Sostanze inorganiche che compongono la cellula. Sostanze inorganiche e loro ruolo nella cellula

Tutti gli organismi sul nostro pianeta sono costituiti da cellule simili nella composizione chimica. In questo articolo parleremo brevemente della composizione chimica della cellula, del suo ruolo nella vita dell'intero organismo e scopriremo quale scienza studia questo problema.

Gruppi di elementi della composizione chimica della cellula

La scienza che studia le parti costitutive e la struttura di una cellula vivente è chiamata citologia.

Tutti gli elementi inclusi in struttura chimica gli organismi possono essere suddivisi in tre gruppi:

  • macronutrienti;
  • oligoelementi;
  • ultramicroelementi.

I macronutrienti includono idrogeno, carbonio, ossigeno e azoto. Quasi il 98% di tutti gli elementi costitutivi ricade sulla loro quota.

Gli oligoelementi sono disponibili in decimi e centesimi di percento. E un contenuto molto piccolo di ultramicroelementi: centesimi e millesimi di percento.

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Tradotto dal greco, "macro" significa grande e "micro" significa piccolo.

Gli scienziati hanno scoperto che non ci sono elementi speciali inerenti solo agli organismi viventi. Pertanto, quella natura vivente, quella inanimata, consiste degli stessi elementi. Questo dimostra la loro relazione.

Nonostante il contenuto quantitativo di un elemento chimico, l'assenza o la riduzione di almeno uno di essi porta alla morte dell'intero organismo. Dopotutto, ognuno di loro ha il suo significato.

Il ruolo della composizione chimica della cellula

I macronutrienti sono alla base dei biopolimeri, ovvero proteine, carboidrati, acidi nucleici e lipidi.

I microelementi fanno parte del vitale materia organica, partecipare a processi metabolici. Sono i componenti costitutivi dei sali minerali, che sono sotto forma di cationi e anioni, il loro rapporto determina l'ambiente alcalino. Molto spesso, è leggermente alcalino, perché il rapporto tra i sali minerali non cambia.

L'emoglobina contiene ferro, clorofilla - magnesio, proteine ​​- zolfo, acidi nucleici - fosforo, il metabolismo avviene con una quantità sufficiente di calcio.

Riso. 2. Composizione della cellula

Alcuni elementi chimici sono componenti di sostanze inorganiche, come l'acqua. Lei gioca grande ruolo nella vita delle cellule vegetali e animali. L'acqua è un buon solvente, per questo motivo tutte le sostanze all'interno del corpo sono suddivise in:

  • idrofilo - sciogliere in acqua;
  • Idrofobo - non sciogliere in acqua.

A causa della presenza di acqua, la cellula diventa elastica, contribuisce al movimento delle sostanze organiche nel citoplasma.

Riso. 3. Sostanze della cellula.

Tabella “Proprietà della composizione chimica della cellula”

Per capire chiaramente quali elementi chimici fanno parte della cellula, li abbiamo inclusi nella tabella seguente:

Elementi

Significato

Macronutrienti

Ossigeno, carbonio, idrogeno, azoto

Un componente integrante del guscio nelle piante, nel corpo animale è nella composizione di ossa e denti, partecipa attivamente alla coagulazione del sangue.

Presente negli acidi nucleici, negli enzimi, tessuto osseo e smalto dei denti.

oligoelementi

È la base di proteine, enzimi e vitamine.

Fornisce la trasmissione degli impulsi nervosi, attiva la sintesi proteica, la fotosintesi e i processi di crescita.

Uno dei componenti succo gastrico, provocatore di enzimi.

Partecipa attivamente ai processi metabolici, un componente dell'ormone tiroideo.

Fornisce la trasmissione degli impulsi sistema nervoso, supporta pressione costante all'interno della cellula, provoca la sintesi degli ormoni.

Un componente della clorofilla, del tessuto osseo e dei denti, provoca la sintesi del DNA ei processi di trasferimento del calore.

Una parte integrante dell'emoglobina, del cristallino, della cornea, sintetizza la clorofilla. Trasporta ossigeno in tutto il corpo.

