metabolizme tukov a sacharidov. Ribozómy sú pripojené k membráne hrubého ER.

Ribozómy Malé guľovité organely s veľkosťou od 15 do 35 nm. Väčšina ribozómov sa syntetizuje v jadierkach a cez póry jadrovej membrány sa dostávajú do cytoplazmy, kde sa nachádzajú buď na EPS membránach, alebo voľne.

Golgiho komplex Golgiho komplex je súbor 5-10 plochých cisterien, pozdĺž ktorých okrajov sa rozprestierajú vetviace sa tubuly a malé vezikuly. Golgiho komplex je vonkajšia bunková membrána. Golgiho komplex sa podieľa na tvorbe lyzozómov, vakuol, na akumulácii sacharidov, na stavbe bunkovej steny.

Lyzozómy Lyzozómy sú guľovité telieska pokryté membránou a obsahujúce asi 30 enzýmov schopných štiepiť bielkoviny, nukleové kyseliny, tuky a sacharidy. Lyzozómy sa tvoria v Golgiho komplexe. Keď sú membrány lyzozómov poškodené, enzýmy v nich obsiahnuté ničia bunku a dočasné orgány embryí a lariev, ako je chvost a žiabre počas vývoja žabích pulcov.

Plastidy sa nachádzajú iba v rastlinných bunkách. Chloroplasty majú tvar bikonvexnej šošovky a obsahujú zelený pigment chlorofyl. Chloroplasty majú schopnosť zachytávať slnečné svetlo a syntetizovať organické látky pomocou ATP. Chromoplasty sú plastidy obsahujúce rastlinné pigmenty (okrem zelenej), ktoré dodávajú farbu kvetom, plodom, stonkám a iným častiam rastlín. Leukoplasty sú bezfarebné plastidy nachádzajúce sa najčastejšie v nesfarbených častiach rastlín – koreňoch, cibuľkách atď. Môžu syntetizovať a akumulovať bielkoviny, tuky a polysacharidy (škrob).

Mitochondrie sú viditeľné pod svetelným mikroskopom vo forme granúl, tyčiniek, filamentov s veľkosťou od 0,5 do 7 mikrónov. Stenu mitochondrií tvoria dve membrány – vonkajšia, hladká a vnútorná, tvoriace výrastky – cristae. Hlavné funkcie mitochondrií sú: - oxidácia organických zlúčenín na oxid uhličitý a vodu; - - akumulácia chemickej energie v makroergických väzbách ATP.

Pohybové organely Inklúzie Bunkové pohybové organely zahŕňajú riasinky a bičíky Funkciou týchto organel je buď zabezpečiť pohyb (napríklad u prvokov), alebo presúvať tekutinu po povrchu buniek (napríklad v dýchacom epiteli na pohyb hlienu) Inklúzie sú nestále zložky cytoplazmy, ktorých obsah sa mení v závislosti od funkčného stavu bunky. .

Jadro Podľa chemického zloženia sa jadro odlišuje od ostatných zložiek bunky vysokým obsahom DNA (15-30 %) a RNA (12 %). 99% DNA bunky sa nachádza v jadre. Jadro plní dve hlavné funkcie: 1) uchovávanie a reprodukciu dedičných informácií; 2) regulácia metabolických procesov prebiehajúcich v bunke. Jadro pozostáva z jadierka, pozostávajúceho z proteínu a r-RNA; chromatín (chromozómy) a jadrová šťava, čo je roztok bielkovín, nukleových kyselín, sacharidov a enzýmov, minerálnych solí.

Prokaryoty a eukaryoty nemajú formalizované jadro.Dedičná informácia sa prenáša cez molekulu DNA, ktorá tvorí nukleotid. Funkcie eukaryotických organel plnia membránou ohraničené dutiny B a Cine - zelené riasy E - jasne vytvorené jadrá, ktoré majú svoj obal. Ich jadrová DNA je uzavretá v chromozómoch. V cytoplazme sú rôzne organely, ktoré vykonávajú špecifické funkcie Kráľovstva húb, rastlín a živočíchov.

1 z 22

Prezentácia na tému:

snímka číslo 1

Popis snímky:

snímka číslo 2

Popis snímky:

Obsah 1. Chemické zloženie bunky: * Anorganické zlúčeniny (voda a minerálne soli) * Sacharidy * Lipidy (tuky) * Bielkoviny * Nukleové kyseliny: DNA a RNA * ATP a iné organické zlúčeniny (hormóny a vitamíny) 2. Štruktúra a funkcie bunky: * Teória bunky * Cytoplazma a biologická membrána * Endoplazmatické retikulum a ribozómy * Golgiho komplex a lyzozómy * Mitochondrie, pohybové a inklúzne organely * Plastidy * Jadro. Prokaryoty a eukaryoty

snímka číslo 3

Popis snímky:

