Kurssilta kasvitieteen ja eläintieteen sinätietää, että elinten kasvien ja vatsanyh on rakennettu soluista. organismiIhminen koostuu myös soluista.Solurakenteen ansiostaeliö, sen kasvu on mahdollista kerranlisääntyminen, elinten korjausja kankaita ja muuta toimintaa ness.

Solujen muoto ja koko riippuvat elimen suorittamasta toiminnasta.Opiskelun päävälinesolurakenne on mikrokalasääski Valomikroskooppi mahdollistaaharkitse solua, jonka kasvu on jopa noin kolmetuhatta kertaa;elektronimikroskooppi, jossa käytetään elektronivirtaa valon sijasta - satoja tuhansia kertoja.Sytologia käsittelee solujen rakenteen ja toimintojen tutkimusta (kreikasta."cytos" - solu).

Solun rakenne.

Jokainen solu koostuu sytoplasmasta ja ytimestä, jaulkopuolella se on peitetty kalvolla,rajaamalla yhden solunnaapuri. Avaruusnaapurisolujen kalvojen välissätäynnä nestemäistä solujen välistä ainetta. Meemin päätehtävä branesit onko se sen kautta liikuttaa erilaisia ​​aineitasolusta soluun ja niinaineiden vaihto tapahtuusolujen ja solujen välisen tilan tapaan yhteiskuntaan.

Sytoplasma - viskoosi puolineste jotain ainetta. Sytoplasma sisältää joukon solun pienimpiä rakenteita - organellit, jotka esiintyvät kertaahenkilökohtaisia ​​ominaisuuksia. Harkitse enitentärkeä organelleista: mitokondirii, tubulusverkosto, ribosomit, cletarkka keskipiste, ydin.

Mitokondriot ovat lyhyitä schenye elimet sisäisillä höyhenilläpieniä kaupunkeja. Ne muodostavat aineen, joka on runsaasti energiaa, välttämätöntäsisällä tapahtuville prosesseilleATP-solu. On havaittu, että mitä aktiivisempisolu toimii, sitä enemmän se sisältää mitokondriot.

Tubulusten verkosto läpäisee koko sytoplasma. Näiden kanavien kautta tulee aineiden ja viikset liikettäyhteys muodostuu elinten välille naiset.

Ribosomit - tiheät vartalotsisältää proteiinia ja ribonukleiinihappoa happoa. He ovat paikka proteiinit.

Solukeskus muodostuu liiketoiminnassa mukana olevat tahotsoluja. Ne sijaitsevat lähellä ydintä.

Nucleus on keho, joka onon pakollinen osasoluja. Solun poiston aikanaytimen rakenne muuttuu. Kunsolun jakautumis päättyy, tumapalaa edelliseen tilaanniyu. Ytimessä on erityinen aine - kromatiini, josta ennen jakamista solut muodostavat filamenttisia ruumiit - kromosomit. Soluille ha rodullisesti vakio määrä chroatietyn muotoinen mosom. Häkissä ihmiskehon kah sisältää 46kromosomeissa ja sukusoluissa 23.

Solun kemiallinen koostumus. Clet ihmiskehon ki koostuuerilaisia ​​kemiallisia yhdisteitäepäorgaanisista ja orgaanisistaluonto. epäorgaanisille aineillesolut sisältävät vettä ja suolaa.Vesi muodostaa jopa 80 % solujen massastaki. Se liuottaa aineitatyöskentelee kemiallisissa reaktioissa:kuljettaa ravinteita,poistaa kuona-aineita solustahaitallisia yhdisteitä. mineraalisuolat - natriumkloridi, natriumkloridiliya jne. - niillä on tärkeä rooli veden jakautumisessa solujen välilläja solujen välinen aine. Erillinen kaikki kemialliset alkuaineet, kutenkuten happi, vety, typpi, rikki,rauta, magnesium, sinkki, jodi, fosfori, osallistua elintärkeän luomiseen orgaanisia yhdisteitä. Orgaanisten yhdisteiden kuva jopa 20-30 % kunkin solun massasta. Orgaanisten yhdisteiden joukossatärkeimmät ovat hiilihydraatitrasvat, proteiinit ja nukleiinihappo hapot.

Hiilihydraatit koostuu hiilestä, tie ja happi. hiilihydraateista alkaenryyppy glukoosi, eläimen romahdus pieni - glykogeeni. monia hiilihydraatteja liukenee hyvin veteen ja ovaton tärkein energianlähde kaiken elintärkeän toteuttamisessaprosessit. 1 g hiilihydraattien hajoamisen kanssaEnergiaa vapautuu 17,6 kJ.

Rasvat muodostuu samoista kemikaaleistakemiallisia alkuaineita, kuten hiiltädy. Rasvat ovat veteen liukenemattomia. He ovatovat osa solukalvoja.Rasvat toimivat myös reservinäenergian lähde kehossa. klo1 gramman rasvan täydellinen hajoaminenEnergiaa odotetaan 38,9 kJ.