Ultramicroelementi

Parte integrante dei processi di formazione del sangue, la fotosintesi, accelera i processi di ossidazione intracellulare.

Manganese

Attiva la fotosintesi, partecipa alla formazione del sangue, fornisce un'elevata resa.

Componente dello smalto dei denti.

Regola la crescita delle piante.

Cosa abbiamo imparato?

Ogni cellula della natura vivente ha il proprio insieme di elementi chimici. Secondo la loro composizione, gli oggetti di natura animata e inanimata hanno somiglianze, questo dimostra la loro stretta relazione. Ogni cellula è composta da macronutrienti, micronutrienti e ultramicronutrienti, ognuno dei quali ha il proprio ruolo. L'assenza di almeno uno di essi porta alla malattia e persino alla morte dell'intero organismo.

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Acqua. Tra le sostanze inorganiche che compongono la cellula, l'acqua è la più importante. La sua quantità va dal 60 al 95% della massa totale della cellula. L'acqua svolge un ruolo essenziale nella vita delle cellule e degli organismi viventi in generale. Oltre a far parte della loro composizione, per molti organismi è anche un habitat.

Il ruolo dell'acqua nella cellula è determinato dalla sua chimica unica e Proprietà fisiche, associato principalmente alle piccole dimensioni delle molecole, alla polarità delle sue molecole e alla loro capacità di formare legami idrogeno tra loro.

L'acqua come componente dei sistemi biologici svolge le seguenti funzioni funzioni essenziali:

  1. Acqua- solvente universale per sostanze polari, come sali, zuccheri, alcoli, acidi, ecc. Le sostanze altamente solubili in acqua sono dette idrofilo. Quando una sostanza va in soluzione, le sue molecole o ioni possono muoversi più liberamente; la reattività della sostanza aumenta di conseguenza. È per questo motivo che la maggior parte delle reazioni chimiche nella cellula procede in soluzioni acquose. Le sue molecole sono coinvolte in molte reazioni chimiche, ad esempio nella formazione o nell'idrolisi dei polimeri. Nel processo di fotosintesi, l'acqua è un donatore di elettroni, una fonte di ioni idrogeno e ossigeno libero.
  2. L'acqua non si dissolve o si mescola con sostanze non polari, poiché non può formare legami idrogeno con esse. Si chiamano sostanze insolubili in acqua idrofobo. Le molecole idrofobiche o le loro parti sono respinte dall'acqua e in sua presenza sono attratte l'una dall'altra. Tali interazioni giocano ruolo importante nel garantire la stabilità delle membrane, così come molte molecole proteiche, acidi nucleici e un certo numero di strutture subcellulari.
  3. L'acqua ha un alto specifico capacità termica. Ci vuole molta energia per rompere i legami idrogeno che tengono insieme le molecole d'acqua. Questa proprietà mantiene bilancio termico organismi durante significative fluttuazioni di temperatura nell'ambiente. Inoltre, l'acqua è diversa alta conducibilità termica, che permette al corpo di mantenere la stessa temperatura per tutto il suo volume.
  4. L'acqua è caratterizzata alto calore di vaporizzazione, t. Cioè, la capacità delle molecole di portare via con sé una quantità significativa di calore mentre raffreddano il corpo. A causa di questa proprietà dell'acqua, che si manifesta durante la sudorazione nei mammiferi, la mancanza di respiro termico nei coccodrilli e altri animali, la traspirazione nelle piante, il loro surriscaldamento è prevenuto.
  5. L'acqua è esclusivamente alta tensione superficiale. Questa proprietà è molto importante per i processi di adsorbimento, per il movimento delle soluzioni attraverso i tessuti (circolazione sanguigna, correnti ascendenti e discendenti nelle piante). Per molti piccoli organismi, la tensione superficiale consente loro di galleggiare o scivolare sulla superficie dell'acqua.
  6. L'acqua fornisce circolazione di sostanze nella cellula e nell'organismo, l'assorbimento delle sostanze e l'escrezione dei prodotti metabolici.
  7. Nelle piante, l'acqua determina turgore cellule, e in alcuni animali si esibisce funzioni di supporto essendo uno scheletro idrostatico (rotondo e anellidi, echinodermi).
  8. Acqua - componente fluidi lubrificanti(sinoviale - nelle articolazioni dei vertebrati, pleurico - in cavità pleurica, pericardico - nel sacco pericardico) e melma(facilitare il movimento di sostanze attraverso l'intestino, creare un ambiente umido sulle mucose vie respiratorie). Fa parte della saliva, della bile, delle lacrime, dello sperma, ecc.