Všeobecné informácie Chemické zloženie rastlinných a živočíšnych buniek je veľmi podobné, čo naznačuje jednotu ich pôvodu. V bunkách sa našlo viac ako 80 chemických prvkov, ale len 27 z nich má známu fyziologickú úlohu. Makronutrienty: O, C, N, H. 98 % Mikroživiny: K, P, S, Ca, Mg, Cl, Na. 1,9 % Ultramikroelementy: Cu, I, Zn, Co, Br. 0,01 %

snímka číslo 4

Popis snímky:

Anorganické zlúčeniny Najčastejšou anorganickou zlúčeninou v bunkách živých organizmov je voda. Do tela sa dostáva z vonkajšieho prostredia; u zvierat sa navyše môže vytvárať pri rozklade tukov, bielkovín, sacharidov. Voda sa nachádza v cytoplazme a jej organelách, vakuolách, jadrách, medzibunkových priestoroch. Funkcie: 1. Rozpúšťadlo 2. Transport látok 3. Vytváranie prostredia pre chemické reakcie 4. Účasť na tvorbe bunkových štruktúr (cytoplazma)

snímka číslo 5

Popis snímky:

Anorganické zlúčeniny Minerálne soli v určitých koncentráciách sú nevyhnutné pre normálne fungovanie buniek. Napríklad nerozpustné soli vápnika a fosforu poskytujú pevnosť kostí. Obsah katiónov a aniónov v bunke a jej prostredí (krvná plazma, medzibunková látka) je odlišná v dôsledku polopriepustnosti membrány.

snímka číslo 6

Popis snímky:

Sacharidy Sú to organické zlúčeniny, ktoré zahŕňajú vodík (H), uhlík (C) a kyslík (O). Sacharidy vznikajú z vody (H2O) a oxidu uhličitého (CO2) pri fotosyntéze. Fruktóza a glukóza sú neustále prítomné v bunkách plodov rastlín a dodávajú im sladkú chuť. Funkcie: 1. Energetické (pri rozklade 1g glukózy sa uvoľní 17,6 kJ energie) 2. Štrukturálne (chitín v kostre hmyzu a v bunkovej stene húb) 3. Zásobné (škrob v rastlinných bunkách, glykogén v zvieratá)

snímka číslo 7

Popis snímky:

Lipidy Skupina organických zlúčenín podobných tuku, nerozpustných vo vode, ale vysoko rozpustných v nepolárnych organických rozpúšťadlách (benzén, benzín atď.). Lipoproteíny, glykolipidy, fosfolipidy. Tuky sú jednou z tried lipidov, esterov glycerolu a mastných kyselín. Bunky obsahujú od 1 do 5% tuku. Funkcie: 1. Energetické (pri oxidácii 1 g tuku sa uvoľní 38,9 kJ energie) 2. Štrukturálne (fosfolipidy sú hlavnými prvkami bunkových membrán) 3. Ochranné (tepelná izolácia)

snímka číslo 8

Popis snímky:

Proteíny Sú to biopolyméry, ktorých monoméry sú aminokyseliny. V štruktúre molekuly proteínu sa rozlišuje primárna štruktúra - sekvencia aminokyselinových zvyškov; sekundárna je špirálovitá štruktúra, ktorá je držaná pohromade mnohými vodíkovými väzbami. Terciárna štruktúra molekuly proteínu je priestorová konfigurácia pripomínajúca kompaktnú globulu. Je podporovaný iónovými, vodíkovými a disulfidovými väzbami, ako aj hydrofóbnymi interakciami. Kvartérna štruktúra vzniká interakciou niekoľkých guľôčok (napríklad molekula hemoglobínu pozostáva zo štyroch takýchto podjednotiek). Strata molekuly proteínu jej prirodzenej štruktúry sa nazýva denaturácia.

snímka číslo 9

Popis snímky:

Nukleové kyseliny Nukleové kyseliny zabezpečujú ukladanie a prenos dedičných (genetických) informácií v živých organizmoch. DNA (deoxyribonukleová kyselina) je molekula pozostávajúca z dvoch špirálovo stočených polynukleotidových reťazcov. Monomér DNA je deoxyribonukleotid pozostávajúci z dusíkatej bázy (adenín (A), cytozín (C), tymín (T) alebo guanín (G)), pentóza (deoxyribóza) a fosfát. RNA (ribonukleová kyselina) je molekula pozostávajúca z jedného reťazca nukleotidov. Ribonukleotid pozostáva z jednej zo štyroch dusíkatých báz, ale namiesto tymínu (T) v RNA uracil (Y) a namiesto deoxyribózy ribóza.

snímka číslo 10

Popis snímky:

ATP ATP (kyselina adenozíntrifosforečná) je nukleotid patriaci do skupiny nukleových kyselín. Molekula ATP pozostáva z dusíkatej bázy adenínu, päťuhlíkového monosacharidu ribózy a troch zvyškov kyseliny fosforečnej, ktoré sú navzájom spojené vysokoenergetickými väzbami. K štiepeniu jednej molekuly kyseliny fosforečnej dochádza pomocou enzýmov a je sprevádzané uvoľnením 40 kJ energie. Bunka využíva energiu ATP v procesoch biosyntézy, pri pohybe, pri tvorbe tepla, pri vedení nervových vzruchov, pri fotosyntéze atď. ATP je univerzálny akumulátor energie v živých organizmoch.

snímka číslo 11

Popis snímky:

Bunková teória V roku 1665 anglický prírodovedec Robert Hooke, ktorý pod mikroskopom pozoroval rez korku stromu, objavil prázdne bunky, ktoré nazval „bunky“. Moderná bunková teória obsahuje nasledujúce ustanovenia: * všetky živé organizmy sa skladajú z buniek; bunka je najmenšia jednotka živej veci; * bunky všetkých jednobunkových a mnohobunkových organizmov sú podobné štruktúrou, chemickým zložením, základnými prejavmi životnej činnosti a metabolizmu; * rozmnožovanie buniek prebieha delením a každá nová bunka vzniká delením pôvodnej (materskej) bunky, všetky mnohobunkové organizmy sa vyvíjajú z jednej bunky * v zložitých mnohobunkových organizmoch sú bunky špecializované na svoju funkciu a tvoria tkanivá; tkanivá pozostávajú z orgánov, ktoré sú úzko prepojené a podriadené nervovému a humorálnemu systému regulácie.

snímka číslo 12

Popis snímky:

Cytoplazma Biologická membrána Polotekuté médium, v ktorom sa nachádza bunkové jadro a všetky organely. Cytoplazma pozostáva z 85 % vody a 10 % bielkovín. Biologická membrána ohraničuje obsah bunky od vonkajšieho prostredia, tvorí steny väčšiny organel a obal jadra a rozdeľuje obsah cytoplazmy do samostatných kompartmentov. Vonkajšie a vnútorné vrstvy membrány (tmavé) sú tvorené proteínovými molekulami a stredná (svetlá) - dvoma vrstvami lipidových molekúl. Molekuly lipidov sú usporiadané striktne usporiadaným spôsobom: vo vode rozpustné (hydrofilné) konce molekúl smerujú k proteínovým vrstvám a vo vode nerozpustné (hydrofóbne) konce sú oproti sebe. Biologická membrána má selektívnu permeabilitu

snímka číslo 13

Popis snímky:

Endoplazmatické retikulum (ER) je sieť kanálov, tubulov, vezikúl, cisterien umiestnených vo vnútri cytoplazmy. EPS je systém membrán s ultramikroskopickou štruktúrou. Existujú hladké (agranulárne) a drsné (granulárne) ER, nesúce ribozómy. Na membránach hladkého EPS sú enzýmové systémy zapojené do metabolizmu tukov a sacharidov. Ribozómy sú pripojené k membráne granulárneho ER a počas syntézy proteínovej molekuly je polypeptidový reťazec z ribozómu ponorený do ER kanála.

Popis snímky:

Golgiho komplex Golgiho komplex je súbor 5-10 plochých cisterien, pozdĺž ktorých okrajov sa rozprestierajú vetviace sa tubuly a malé vezikuly. Je súčasťou membránového systému: vonkajšia membrána jadrovej membrány - endoplazmatické retikulum - Golgiho komplex - vonkajšia bunková membrána. V tomto systéme prebieha syntéza a prenos rôznych zlúčenín, ako aj látok vylučovaných bunkou vo forme tajomstva alebo odpadu. Golgiho komplex sa podieľa na tvorbe lyzozómov, vakuol, na akumulácii sacharidov, na stavbe bunkovej steny (u rastlín).

snímka číslo 16

Popis snímky:

Lyzozómy Guľovité telieska pokryté elementárnou membránou a obsahujúce asi 30 hydrolytických enzýmov schopných štiepiť bielkoviny, nukleové kyseliny, tuky a sacharidy. Lyzozómy sa tvoria v Golgiho komplexe. Ak sú membrány lyzozómov poškodené, enzýmy v nich obsiahnuté môžu počas vývoja žabích pulcov zničiť štruktúry samotnej bunky a dočasné orgány embryí a lariev, ako je chvost a žiabre.

snímka číslo 17

Popis snímky:

Plastidy sa nachádzajú iba v rastlinných bunkách. Chloroplasty majú tvar bikonvexnej šošovky a obsahujú zelený pigment chlorofyl. Chloroplasty majú schopnosť zachytávať slnečné svetlo a syntetizovať organické látky pomocou ATP. Chromoplasty sú plastidy obsahujúce rastlinné pigmenty (okrem zelenej), ktoré dodávajú farbu kvetom, plodom, stonkám a iným častiam rastlín. Leukoplasty sú bezfarebné plastidy nachádzajúce sa najčastejšie v nesfarbených častiach rastlín – koreňoch, cibuľkách atď. Môžu syntetizovať a akumulovať bielkoviny, tuky a polysacharidy (škrob).

snímka číslo 18

Popis snímky:

Mitochondrie Viditeľné pod svetelným mikroskopom vo forme granúl, tyčiniek, filamentov s veľkosťou od 0,5 do 7 mikrónov. Stenu mitochondrií tvoria dve membrány – vonkajšia, hladká a vnútorná, tvoriace výrastky – cristae, ktoré vyčnievajú do vnútorného obsahu mitochondrií (matrice). Matrica obsahuje autonómny systém biosyntézy bielkovín: mitochondriálnu RNA, DNA a ribozómy. Hlavnými funkciami mitochondrií sú oxidácia organických zlúčenín na oxid uhličitý a vodu a akumulácia chemickej energie v makroergických väzbách ATP.

snímka číslo 19

Popis snímky:

Pohybové organely Inklúzie K bunkovým pohybovým organelám patria mihalnice a bičíky – sú to výrastky membrány s priemerom, ktorá obsahuje v strede mikrotubuly. Funkciou týchto organel je buď zabezpečiť pohyb (napr. u prvokov) alebo premiestňovať tekutinu po povrchu bunky (napr. v dýchacom epiteli premiestňovať hlien).Inklúzie sú nestále zložky cytoplazmy, obsah z ktorých sa mení v závislosti od funkčného stavu bunky. .

snímka číslo 20

Popis snímky:

Jadro Tvar a rozmery jadra závisia od tvaru a veľkosti bunky a jej funkcie. Z hľadiska chemického zloženia sa jadro líši od zvyšku bunkových zložiek vysokým obsahom DNA (15-30 %) a RNA (12 %). 99 % DNA bunky je sústredených v jadre, kde spolu s bielkovinami vytvára komplexy – deoxyribonukleoproteíny (DNP). Jadro plní dve hlavné funkcie: 1) uchovávanie a reprodukciu dedičných informácií; 2) regulácia metabolických procesov prebiehajúcich v bunke. Jadro pozostáva z jadierka, pozostávajúceho z proteínu a r-RNA; chromatín (chromozómy) a jadrová šťava, ktorá je koloidný roztok proteíny, nukleové kyseliny, sacharidy a enzýmy, minerálne soli.

snímka číslo 21

Popis snímky:

Prokaryoty a eukaryoty nemajú formalizované jadro.Dedičná informácia sa prenáša cez molekulu DNA, ktorá tvorí nukleotid. Funkcie eukaryotických organel plnia dutiny ohraničené membránami Baktérie a Modro - zelené riasy Existujú jasne definované jadrá, ktoré majú svoj obal. Ich jadrová DNA je uzavretá v chromozómoch. V cytoplazme sú rôzne organely, ktoré vykonávajú špecifické funkcie Kráľovstva húb, rastlín a živočíchov.

snímka číslo 22

Popis snímky:

Chemické zloženie bunky.Makro- a mikroprvky.
Prezentácia učiteľa biológie GBOU School No. 879 of Moscow Titova S.S.

Jednota elementárneho chemického zloženia
Chemický prvok Zemská kôra Morská vodaŽivé organizmy
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

Chemické prvky
Makronutrienty (koncentrácia v tele viac ako 0,01%, celkový obsah 99%)
Stopové prvky (koncentrácia v organizme menej ako 0,01 %, celkový obsah menej ako 0,1 %)
O, C, H, N, P, S, K, Ca, Na, Cl, Mg, Fe
Zn, Cu, Mn, Co, I, F
Organogénne prvky
O, C, H, N

P

S
Na,CI

Hodnota makro- a mikroprvkov v ľudskom tele
K
Podieľa sa na procesoch excitácie buniek, práci enzýmov, zadržiavaní vody v bunke.
Ca
mg
Zahrnuté v bunkových stenách rastlín, kostiach, zuboch, lastúrach mäkkýšov; nevyhnutné pre svalovú kontrakciu, intracelulárny pohyb
Zložka chlorofylu; podieľa sa na biosyntéze bielkovín

Hodnota makro- a mikroprvkov v ľudskom tele
Fe
Je súčasťou bielkovín a nukleových kyselín, podieľa sa na tvorbe kostí a zubov
Zn
Cu
Nachádza sa v bielkovinách a nukleových kyselinách
Podieľa sa na procesoch excitácie buniek

Hodnota makro- a mikroprvkov v ľudskom tele
spol
Je súčasťou bielkovín a nukleových kyselín, podieľa sa na tvorbe kostí a zubov
ja
F
Nachádza sa v bielkovinách a nukleových kyselinách
Podieľa sa na procesoch excitácie buniek

Voda je základom života na Zemi
Fyzikálne a chemické vlastnosti vody
Nemá chuť, farbu ani vôňu.
Má dipólovú vlastnosť.
Má hustotu a viskozitu.
Môže byť v 3 stavoch agregácie.
t top.-0 С, t var.-10 0 С
Má povrchové napätie.
Má vzlínavosť.
Rozpúšťadlo na všeobecné použitie.