Oravat ovat tärkeimmätsolun aineet. Proteiinit ovat enitenmonimutkainen luonnossa esiintyvistäorgaanisia aineita, vaikka niiden kanssakoostuvat suhteellisen pienistäkemiallisten alkuaineiden lukumäärä - ylerod, vety, happi, typpi,rikki. Hyvin usein sisältyy proteiinin koostumukseendit fosforia. Proteiinimolekyylillä onsuuret koot ja lahjojataisteluketju, joka koostuu kymmenistä jasatoja yksinkertaisempia yhdisteitä - 20 tyyppiä aminohappoja.

Proteiinit toimivat päärakennuksenarungon materiaalia. He osallistuvatyut solukalvojen muodostumisessaki, ytimet, sytoplasma, organellit.Monet proteiinit toimivat kiihdyttimenäkemiallisten reaktioiden virtauksen kantajattsy - entsyymit. Biokemiallinenprosessit voivat tapahtua solussake vain erityisten läsnä ollessaentsyymejä, jotka nopeuttavat kemoterapiaaaineiden kemialliset muunnokset hunajakennoiksiei miljoona kertaa.

Proteiineilla on erilaisia ​​rakenteitaioni. Vain yhdessä solussaTuotetaan jopa 1000 erilaista proteiinia.

Kun proteiinit hajoavat kehossajulkaistiin suunnilleen samalla tavallaenergian määrä, kuten hiilihydraattien hajoamisessa - 17,6 kJ / 1 g.

Nukleiinihapot muodossa on solun ytimessä. Liittyy tähänheidän nimensä (latinan sanasta "ydin" -ydin). Ne koostuvat hiilestä, haposta lor, vety ja typpi ja fosfori. Nucleiuusia happoja on kahta tyyppiä - deoksiribonukleiinihappoa (DNA) ja ribonukleiinihappoa (RNA). DNA löytyy sya pääasiassa solujen kromosomeissa. DNA määrittää solun proteiinien koostumuksen ki ja perinnöllisyyden leviäminenmerkkejä ja ominaisuuksia vanhemmiltakaiho. RNA-toiminnot liittyvättälle tyypillinen koulutus proteiinisoluja.

Cell

Elävien järjestelmien käsitteen näkökulmasta A. Lehningerin mukaan.

Elävä solu on orgaanisten molekyylien isoterminen järjestelmä, joka kykenee itsesäätelyyn ja lisääntymiseen, ottamaan energiaa ja resursseja ympäristöstä.

Solussa tapahtuu suuri määrä peräkkäisiä reaktioita, joiden nopeutta säätelee itse solu.

Solu pysyy paikallaan dynaamisessa tilassa kaukana tasapainosta ympäristön kanssa.

Solut toimivat komponenttien ja prosessien minimaalisen kulutuksen periaatteella.

Että. solu on alkeellinen elävä avoin järjestelmä, joka kykenee itsenäiseen olemassaoloon, lisääntymiseen ja kehittymiseen. Se on kaikkien elävien organismien perusrakenne- ja toimintayksikkö.

Solujen kemiallinen koostumus.

Mendelejevin jaksollisen järjestelmän 110 elementistä 86 havaittiin pysyvästi läsnä ihmiskehossa. Niistä 25 on välttämättömiä normaalille elämälle, 18 niistä on ehdottoman välttämättömiä ja 7 hyödyllisiä. Solun prosenttiosuuden mukaan kemialliset alkuaineet jaetaan kolmeen ryhmään:

Makroravinteet Pääalkuaineet (organogeenit) ovat vety, hiili, happi, typpi. Niiden pitoisuus: 98 - 99,9 %. Ne ovat solun orgaanisten yhdisteiden universaaleja komponentteja.

Hivenaineet - natrium, magnesium, fosfori, rikki, kloori, kalium, kalsium, rauta. Niiden pitoisuus on 0,1 %.

Ultramikroelementit - boori, pii, vanadiini, mangaani, koboltti, kupari, sinkki, molybdeeni, seleeni, jodi, bromi, fluori. Ne vaikuttavat aineenvaihduntaan. Niiden puute on sairauksien syy (sinkki - diabetes mellitus, jodi - endeeminen struuma, rauta - turmiollinen anemia jne.).

Nykyaikainen lääketiede tietää tosiasiat vitamiinien ja kivennäisaineiden negatiivisesta vuorovaikutuksesta:

Sinkki vähentää kuparin imeytymistä ja kilpailee imeytymisestä raudan ja kalsiumin kanssa; (ja sinkin puute aiheuttaa immuunijärjestelmän heikkenemistä, useita patologisia tiloja hormonaalisista rauhasista).

Kalsium ja rauta vähentävät mangaanin imeytymistä;

E-vitamiini ei sekoitu hyvin raudan kanssa, ja C-vitamiini ei sekoitu hyvin B-vitamiinien kanssa.

Positiivinen vuorovaikutus:

E-vitamiini ja seleeni sekä kalsium ja K-vitamiini toimivat synergistisesti;

D-vitamiini on välttämätön kalsiumin imeytymiselle;

Kupari edistää raudan imeytymistä ja tehostaa raudan käyttöä kehossa.

solun epäorgaaniset komponentit.