sali minerali. Sostanze inorganiche nella cellula, diverse dall'acqua, sali minerali precspavlevy. Dentro le molecole di sale soluzione acquosa si scompongono in cationi e anioni. Valore più alto hanno cationi (K +, Na +, Ca 2+, Mg: +, NH 4 +) e anioni (C1, H 2 P0 4 -, HP0 4 2-, HC0 3 -, NO3 2--, SO 4 2- ) Non solo il contenuto, ma anche il rapporto degli ioni nella cellula è essenziale.

La differenza tra il numero di cationi e anioni sulla superficie e all'interno della cellula fornisce l'occorrenza potenziale d'azione, ciò che sta alla base dell'emergere di eccitazione nervosa e muscolare. La differenza nella concentrazione di ioni sui diversi lati della membrana è dovuta al trasferimento attivo di sostanze attraverso la membrana, nonché alla conversione di energia.

Questi includono acqua e sali minerali.

Acqua necessario per l'attuazione dei processi vitali nella cellula. Il suo contenuto è del 70-80% della massa della cellula. Le principali funzioni dell'acqua:

    è un solvente universale;

    è l'ambiente in cui avvengono le reazioni biochimiche;

    determina le proprietà fisiologiche della cellula (elasticità, volume);

    partecipa a reazioni chimiche;

    mantiene l'equilibrio termico del corpo grazie all'elevata capacità termica e alla conducibilità termica;

    è il mezzo principale per il trasporto di sostanze.

sali minerali presente nella cellula sotto forma di ioni: cationi K + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ ; anioni - Cl -, HCO 3 -, H 2 PO 4 -.

3. Sostanze organiche della cellula.

I composti organici di una cellula sono costituiti da molti elementi ripetuti (monomeri) e sono grandi molecole - polimeri. Questi includono proteine, grassi, carboidrati e acidi nucleici. Il loro contenuto nella cellula: proteine ​​-10-20%; grassi - 1-5%; carboidrati - 0,2-2,0%; acidi nucleici - 1-2%; sostanze organiche a basso peso molecolare - 0,1-0,5%.

Scoiattoli - sostanze organiche ad alto peso molecolare (alto peso molecolare). L'unità strutturale della loro molecola è un amminoacido. 20 aminoacidi partecipano alla formazione delle proteine. La composizione della molecola di ciascuna proteina comprende solo alcuni amminoacidi nell'ordine caratteristico di questa proteina. L'amminoacido ha la seguente formula:

H 2 N - CH - COOH

La composizione degli amminoacidi comprende NH 2 - un gruppo amminico con proprietà di base; COOH è un gruppo carbossilico con proprietà acide; radicali che distinguono gli amminoacidi gli uni dagli altri.

Esistono strutture proteiche primarie, secondarie, terziarie e quaternarie. Gli amminoacidi legati tra loro da legami peptidici ne determinano la struttura primaria. Le proteine ​​della struttura primaria sono collegate a spirale con l'aiuto di legami idrogeno e formano una struttura secondaria. Le catene polipeptidiche, attorcigliandosi in un certo modo in una struttura compatta, formano un globulo (palla) - la struttura terziaria della proteina. La maggior parte delle proteine ​​ha una struttura terziaria. Va notato che gli amminoacidi sono attivi solo sulla superficie del globulo. Le proteine ​​con una struttura globulare si combinano e formano una struttura quaternaria (ad esempio l'emoglobina). Quando esposto alta temperatura, acidi e altri fattori, molecole proteiche complesse vengono distrutte - denaturazione delle proteine. Quando le condizioni migliorano, la proteina denaturata è in grado di ripristinare la sua struttura se la sua struttura primaria non viene distrutta. Questo processo è chiamato rinaturazione.