Štruktúra molekuly vody
Tvorba vodíkovej väzby
hydrofóbne látky
hydrofilné látky
+
+
-

Biologická úloha vody
Dodáva bunkám objem a pružnosť.

Biologická úloha vody
Vykonáva osmotické javy.

Biologická úloha vody
Je to disperzné médium v koloidný systém cytoplazme.

Biologická úloha vody
Podporuje termoreguláciu buniek.

Biologická úloha vody
Je to médium pre chemické reakcie.

Biologická úloha vody
Je zdrojom kyslíka pri fotosyntéze.

Biologická úloha vody
Vykonáva pohyb látok.

Látky
Hydrofilný (rozpustný vo vode)
Hydrofóbne (nerozpustné vo vode)
Obsah vody v rôznych orgánoch ľudského tela
mozog 86%
Pečeň 70 %
Kosti 20%

Funkcie minerálnych solí
Zisťujú sa vlastnosti pufra – schopnosť udržiavať pH média.
Zabezpečte osmotický tlak.
Enzýmové kofaktory sú zahrnuté.
Minerálne soli môžu byť v rozpustenom alebo nerozpustenom stave. Rozpustné soli disociujú na ióny.
Nerozpustné vápenaté soli sú súčasťou zubov, kostí, schránok a schránok jednobunkových a mnohobunkových živočíchov.

ióny
katióny (najdôležitejšie)
Mg Zahrnuté v chlorofyle
2+
Fe Fe Zahrnuté do bielkovín vrátane hemoglobínu
2+
3+
K Na Uľahčuje prenos látok cez membránu a podieľa sa na vedení nervového vzruchu
Ca podporuje svalová kontrakcia a zrážanlivosti krvi
2+
+
Fosfátový anión Obsiahnutý v ATP a nukleových kyselinách
Uhličitanový a hydrogénuhličitanový anión Zmierňuje kolísanie pH média
Anióny (najdôležitejšie)

Bunky sa skladajú z rovnakých chemických prvkov, ktoré tvoria neživú prírodu.

Zo 112 chemických prvkov periodickej tabuľky

D. I. Mendelejev ich našiel asi 25 v bunkách živých organizmov.

Podľa kvantitatívneho obsahu v bunke všetky chemické prvky rozdelené do 3 skupín:

Makronutrienty

Ultramikroelementy

stopové prvky

tvoria (99 %)

(celkovo menej ako 001 %)

Makronutrienty

Makronutrienty tvoria väčšinu substancie bunky, tvoria asi 99 %, z čoho 98 % tvoria štyri chemické prvky:

kyslík - 65%

uhlík - 18%

vodík - 10%

dusík - 3%

A ďalšie 1% pripadá na 8 prvkov:

vápnik, fosfor,

chlór, draslík, síra,

sodík, horčík,

železo

Organogénne prvky – sú súčasťou bielkovín, nukleových kyselín, lipidov, sacharidov, vody

Stopové prvky - prevažne kovové ióny ( kobalt, meď, zinok atď.) a halogény ( jód, bróm

atď.). Sú prítomné v množstvách od 0,001 % do 0,000001 %.

Sú súčasťou hormónov, enzýmov, vitamínov.

Napríklad zinok je nevyhnutným prvkom DNA a RNA polymeráz, hormónu inzulínu. Jód je súčasťou tyroxínu, hormónu štítnej žľazy.

Ultramikroelementy – koncentrácia pod 0,000001 %. Zahŕňajú zlato, urán, ortuť, selén atď.

Fyziologická úloha väčšiny týchto prvkov v živých organizmoch nebola stanovená.

Chemické zlúčeniny v bunke

organické

Anorganické

Veveričky

Voda

Tuky

minerálne soli

Sacharidy

Nucleic

kyseliny

anorganické látky

Voda

Hrá dôležitú úlohu v živote buniek a živých organizmov.