Vesi- solun tärkein komponentti, elävän aineen universaali dispersioväliaine. Maan organismien aktiiviset solut koostuvat 60-95 % vedestä. Lepotilassa olevissa soluissa ja kudoksissa (siemenet, itiöt) vettä on 10-20 %. Vettä solussa on kahdessa muodossa - vapaana ja solukolloideihin liittyvässä. Vapaa vesi on protoplasman kolloidisen järjestelmän liuotin ja dispersioväliaine. Hänen 95%. Sitoutunut vesi (4-5 %) kaikesta soluvedestä muodostaa hauraita vety- ja hydroksyylisidoksia proteiineihin.

Veden ominaisuudet:

Vesi on luonnollinen liuotin mineraali-ioneille ja muille aineille.

Vesi on protoplasman kolloidisen järjestelmän hajaantunut faasi.

Vesi on solujen aineenvaihdunnan reaktioiden väliaine, koska. fysiologiset prosessit tapahtuvat yksinomaan vesiympäristössä. Tarjoaa hydrolyysireaktioita, hydraatiota, turvotusta.

Osallistuu moniin solun entsymaattisiin reaktioihin ja muodostuu aineenvaihduntaprosessissa.

Vesi on vetyionien lähde kasvien fotosynteesin aikana.

Veden biologinen arvo:

Suurin osa biokemiallisista reaktioista tapahtuu vain vesiliuoksessa, monet aineet tulevat soluihin ja sieltä poistuvat liuenneessa muodossa. Tämä on ominaista veden kuljetustoiminnalle.

Vesi saa aikaan hydrolyysireaktioita - proteiinien, rasvojen, hiilihydraattien hajoamisen veden vaikutuksesta.

Korkean haihtumislämmön vuoksi keho jäähtyy. Esimerkiksi hikoilu ihmisillä tai transpiraatio kasveilla.

Veden suuri lämpökapasiteetti ja lämmönjohtavuus edistävät lämmön tasaista jakautumista kennossa.

Tarttumisvoimien (vesi - maaperä) ja koheesiovoimien (vesi - vesi) ansiosta vedellä on kapillaarisuusominaisuus.

Veden kokoonpuristumattomuus määrää soluseinien (turgorin), hydrostaattisen luuston jännitystilan sukkulamadoilla.

Video oppitunti 2: Orgaanisten yhdisteiden rakenne, ominaisuudet ja toiminnot Biopolymeerien käsite

Luento: Solun kemiallinen koostumus. Makro- ja mikroelementit. Epäorgaanisten ja orgaanisten aineiden rakenteen ja toimintojen suhde

Solun kemiallinen koostumus

On havaittu, että elävien organismien soluissa on jatkuvasti noin 80 kemiallista alkuainetta liukenemattomien yhdisteiden ja ionien muodossa. Ne kaikki on jaettu kahteen suureen ryhmään pitoisuuden mukaan:

makroravinteet, joiden pitoisuus on vähintään 0,01 %;

hivenaineita - joiden pitoisuus on alle 0,01%.

Missä tahansa solussa mikroelementtien pitoisuus on alle 1%, makroelementtien vastaavasti yli 99%.

Makroravinteet:

Natrium, kalium ja kloori - tarjoavat monia biologisia prosesseja - turgoria (sisäinen solupaine), hermosähköisten impulssien esiintyminen.

Typpi, happi, vety, hiili. Nämä ovat solun pääkomponentit.

Fosfori ja rikki ovat tärkeitä peptidien (proteiinien) ja nukleiinihappojen komponentteja.

Kalsium on kaikkien luuston muodostumien - hampaiden, luiden, kuorien, soluseinien - perusta. Osallistuu myös lihasten supistumiseen ja veren hyytymiseen.

Magnesium on klorofyllin komponentti. Osallistuu proteiinien synteesiin.

Rauta on hemoglobiinin komponentti, osallistuu fotosynteesiin, määrittää entsyymien suorituskyvyn.

hivenaineet erittäin pieninä pitoisuuksina, ovat tärkeitä fysiologisille prosesseille:

Sinkki on osa insuliinia;

Kupari - osallistuu fotosynteesiin ja hengitykseen;

Koboltti on B12-vitamiinin komponentti;

Jodi osallistuu aineenvaihdunnan säätelyyn. Se on kilpirauhashormonien tärkeä osa;

Fluori on osa hammaskiillettä.

Mikro- ja makroelementtien pitoisuuden epätasapaino johtaa aineenvaihduntahäiriöihin, kroonisten sairauksien kehittymiseen. Kalsiumin puute - riisitautien syy, rauta - anemia, typpi - proteiinien puute, jodi - aineenvaihduntaprosessien intensiteetin lasku.

Harkitse orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden suhdetta solussa, niiden rakennetta ja toimintoja.

Solut sisältävät valtavan määrän mikro- ja makromolekyylejä, jotka kuuluvat eri kemiallisiin luokkiin.

Solun epäorgaaniset aineet

Vesi. Elävän organismin kokonaismassasta se muodostaa suurimman prosenttiosuuden - 50-90% ja osallistuu melkein kaikkiin elämänprosesseihin:

lämpösäätely;

kapillaariprosessit, koska se on universaali polaarinen liuotin, vaikuttaa interstitiaalisen nesteen ominaisuuksiin, aineenvaihdunnan intensiteettiin. Veden suhteen kaikki kemialliset yhdisteet jaetaan hydrofiilisiin (liukoisiin) ja lipofiilisiin (rasvoihin liukeneviin).