Le proteine ​​sono specie-specifiche: ogni specie animale è caratterizzata da un insieme di determinate proteine.

Esistono proteine ​​semplici e complesse. Quelli semplici sono costituiti solo da aminoacidi (ad esempio albumine, globuline, fibrinogeno, miosina, ecc.). La composizione delle proteine ​​complesse, oltre agli amminoacidi, comprende anche altri composti organici, ad esempio grassi e carboidrati (lipoproteine, glicoproteine, ecc.).

Le proteine ​​svolgono le seguenti funzioni:

    enzimatico (ad esempio, l'enzima amilasi scompone i carboidrati);

    strutturali (ad esempio fanno parte delle membrane e di altri organelli cellulari);

    recettore (ad esempio, la proteina rodopsina contribuisce a una migliore visione);

    trasporto (ad esempio, l'emoglobina trasporta ossigeno o anidride carbonica);

    protettivo (ad esempio, le proteine ​​​​dell'immunoglobulina sono coinvolte nella formazione dell'immunità);

    motore (ad esempio, actina e miosina sono coinvolte nella contrazione delle fibre muscolari);

    ormonale (ad esempio, l'insulina converte il glucosio in glicogeno);

    energia (quando si divide 1 g di proteine, vengono rilasciate 4,2 kcal di energia).

Grassi (lipidi) - composti di alcol trivalente glicerolo e acidi grassi ad alto peso molecolare. Formula chimica Grasso:

CH 2 -O-C(O)-R¹

CH 2 -O-C(O)-R³, dove i radicali possono essere diversi.

Funzioni dei lipidi nella cellula:

    strutturale (partecipare alla costruzione della membrana cellulare);

    energia (con la scomposizione di 1 g di grasso nel corpo, vengono rilasciate 9,2 kcal di energia);

    protettivo (preservare da perdite di calore, danni meccanici);

    il grasso è una fonte di acqua endogena (quando 10 g di grasso vengono ossidati, vengono rilasciati 11 g di acqua);

    regolazione del metabolismo.

Carboidrati - la loro molecola può essere rappresentata dalla formula generale C n (H 2 O) n - carbonio e acqua.

I carboidrati sono divisi in tre gruppi: monosaccaridi (includono una molecola di zucchero - glucosio, fruttosio, ecc.), Oligosaccaridi (includono da 2 a 10 residui di monosaccaridi: saccarosio, lattosio) e polisaccaridi (composti ad alto peso molecolare - glicogeno, amido, ecc. ).

Funzioni dei carboidrati:

    servire come elementi iniziali per la costruzione di varie sostanze organiche, ad esempio durante la fotosintesi - glucosio;

    la principale fonte di energia per l'organismo, quando si decompongono utilizzando l'ossigeno, viene rilasciata più energia rispetto a quando si ossida il grasso;

    protettivo (ad esempio, il muco secreto da varie ghiandole contiene molti carboidrati; protegge le pareti degli organi cavi (bronchi, stomaco, intestino) da danni meccanici; ha proprietà antisettiche);

    funzioni strutturali e di supporto: fanno parte della membrana plasmatica.

Acidi nucleici sono biopolimeri contenenti fosforo. Questi includono desossiribonucleico (DNA) e acidi ribonucleici (RNA)..

DNA - i più grandi biopolimeri, il loro monomero è nucleotide. È costituito da residui di tre sostanze: una base azotata, un carboidrato desossiribosio e acido fosforico. Ci sono 4 nucleotidi coinvolti nella formazione della molecola del DNA. Due basi azotate sono derivati ​​​​della pirimidina: timina e citosina. L'adenina e la guanina sono classificate come derivati ​​delle purine.

Secondo il modello di DNA proposto da J. Watson e F. Crick (1953), la molecola di DNA è costituita da due filamenti avvolti a spirale l'uno attorno all'altro.