V bunke je v dvoch formách: voľná a viazaná. Voľná ​​(95% všetkej vody) sa používa ako rozpúšťadlo a ako médium pre protoplazmu. Viazaná voda (4-5%) je vďaka svojej dipólovej povahe (atómy vodíka majú čiastočne kladný náboj a atóm kyslíka čiastočne záporný náboj) spojená s kladne aj záporne nabitými proteínmi. V dôsledku toho sa okolo proteínov vytvorí vodný obal, ktorý zabraňuje ich vzájomnému zlepovaniu.

Proteín

anorganické látky. Voda

Úloha vody v bunke je určená jej vlastnosťami:

• malá veľkosť molekúl vody
• polarita molekúl
• konektivitu

spolu

vodíkové väzby.

H-väzby medzi molekulami vody

Univerzálne rozpúšťadlo

metabolické

Štrukturálne

Má vysokú mernú tepelnú kapacitu.

Vysoká tepelná vodivosť - kvôli malá veľkosť jeho molekúl.

Biologická úloha vody v bunke

Univerzálne rozpúšťadlo

pre polárne látky: soli, cukry, kyseliny atď. Látky rozpustné vo vode sa nazývajú hydrofilné.

S nepolárnymi látkami (hydrofóbne - tuky) voda nevytvára H-väzby, a preto sa nerozpúšťa ani nemieša

s nimi.

Štrukturálne – cytoplazma buniek obsahuje 60%-95% vody.

spôsobuje osmózu a turgorový tlak, t.j. fyzikálne vlastnosti bunky;

Biologická úloha vody v bunke

Má vysokú mernú tepelnú kapacitu absorbuje veľké množstvo tepelnej energie s miernym nárastom +

vlastná teplota.

Má najvyššiu tepelnú kapacitu zo všetkých známych kvapalín. Keď teplota stúpa životné prostrediečasť tepelnej energie sa vynakladá na prerušenie vodíkových väzieb medzi molekulami vody, zatiaľ čo teplo sa absorbuje. Po ochladení sa vodíkové väzby medzi molekulami vody znovu objavia a uvoľní sa teplo. Je to spôsobené jeho schopnosťou zabezpečiť termoreguláciu bunky.

Vysoká tepelná vodivosť kvôli malej veľkosti jeho molekúl.

Biologická úloha vody v bunke

Metabolické - slúži ako médium pre chemické reakcie

podieľa sa na hydrolytických reakciách (štiepenie bielkovín, uhľohydrátov nastáva v dôsledku ich interakcie s vodou);

Počas fotosyntézy je voda zdrojom elektrónov a atómov vodíka.

Je tiež zdrojom voľného kyslíka:

6H 2 0+6CO 2 =C 6 H 12 O 6 + 60 2

minerálne soli

minerálne soli

Úloha v klietke

Zlúčenina

V disociovanom stave:

- katióny

S rozdielom v koncentrácii iónov na opačných stranách membrány je spojený aktívny transport látok cez membránu.

Skladá sa z katiónov a aniónov

Zabezpečte konštantný osmotický tlak v bunke.

K, Na, Ca,

Anióny kyseliny fosforečnej vytvárajú fosfátový tlmivý systém, ktorý udržuje pH vnútrobunkového prostredia tela na úrovni 6,9.

Kyselina uhličitá a jej anióny vytvoriť systém bikarbonátového pufra, ktorý udržiava pH extracelulárneho média (krvnej plazmy) na hodnote 7,4.

- anióny HPO 4,

H 2 PO 4

HCO 3 , CI

Zabezpečujú funkčnú aktivitu enzýmov a iných makromolekúl (napríklad anióny kyseliny fosforečnej sú súčasťou fosfolipidov, ATP, nukleotidov atď.; Fe ión 2 + je súčasťou hemoglobínu, horčík je súčasťou chlorofylu atď.).

V stave spojenom s organickými látkami

organickej hmoty

Nukleové kyseliny

Veveričky

Sacharidy

Lipidy

Organické zlúčeniny sú zlúčeniny uhlíka s inými prvkami.

Organická hmota bunky

• Polymér je látka s vysokou molekulovou hmotnosťou

ktorých molekula pozostáva z veľkého počtu

opakujúce sa jednotky - monoméry.

• Biologické polyméry sú organické zlúčeniny,

nachádza v bunkách živých organizmov.

Hlavné organické zlúčeniny bunky

Biopolyméry Monoméry organickej hmoty

Polysacharidy (celulóza,

glykogén, škrob)

Monosacharidy (glukóza, fruktóza)

Alkohol, glycerín a mastné kyseliny

Lipidy a lipoidy

Veveričky

Aminokyseliny

Nukleové kyseliny

Nukleotidy

Veveričky

– Ide o biopolyméry, ktorých monoméry sú aminokyseliny. Skladajú sa hlavne z uhlíka, vodíka, kyslíka a dusíka.

20 aminokyselín nachádzajúcich sa v bielkovinách

Aminokyseliny sa od seba líšia iba radikálmi.