Metabolian intensiteetti riippuu sen pitoisuudesta solussa - mitä enemmän vettä, sitä nopeammin prosessit tapahtuvat. Ihmiskeho menettää 12% vedestä - vaatii palauttamista lääkärin valvonnassa, ja 20% menetys - kuolema tapahtuu.

mineraalisuolat. Sisältyy eläviin järjestelmiin liuenneena (ioneiksi dissosioituneena) ja liukenemattomana. Liuenneet suolat ovat mukana:

aineiden kuljettaminen kalvon läpi. Metallikationit tarjoavat "kalium-natriumpumpun" muuttamalla kennon osmoottista painetta. Tämän vuoksi vesi, jossa on siihen liuenneita aineita, ryntää soluun tai poistuu siitä kuljettaen pois tarpeettomat;

luonteeltaan sähkökemiallisten hermoimpulssien muodostuminen;

lihassupistus;

veren hyytymistä;

ovat osa proteiineja;

fosfaatti-ioni on nukleiinihappojen ja ATP:n komponentti;

karbonaatti-ioni - ylläpitää pH:ta sytoplasmassa.

Kokonaisten molekyylien muodossa olevat liukenemattomat suolat muodostavat kuorien, kuorien, luiden, hampaiden rakenteita.

Solun orgaaninen aines

Orgaanisten aineiden yhteinen piirre- hiilirunkoketjun läsnäolo. Nämä ovat biopolymeerejä ja pieniä molekyylejä, joilla on yksinkertainen rakenne.

Elävissä organismeissa esiintyvät pääluokat:

Hiilihydraatit. Soluissa niitä on erilaisia ​​- yksinkertaisia ​​sokereita ja liukenemattomia polymeerejä (selluloosaa). Prosentuaalisesti niiden osuus kasvien kuiva-aineesta on jopa 80%, eläinten - 20%. Niillä on tärkeä rooli solujen elämän tukemisessa:

Fruktoosi ja glukoosi (monosokeri) - imeytyvät nopeasti elimistöön, sisältyvät aineenvaihduntaan ja ovat energianlähde.

Riboosi ja deoksiriboosi (monosokeri) ovat yksi DNA:n ja RNA:n kolmesta pääkomponentista.

Laktoosi (viittaa disakkarideihin) - eläimen kehon syntetisoima, on osa nisäkkäiden maitoa.

Sakkaroosi (disakkaridi) - energianlähde, muodostuu kasveissa.

Maltoosi (disakkaridi) - tarjoaa siementen itämistä.

Myös yksinkertaiset sokerit suorittavat muita tehtäviä: signalointi, suojaaminen, kuljetus.
Polymeeriset hiilihydraatit ovat vesiliukoista glykogeenia, samoin kuin liukenematonta selluloosaa, kitiiniä ja tärkkelystä. Niillä on tärkeä rooli aineenvaihdunnassa, ne suorittavat rakenteellisia, varastointi- ja suojatoimintoja.

lipidejä tai rasvoja. Ne ovat veteen liukenemattomia, mutta sekoittuvat hyvin keskenään ja liukenevat ei-polaarisiin nesteisiin (ei sisällä happea, esimerkiksi kerosiini tai sykliset hiilivedyt ovat ei-polaarisia liuottimia). Lipidejä tarvitaan elimistössä antamaan sille energiaa - kun ne hapetetaan, muodostuu energiaa ja vettä. Rasvat ovat erittäin energiatehokkaita - hapettumisen aikana vapautuvan 39 kJ grammaa kohti nostaa 4 tonnia painavan kuorman 1 m korkeuteen. Lisäksi rasva tarjoaa suojaavan ja lämpöä eristävän toiminnon - eläimissä sen paksuus kerros auttaa pitämään lämpimänä kylmänä vuodenaikana. Rasvamaiset aineet suojaavat vesilintujen höyheniä kastumiselta, antavat eläinten karvojen terveen kiiltävän ulkonäön ja joustavuuden sekä hoitavat kasvien lehtiä sisältävän toiminnon. Joillakin hormoneilla on lipidirakenne. Rasvat muodostavat kalvojen rakenteen perustan.

Proteiinit tai proteiinit ovat biogeenisen rakenteen heteropolymeerejä. Ne koostuvat aminohapoista, joiden rakenneyksiköt ovat: aminoryhmä, radikaali ja karboksyyliryhmä. Aminohappojen ominaisuudet ja niiden erot toisistaan ​​määräävät radikaalit. Amfoteeristen ominaisuuksien vuoksi ne voivat muodostaa sidoksia keskenään. Proteiini voi koostua muutamasta tai sadosta aminohaposta. Kaiken kaikkiaan proteiinien rakenne sisältää 20 aminohappoa, joiden yhdistelmät määräävät proteiinien muotojen ja ominaisuuksien monimuotoisuuden. Noin tusina aminohappoa ovat välttämättömiä – niitä ei syntetisoidu eläimen elimistössä ja ne saadaan kasvisruoista. Ruoansulatuskanavassa proteiinit hajoavat yksittäisiksi monomeereiksi, joita käytetään omien proteiiniensa synteesiin.