I due filamenti di una molecola sono tenuti insieme da legami idrogeno che si verificano tra di loro. complementare basi azotate. L'adenina è complementare alla timina e la guanina è complementare alla citosina. Il DNA nelle cellule si trova nel nucleo, dove si forma, insieme alle proteine cromosomi. Il DNA si trova anche nei mitocondri e nei plastidi, dove le loro molecole sono disposte ad anello. Principale Funzione del DNA- memorizzazione delle informazioni ereditarie contenute nella sequenza di nucleotidi che ne costituiscono la molecola, e trasferimento di queste informazioni alle cellule figlie.

Acido ribonucleico singolo filamento. Un nucleotide RNA è costituito da una delle basi azotate (adenina, guanina, citosina o uracile), un carboidrato ribosio e un residuo di acido fosforico.

Esistono diversi tipi di RNA.

RNA ribosomiale(r-RNA) in combinazione con la proteina fa parte dei ribosomi. I ribosomi svolgono la sintesi proteica. RNA messaggero(i-RNA) trasporta informazioni sulla sintesi proteica dal nucleo al citoplasma. Trasferimento di RNA(t-RNA) si trova nel citoplasma; attacca alcuni aminoacidi a se stesso e li consegna ai ribosomi, il sito della sintesi proteica.

L'RNA si trova nel nucleolo, nel citoplasma, nei ribosomi, nei mitocondri e nei plastidi. In natura, esiste un altro tipo di RNA: virale. In alcuni virus svolge la funzione di immagazzinare e trasmettere informazioni ereditarie. In altri virus, questa funzione è svolta dal DNA virale.

Acido adenosina trifosforico (ATP) - è uno speciale nucleotide formato dalla base azotata adenina, carboidrato ribosio e tre residui di acido fosforico.

L'ATP è una fonte universale di energia necessaria per i processi biologici che avvengono nella cellula. La molecola di ATP è molto instabile ed è in grado di scindere una o due molecole di fosfato con il rilascio di un largo numero energia. Questa energia viene spesa per garantire tutte le funzioni vitali della cellula: biosintesi, movimento, generazione di un impulso elettrico, ecc. I legami nella molecola di ATP sono chiamati macroergici. La scissione del fosfato da una molecola di ATP è accompagnata dal rilascio di 40 kJ di energia. La sintesi di ATP avviene nei mitocondri.

La composizione chimica delle cellule vegetali e animali è molto simile, il che indica l'unità della loro origine. Più di 80 elementi chimici sono stati trovati nelle cellule.

Gli elementi chimici presenti nella cellula sono suddivisi in 3 grandi gruppi: macronutrienti, mesoelementi, microelementi.

I macronutrienti includono carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto. Mesoelementi sono zolfo, fosforo, potassio, calcio, ferro. Oligoelementi: zinco, iodio, rame, manganese e altri.

Elementi chimici biologicamente importanti della cellula:

Azoto - componente strutturale di proteine ​​e NA.

Idrogeno- fa parte dell'acqua e di tutti i composti biologici.

Magnesio- attiva il lavoro di molti enzimi; componente strutturale della clorofilla.

Calcio- il componente principale di ossa e denti.

Ferro da stiro- entra nell'emoglobina.

Iodio- parte dell'ormone tiroideo.

Le sostanze della cellula sono divise in organiche(proteine, acidi nucleici, lipidi, carboidrati, ATP) e inorganico(acqua e sali minerali).

Acqua costituisce fino all'80% della massa della cellula, riproduce ruolo importante:

l'acqua nella cellula è un solvente

· trasporta i nutrienti;

Con l'acqua, le sostanze nocive vengono rimosse dal corpo;

elevata capacità termica dell'acqua;

L'evaporazione dell'acqua aiuta a raffreddare animali e piante.

Dona elasticità alla cellula.

Minerali:

partecipare al mantenimento dell'omeostasi regolando il flusso di acqua nella cellula;

Il potassio e il sodio assicurano il trasporto di sostanze attraverso la membrana e sono coinvolti nell'insorgenza e nella conduzione di un impulso nervoso.