Štruktúra aminokyselín

karboxylová skupina

(kyselinové vlastnosti)

aminoskupina

(základné vlastnosti)

uhľovodík

radikálny

Aminokyseliny v prírodných proteínoch

skrátené

názov

Aminokyselina

alanín

arginín

Asparagín

Kyselina asparágová

Valin

histidín

Glycín

Glutamín

Kyselina glutámová

Leucín

lyzín

metionín

Prolín

Pokojný

tyrozín

treonín

tryptofán

fenylalanín

cysteín

Aminokyseliny

Podľa schopnosti človeka syntetizovať aminokyseliny z prekurzorov existujú:

Neesenciálne aminokyseliny - syntetizované v ľudskom tele v dostatočnom množstve:

glycín, alanín, serín, cysteín, tyrozín, asparagín, glutamín, asparágová a glutámová kyselina.

Esenciálne aminokyseliny -

nie sú syntetizované v ľudskom tele. Musia prísť

do tela s jedlom:

valín, izoleucín, leucín, lyzín, metionín, treonín, tryptofán a fenylalanín.

Semi-esenciálne aminokyseliny - arginín, histidín.

Vytvorené v nedostatočnom množstve.

Ich nedostatok treba doplniť bielkovinovými potravinami.

Neesenciálne aminokyseliny

H 2 N

H 2 N

H 2 N

H 2 N

Aspargi-

Nový

kyselina

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

tyrozín

Glutamín

CH 2

Glutami-

Nový

kyselina

CH 2

NH 2

H 2 N

H 2 N

H 2 N

H 2 C

CH 2

CH 2

alanín

Asparagín

CH 3

CH 2

H 2 C

cysteín

O \u003d C - NH 2

Prolín

H 2 N

H 2 N

CH 2 Oh

Pokojný

Glycín

Semi-esenciálne aminokyseliny

Pre deti sú nepostrádateľné.

H 2 N

H 2 N

CH 2

CH 2

CH 2

histidín

arginín

CH 2

HC-N

NH 2

Esenciálne aminokyseliny

H 2 N

H 2 N

H 2 N

H 2 N

H-C-OH

CH 2

CH 2

H 3 C-CH

fenylalanín

treonín

CH 2

CH 3

CH 3

Valin

metionín

CH 3

H 2 N

H 2 N

CH 2

H 2 N

CH 2

CH 2

H-C-CH 3

H 2 N

lyzín

CH 2

CH 2

CH 2

izoleucín

tryptofán

Leucín

CH 2

CH 3

CH 2

CH 3

CH 3

NH 2

Tvorba peptidovej väzby

R 2

R 1

peptid

spojenie

karboxyl

skupina

H 2 O

karboxyl

skupina

aminoskupina

aminoskupina

H 2 O

H 2 O

prvá aminokyselina druhá aminokyselina

R 1

R 2

V proteínoch sú aminokyseliny navzájom spojené peptidové väzby (-NH-CO-) do polypeptidových reťazcov.

Peptidové väzby vznikajú interakciou karboxylovej skupiny jednej aminokyseliny s aminoskupinou druhej.

Existujú štyri úrovne priestorovej organizácie proteínov

Primárna štruktúra

Presne definovaná sekvencia spojených aminokyselín peptidové väzby , určuje primárnu štruktúru molekuly proteínu

Sekundárna štruktúra proteínu

– polypeptidový reťazec stočený do štruktúry a-helixu alebo β-listu.

Je držaná vodíkové väzby, ktoré sa vyskytujú medzi NH- a CO-skupiny umiestnené na susedných zákrutách.

Fungovanie vo forme skrútenej špirály je charakteristické pre fibrilárne proteíny (kolagén, fibrinogén, myozín, aktín atď.)

Terciárna štruktúra proteínu

Terciárna štruktúra - zvinutie do komplexnej konfigurácie - globula, podporovaná disulfidovými väzbami (-S-S-) vznikajúcimi medzi radikálmi aminokyselín obsahujúcich síru - cysteínom a metionínom.

Mnohé proteínové molekuly sa stávajú funkčne aktívnymi až po získaní globulárnej (terciárnej) štruktúry.

Kvartérna proteínová štruktúra

Vzájomné usporiadanie v priestore niekoľkých rovnakých alebo rôznych polypeptidových zvitkov, ktoré tvoria jednu molekulu proteínu kvartérna štruktúra (chemické väzby môžu byť rôzne).

Hemoglobín

v erytrocytoch

Úrovne priestorovej organizácie proteínov

Funkcie proteínov

• enzymatické: pôsobiť ako biologické

katalyzátory, enzýmy sú schopné urýchliť chemické reakcie;

• konštrukcia: bielkoviny sú nevyhnutnou zložkou všetkých

bunkové štruktúry;

• doprava: O prevod 2 , hormóny v tele zvierat a ľudí;

• motor: sú poskytované všetky typy motorických reakcií

kontraktilné proteíny - aktín a myozín;

Funkcie proteínov

• ochranný: na zásah cudzie telesá v organizme

vznikajú ochranné proteíny – protilátky.