Proteiinien rakenteelliset ominaisuudet:

primäärirakenne - aminohappoketju;

toissijainen - spiraaliksi kierretty ketju, jossa kierrosten väliin muodostuu vetysidoksia;

tertiäärinen - spiraali tai useita niistä, taitettu palloksi ja yhdistetty heikoilla sidoksilla;

kvaternääristä ei ole kaikissa proteiineissa. Nämä ovat useita palloja, jotka on yhdistetty ei-kovalenttisilla sidoksilla.

Rakenteiden lujuus voidaan rikkoa ja sitten palauttaa, kun taas proteiini menettää tilapäisesti ominaisuutensa ja biologisen aktiivisuutensa. Peruuttamaton on vain perusrakenteen tuhoutuminen.

Proteiinit suorittavat solussa monia toimintoja:

kemiallisten reaktioiden kiihtyvyys (entsymaattinen tai katalyyttinen toiminto, joista jokainen on vastuussa tietystä yksittäisestä reaktiosta);
kuljetus - ionien, hapen, rasvahappojen siirto solukalvojen läpi;

suojaava- sellaiset veren proteiinit, kuten fibriini ja fibrinogeeni, ovat läsnä veriplasmassa inaktiivisessa muodossa, haavakohdassa hapen vaikutuksesta muodostavat verihyytymiä. Vasta-aineet antavat immuniteetin.

rakenteellinen– peptidit ovat osittain tai ovat solukalvojen, jänteiden ja muiden sidekudosten, karvojen, villan, kavioiden ja kynsien, siipien ja ulkopäällysteiden perusta. Aktiini ja myosiini tarjoavat lihasten supistavan aktiivisuuden;

sääntelevä- proteiinit-hormonit tarjoavat humoraalista säätelyä;
energia - ravintoaineiden puuttuessa keho alkaa hajottaa omia proteiinejaan, mikä häiritsee oman elintärkeän toimintansa prosessia. Siksi elimistö ei voi aina toipua pitkän nälän jälkeen ilman lääkärin apua.

Nukleiinihapot. Niitä on 2 - DNA ja RNA. RNA:ta on useita tyyppejä - informaatio-, kuljetus-, ribosomaalinen. Sen avasi sveitsiläinen F. Fischer 1800-luvun lopulla.

DNA on deoksiribonukleiinihappoa. Sisältyy ytimeen, plastideihin ja mitokondrioihin. Rakenteellisesti se on lineaarinen polymeeri, joka muodostaa kaksoiskierteen komplementaarisista nukleotidiketjuista. Ajatuksen sen tilarakenteesta loivat vuonna 1953 amerikkalaiset D. Watson ja F. Crick.

Sen monomeeriset yksiköt ovat nukleotideja, joilla on pohjimmiltaan yhteinen rakenne:

fosfaattiryhmät;

deoksiriboosi;

typpipitoinen emäs (joka kuuluu puriiniryhmään - adeniini, guaniini, pyrimidiini - tymiini ja sytosiini).

Polymeerimolekyylin rakenteessa nukleotidit yhdistetään pareittain ja komplementaarisesti, mikä johtuu vetysidosten erilaisesta määrästä: adeniini + tymiini - kaksi, guaniini + sytosiini - kolme vetysidosta.

Nukleotidien järjestys koodaa proteiinimolekyylien rakenteellisia aminohapposekvenssejä. Mutaatio on muutos nukleotidien järjestyksessä, koska proteiinimolekyylit, joilla on erilainen rakenne, koodataan.

RNA on ribonukleiinihappoa. Sen eron rakenteelliset piirteet DNA:sta ovat:

tymiininukleotidin sijasta - urasiili;

riboosi deoksiriboosin sijaan.

Siirrä RNA - tämä on polymeeriketju, joka on taitettu tasoon apilan lehden muodossa, sen päätehtävänä on toimittaa aminohappoja ribosomeihin.

Matriisi (informaatio) RNA muodostuu jatkuvasti ytimessä komplementaarisena minkä tahansa DNA-osan kanssa. Tämä on rakennematriisi, jonka rakenteen perusteella ribosomiin kootaan proteiinimolekyyli. RNA-molekyylien kokonaispitoisuudesta tämä tyyppi on 5%.

Ribosomaalinen- Vastaa proteiinimolekyylin muodostamisprosessista. Syntetisoituu nukleoluksessa. Se on 85% häkissä.

ATP on adenosiinitrifosfaatti. Tämä on nukleotidi, joka sisältää:

3 jäännöstä fosforihappoa;

Kaskadikemiallisten prosessien seurauksena hengitys syntetisoituu mitokondrioissa. Päätehtävä on energia, jossa yksi kemiallinen sidos sisältää lähes yhtä paljon energiaa kuin saadaan hapettamalla 1 g rasvaa.

Enemmän, toiset vähemmän.

Atomitasolla ei ole eroja elävän luonnon orgaanisen ja epäorgaanisen maailman välillä: elävät organismit koostuvat samoista atomeista kuin elottoman luonnon ruumiit. Eri kemiallisten alkuaineiden suhde elävissä organismeissa ja maankuoressa vaihtelee kuitenkin suuresti. Lisäksi elävät organismit voivat erota ympäristöstään kemiallisten alkuaineiden isotooppisen koostumuksen suhteen.

Perinteisesti kaikki solun elementit voidaan jakaa kolmeen ryhmään.

Makroravinteet

Sinkki- on osa entsyymejä, jotka osallistuvat alkoholikäymiseen, insuliinin koostumukseen

Kupari- on osa hapettavia entsyymejä, jotka osallistuvat sytokromien synteesiin.

Seleeni- osallistuu kehon säätelyprosesseihin.

Ultramikroelementit

Ultramikroelementtejä on alle 0,0000001% elävien olentojen organismeissa, niihin kuuluu kultaa, hopealla on bakterisidinen vaikutus, se estää veden imeytymistä munuaistiehyissä vaikuttaen entsyymeihin. Platinaa ja cesiumia kutsutaan myös ultramikroelementeiksi. Jotkut sisältävät myös seleeniä tähän ryhmään; sen puutteesta kehittyy syöpä. Ultramikroelementtien toimintoja ymmärretään vielä vähän.

Solun molekyylikoostumus

Katso myös

Wikimedia Foundation. 2010 .

Katso, mikä "solun kemiallinen koostumus" on muissa sanakirjoissa:

Cells - hanki toimiva alennuskuponki Akademikasta kosmetiikkagalleriaan tai kannattavia soluja ostettavaksi ilmaisella toimituksella Kosmetiikan galleriassa

Bakteerisolun yleinen rakenne on esitetty kuvassa 2. Bakteerisolun sisäinen organisaatio on monimutkainen. Jokaisella systemaattisella mikro-organismiryhmällä on omat erityiset rakenteelliset piirteensä. Soluseinän... Biologinen tietosanakirja

Punalevien solunsisäisen rakenteen erikoisuus koostuu sekä tavallisten solukomponenttien ominaisuuksista että spesifisten solunsisäisten sulkeumien läsnäolosta. Solukalvot. Punaisen solukalvoissa ...... Biologinen tietosanakirja

- (Argentum, argent, Silber), chem. Ag merkki. S. kuuluu metallien joukkoon, jonka ihminen tiesi muinaisina aikoina. Luonnossa sitä esiintyy sekä luonnollisessa tilassa että yhdisteiden muodossa muiden kappaleiden kanssa (rikin kanssa, esimerkiksi Ag 2S ... ...

- (Argentum, argent, Silber), chem. Ag merkki. S. kuuluu metallien joukkoon, jonka ihminen tiesi muinaisina aikoina. Luonnossa sitä esiintyy sekä luonnollisessa tilassa että yhdisteiden muodossa muiden kappaleiden kanssa (rikin kanssa, esimerkiksi Ag2S-hopea ... Ensyklopedinen sanakirja F.A. Brockhaus ja I.A. Efron

Tällä termillä on muita merkityksiä, katso Solu (merkityksiä). Ihmisen verisolut (HEM) ... Wikipedia

Erinomainen ranskalainen luonnontieteilijä ja evolutionisti Jean Baptiste Lamarck ehdotti termiä biologia vuonna 1802 määrittelemään elämätieteen erityiseksi luonnonilmiöksi. Nykyään biologia on tieteiden kokonaisuus, joka tutkii ... ... Wikipedia

Solu on kaikkien elävien organismien (lukuun ottamatta viruksia, joita usein kutsutaan ei-solumuotoisiksi elämänmuodoiksi) rakenteen ja elintärkeän toiminnan perusyksikkö, jolla on oma aineenvaihdunta, joka kykenee itsenäiseen olemassaoloon, ... ... Wikipedia

- (syto + kemia) sytologian osa, joka tutkii solun ja sen komponenttien kemiallista koostumusta sekä aineenvaihduntaprosesseja ja kemiallisia reaktioita, jotka ovat solun elämän taustalla ... Suuri lääketieteellinen sanakirja

Solu on kaikkien elävien olentojen perusalkuyksikkö, joten sillä on kaikki elävien organismien ominaisuudet: erittäin järjestetty rakenne, joka saa energiaa ulkopuolelta ja käyttää sitä työhön ja järjestyksen ylläpitämiseen, aineenvaihduntaan, aktiivinen reaktio ärsytyksiin, biologisen tiedon kasvu, kehitys, lisääntyminen, kaksinkertaistuminen ja siirtäminen jälkeläisille, uusiutuminen (vaurioituneiden rakenteiden palauttaminen), sopeutuminen ympäristöön.

Saksalainen tiedemies T. Schwann loi 1800-luvun puolivälissä soluteorian, jonka pääsäännöt osoittivat, että kaikki kudokset ja elimet koostuvat soluista; kasvi- ja eläinsolut ovat pohjimmiltaan samanlaisia ​​​​toistensa kanssa, ne kaikki syntyvät samalla tavalla; eliöiden aktiivisuus on yksittäisten solujen elintärkeän toiminnan summa. Suuri saksalainen tiedemies R. Virchow vaikutti suuresti soluteorian jatkokehitykseen ja soluteoriaan yleensä. Hän ei vain koonnut yhteen kaikki lukuisat erilaiset tosiasiat, vaan osoitti myös vakuuttavasti, että solut ovat pysyvä rakenne ja syntyvät vain lisääntymisen kautta.