• energia: pri nedostatku sacharidov a tukov môžu oxidovať

molekuly aminokyselín (1 g bielkovín-17,6 kJ energie).

• signál: do membrány sú zabudované špeciálne bielkoviny, schopné

zmeniť svoju terciárnu štruktúru na pôsobenie vonkajších faktorov

životné prostredie. Takto sa prijímajú a vysielajú signály z vonkajšieho prostredia informácie v bunke.

Sacharidy -

látky pozostávajúce z uhlíka, vodíka a kyslíka, ktorých zloženie možno vyjadriť vzorcom S n (H 2 O) n

Sacharidy možno rozdeliť do 3 tried:

Monosacharidy

Polysacharidy

Oligosacharidy

CH 2 ON

NOCH 2

CH 2 ON

NOCH 2

CH 2 ON

NOCH 2

CH 2 ON

CH 2 ON

deoxyribóza

Celulóza

Ribóza

sacharóza

Glukóza

Sacharidy

Monosacharidy - v závislosti od počtu atómov uhlíka v ich molekule sa rozlišujú triózy (3C), tetrózy (4C), pentózy (5C), hexózy (6C).

Vlastnosti: malé molekuly sa ľahko rozpúšťajú vo vode. Zastúpené kryštalickými formami, sladkej chuti.

NOCH 2

NOCH 2

Glukóza

Ribóza

deoxyribóza

Sacharidy

Oligosacharidy – látky tvorené niekoľkými monosacharidmi (až 10);

disacharidy – kombinujú dva monosacharidy v jednej molekule.

Vlastnosti: rozpustný vo vode. Kryštalizovať. Sladká chuť.

Glukóza + fruktóza = sacharóza

Glukóza + glukóza = maltóza

Glukóza + galaktóza = laktóza

CH 2 ON

NOCH 2

CH 2 ON

sacharóza

Sacharidy

Polysacharidy - vznikajú spojením mnohých monosacharidov a majú vzorec (C6H10O5) n.

Najdôležitejšie sú polysacharidy – škrob, glykogén, celulóza, chitín.

Vlastnosti:

makromolekuly sú nerozpustné alebo slabo rozpustné vo vode.

Nekryštalizujú. Chuťovo nie sladké.

CH 2 ON

CH 2 ON

CH 2 ON

Celulóza

Funkcie uhľohydrátov

• energia: po oxidácii 1 g uhľohydrátov (na CO 2 a H2O)

Uvoľní sa 17,6 kJ energie;

• úložisko: uložené v bunkách pečene a svalov vo forme glykogénu;

• konštrukcia: V rastlinná bunka- pevný základ bun steny (celulóza);

• ochranný: viskózne sekréty (hlieny) vylučované rôznymi

žľazy, bohaté na sacharidy a ich deriváty (glykoproteíny). Chráňte steny vnútorné orgány(pažerák, črevá, žalúdka, priedušiek) pred mechanickým poškodením a prienikom mikroorganizmy;

• receptor: sú súčasťou prijímacej časti.

bunkové receptory.

Lipidy

Rôznorodosť

Tuky

5 - 15 % suché

bunkové látky, v tukovom tkanive - 90%

Látky podobné tuku:

fosfolipidy;

steroidy; vosky;

voľné mastné kyseliny

Molekuly tuku sú tvorené zvyškami trojsýtneho alkoholu (glycerolu) a tromi zvyškami mastných kyselín.

Hlavnou vlastnosťou lipidov je hydrofóbnosť.

Mastné kyseliny

+ 3H 2 O

Glycerol

Funkcie lipidov

• tepelná izolácia: u niektorých zvierat (tulene, veľryby) to uložené v podkožnom tukovom tkanive, ktoré u veľrýb tvorí vrstvu hrubú do 1 m, udržiava stálu telesná teplota.

• úložisko: hromadia sa v tukovom tkanive zvierat, v ovocí a

semená rastlín;

• energia: s úplným rozkladom 1 g tuku, 39 kJ energie;

• štrukturálne: Fosfolipidy sú neoddeliteľnou súčasťou buniek membrány;

• regulačné : veľa hormónov (napr. kôra nadobličiek, pohlavie) sú deriváty lipidov.

ATP - adenozíntrifosfát

ATP je makroergická zlúčenina obsahujúce chemické väzby, pri hydrolýze ktorých sa uvoľňuje energia.

adenín

NH 2

H 2 C

40 kJ

H 2 O

Ribóza

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