Modernin tulkinnan soluteoria sisältää seuraavat pääsäännöt: solu on elävän universaali alkeisyksikkö; kaikkien organismien solut ovat rakenteeltaan, toiminnaltaan ja kemialliselta koostumukseltaan pohjimmiltaan samanlaisia; solut lisääntyvät vain jakamalla alkuperäinen solu; monisoluiset organismit ovat monimutkaisia ​​solukokonaisuuksia, jotka muodostavat yhtenäisiä järjestelmiä.

Nykyaikaisten tutkimusmenetelmien ansiosta kaksi päätyyppiä soluja: monimutkaisemmin organisoituneet, hyvin erilaistuneet eukaryoottisolut (kasvit, eläimet ja jotkin alkueläimet, levät, sienet ja jäkälät) ja vähemmän monimutkaisemmat prokaryoottisolut (sinilevät, aktinomykeetit, bakteerit, spirokeetat, mykoplasmat, riketsia, klamydia).

Toisin kuin prokaryoottisolussa, eukaryoottisolussa on tuma, jota rajoittaa kaksoisydinkalvo ja suuri määrä kalvoorganelleja.

HUOMIO!

Solu on elävien organismien tärkein rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö, joka suorittaa kasvua, kehitystä, aineenvaihduntaa ja energiaa, varastoi, käsittelee ja toteuttaa geneettistä tietoa. Morfologian näkökulmasta solu on monimutkainen biopolymeerijärjestelmä, joka on erotettu ulkoisesta ympäristöstä plasmakalvolla (plasmolemma) ja joka koostuu ytimestä ja sytoplasmasta, jossa sijaitsevat organellit ja sulkeumat (rakeet).

Mitä solut ovat?

Solut ovat erilaisia ​​muodoltaan, rakenteeltaan, kemialliselta koostumukseltaan ja aineenvaihdunnan luonteeltaan.

Kaikki solut ovat homologisia, ts. niillä on useita yhteisiä rakenteellisia piirteitä, joista perustoimintojen suorituskyky riippuu. Solut ovat luontaisia ​​rakenteen, aineenvaihdunnan (aineenvaihdunnan) ja kemiallisen koostumuksen yhtenäisyydestä.

Eri soluilla on kuitenkin myös erityisiä rakenteita. Tämä johtuu niiden erityistoimintojen suorituskyvystä.

Solun rakenne

Solun ultramikroskooppinen rakenne:

1 - sytolemma (plasmakalvo); 2 - pinosyyttiset vesikkelit; 3 - sentrosomisolukeskus (sytokeskus); 4 - hyaloplasma; 5 - endoplasminen verkkokalvo: a - rakeisen verkkokalvon kalvo; b - ribosomit; 6 - perinukleaarisen tilan yhteys endoplasmisen retikulumin onteloihin; 7 - ydin; 8 - ydinhuokoset; 9 - ei-rakeinen (sileä) endoplasminen verkkokalvo; 10 - ydin; 11 - sisäinen verkkolaite (Golgi-kompleksi); 12 - eritysvakuolit; 13 - mitokondriot; 14 - liposomit; 15 - kolme peräkkäistä fagosytoosin vaihetta; 16 - solukalvon (cytolemma) yhteys endoplasmisen retikulumin kalvoihin.

Solun kemiallinen koostumus

Solu sisältää yli 100 kemiallista alkuainetta, joista neljä muodostaa noin 98 % massasta, nämä ovat organogeenejä: happi (65–75 %), hiili (15–18 %), vety (8–10 %) ja typpi. (1,5–3,0 %). Loput elementit on jaettu kolmeen ryhmään: makroravinteet - niiden pitoisuus kehossa ylittää 0,01%; mikroelementtejä (0,00001–0,01 %) ja ultramikroelementtejä (alle 0,00001).

Makroelementtejä ovat rikki, fosfori, kloori, kalium, natrium, magnesium, kalsium.

Mikroelementtejä ovat rauta, sinkki, kupari, jodi, fluori, alumiini, kupari, mangaani, koboltti jne.

Ultramikroelementteihin - seleeni, vanadiini, pii, nikkeli, litium, hopea ja ylöspäin. Hyvin alhaisesta pitoisuudesta huolimatta mikroelementeillä ja ultramikroelementeillä on erittäin tärkeä rooli. Ne vaikuttavat pääasiassa aineenvaihduntaan. Ilman niitä jokaisen solun ja koko organismin normaali toiminta on mahdotonta.

Solu koostuu epäorgaanisista ja orgaanisista aineista. Epäorgaanisista suurin määrä on vettä. Suhteellinen veden määrä kennossa on 70 - 80 %. Vesi on yleinen liuotin, kaikki solun biokemialliset reaktiot tapahtuvat siinä. Lämmönsäätö suoritetaan veden mukana. Veteen liukenevia aineita (suolat, emäkset, hapot, proteiinit, hiilihydraatit, alkoholit jne.) kutsutaan hydrofiilisiksi. Hydrofobiset aineet (rasvat ja rasvan kaltaiset) eivät liukene veteen. Muut epäorgaaniset aineet (suolat, hapot, emäkset, positiiviset ja negatiiviset ionit) ovat 1,0 - 1,5 %.

Orgaanisista aineista hallitsevat proteiinit (10–20 %), rasvat tai lipidit (1–5 %), hiilihydraatit (0,2–2,0 %) ja nukleiinihapot (1–2 %). Pienen molekyylipainon aineiden pitoisuus ei ylitä 0,5 %.

Proteiinimolekyyli on polymeeri, joka koostuu suuresta määrästä toistuvia monomeeriyksiköitä. Aminohappoproteiinimonomeerit (niitä on 20) on liitetty toisiinsa peptidisidoksilla, jolloin muodostuu polypeptidiketju (proteiinin ensisijainen rakenne). Se kiertyy spiraaliksi muodostaen puolestaan ​​proteiinin toissijaisen rakenteen. Polypeptidiketjun tietystä avaruudellisesta orientaatiosta johtuen syntyy tertiäärinen proteiinirakenne, joka määrää proteiinimolekyylin spesifisyyden ja biologisen aktiivisuuden. Useat tertiääriset rakenteet yhdistyvät muodostaen kvaternäärisen rakenteen.

Proteiinit suorittavat tärkeitä tehtäviä. Entsyymit - biologiset katalyytit, jotka lisäävät kemiallisten reaktioiden nopeutta solussa satoja tuhansia miljoonia kertoja, ovat proteiineja. Proteiinit, jotka ovat osa kaikkia solurakenteita, suorittavat plastisen (rakennus) toiminnon. Myös proteiinit suorittavat soluliikkeet. Ne kuljettavat aineita soluun, ulos solusta ja solun sisällä. Proteiinien (vasta-aineiden) suojaava tehtävä on tärkeä. Proteiinit ovat yksi energian lähteistä.Hiilihydraatit jaetaan monosakkarideihin ja polysakkarideihin. Jälkimmäiset on rakennettu monosakkarideista, jotka, kuten aminohapot, ovat monomeerejä. Solun monosakkarideista tärkeimmät ovat glukoosi, fruktoosi (sisältää kuusi hiiliatomia) ja pentoosi (viisi hiiliatomia). Pentoosit ovat osa nukleiinihappoja. Monosakkaridit liukenevat hyvin veteen. Polysakkaridit liukenevat huonosti veteen (eläinsoluissa glykogeeni, kasvisoluissa tärkkelys ja selluloosa. Hiilihydraatit ovat energianlähde, monimutkaiset hiilihydraatit yhdistettynä proteiineihin (glykoproteiinit), rasvat (glykolipidit) osallistuvat solupintojen muodostumiseen ja soluvuorovaikutuksiin.

Lipidit sisältävät rasvat ja rasvan kaltaiset aineet. Rasvamolekyylit rakentuvat glyserolista ja rasvahapoista. Rasvan kaltaisia ​​aineita ovat kolesteroli, jotkut hormonit ja lesitiini. Lipidit, jotka ovat solukalvojen pääkomponentti, suorittavat siten rakennustehtävän. Lipidit ovat tärkeimpiä energianlähteitä. Joten, jos 1 g proteiinia tai hiilihydraatteja täydellisellä hapetuksella vapautuu 17,6 kJ energiaa, niin 1 g rasvan täydellisellä hapetuksella - 38,9 kJ. Lipidit säätelevät lämpöä, suojaavat elimiä (rasvakapselit).

DNA ja RNA

Nukleiinihapot ovat polymeerisiä molekyylejä, jotka muodostuvat nukleotidien monomeereistä. Nukleotidi koostuu puriini- tai pyrimidiiniemäksestä, sokerista (pentoosista) ja fosforihappojäännöksestä. Kaikissa soluissa on kahdentyyppisiä nukleiinihappoja: deoksiribonukleiinihappo (DNA) ja ribonukleiinihappo (RNA), jotka eroavat emästen ja sokereiden koostumuksesta.

Nukleiinihappojen spatiaalinen rakenne:

(B. Albertsin et ai. mukaan, muutettu) I - RNA; II - DNA; nauhat - sokeri-fosfaattirungot; A, C, G, T, U - typpipitoiset emäkset, joiden väliset hilat ovat vetysidoksia.

DNA-molekyyli

DNA-molekyyli koostuu kahdesta polynukleotidiketjusta, jotka on kierretty toistensa ympärille kaksoiskierteen muodossa. Molempien ketjujen typpipitoiset emäkset on liitetty toisiinsa komplementaarisilla vetysidoksilla. Adeniini yhdistyy vain tymiinin kanssa ja sytosiini guaniinin kanssa (A - T, G - C). DNA sisältää geneettistä tietoa, joka määrittää solun syntetisoimien proteiinien spesifisyyden eli aminohapposekvenssin polypeptidiketjussa. DNA perii kaikki solun ominaisuudet. DNA löytyy ytimestä ja mitokondrioista.

RNA-molekyyli

RNA-molekyyli muodostuu yhdestä polynukleotidiketjusta. Soluissa on kolmen tyyppistä RNA:ta. Tieto tai lähetti-RNA tRNA (englannin sanasta messenger - "välittäjä"), joka kuljettaa tietoa DNA:n nukleotidisekvenssistä ribosomeihin (katso alla). Siirrä RNA:ta (tRNA), joka kuljettaa aminohappoja ribosomeihin. Ribosomaalinen RNA (rRNA), joka osallistuu ribosomien muodostumiseen. RNA:ta löytyy tumasta, ribosomeista, sytoplasmasta, mitokondrioista ja kloroplasteista.

Nukleiinihappojen koostumus.