I sali minerali, principalmente fosfati di calcio e carbonati, conferiscono durezza al tessuto osseo.

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Proteine, il loro ruolo nell'organismo

Proteina- sostanze organiche presenti in tutte le cellule, che sono costituite da monomeri.

Proteina- polimero non periodico ad alto peso molecolare.

Monomeroè amminoacido (20).

Gli amminoacidi contengono un gruppo amminico, un gruppo carbossilico e un radicale. Gli amminoacidi sono legati insieme per formare un legame peptidico. Le proteine ​​sono estremamente diverse, ad esempio ce ne sono oltre 10 milioni nel corpo umano.

La diversità delle proteine ​​dipende da:

1. diversa sequenza AK

2. per dimensione

3. dalla composizione

Strutture proteiche

La struttura primaria di una proteina - una sequenza di amminoacidi collegati da un legame peptidico (struttura lineare).

La struttura secondaria di una proteina - struttura a spirale.

Struttura terziaria di una proteina- globulo (struttura glomerulare).

Struttura proteica quaternaria- è costituito da diversi globuli. Caratteristica dell'emoglobina e della clorofilla.

Proprietà proteiche

1. Complementarità: la capacità di una proteina di adattarsi in forma a qualche altra sostanza come la chiave di una serratura.

2. Denaturazione: violazione della struttura naturale della proteina (temperatura, acidità, salinità, aggiunta di altre sostanze, ecc.). Esempi di denaturazione: un cambiamento nelle proprietà delle proteine ​​quando le uova vengono bollite, il passaggio delle proteine ​​da uno stato liquido a uno solido.

3. Rinaturazione - ripristino della struttura proteica, se la struttura primaria non è stata disturbata.

Funzioni proteiche

1. Edilizia: la formazione di tutte le membrane cellulari

2. Catalitico: le proteine ​​sono catalizzatori; accelerare le reazioni chimiche

3. Motore: actina e miosina fanno parte delle fibre muscolari.

4. Trasporto: trasferimento di sostanze a vari tessuti e organi del corpo (l'emoglobina è una proteina che fa parte dei globuli rossi)

5. Protettivo: anticorpi, fibrinogeno, trombina - proteine ​​coinvolte nello sviluppo dell'immunità e della coagulazione del sangue;

6. Energia: partecipare alle reazioni di scambio plastico per costruire nuove proteine.

7. Regolatorio: il ruolo dell'ormone insulina nella regolazione della glicemia.

8. Stoccaggio: l'accumulo di proteine ​​nel corpo come riserva nutrienti, ad esempio, nelle uova, nel latte, nei semi delle piante.


Una cellula è un'unità elementare di un essere vivente che possiede tutte le caratteristiche di un organismo: la capacità di riprodursi, crescere, scambiare sostanze ed energia con l'ambiente, l'irritabilità e la costanza della composizione chimica.
Macronutrienti - elementi, la cui quantità nella cellula arriva fino allo 0,001% del peso corporeo. Esempi sono ossigeno, carbonio, azoto, fosforo, idrogeno, zolfo, ferro, sodio, calcio, ecc.
Oligoelementi - elementi, la cui quantità nella cellula va dallo 0,001% allo 0,000001% del peso corporeo. Esempi sono boro, rame, cobalto, zinco, iodio, ecc.
Gli ultramicroelementi sono elementi il ​​cui contenuto nella cellula non supera lo 0,000001% del peso corporeo. Esempi sono oro, mercurio, cesio, selenio, ecc.

2. Crea un diagramma di "Sostanze cellulari".

3. Che cosa significa il fatto scientifico della somiglianza di elementare Composizione chimica natura animata e inanimata?
Ciò indica la comunanza di natura animata e inanimata.

sostanze inorganiche. Il ruolo dell'acqua e minerali nella vita della cellula.
1. Dare definizioni di concetti.
Le sostanze inorganiche sono acqua, sali minerali, acidi, anioni e cationi presenti sia negli organismi viventi che in quelli non viventi.
L'acqua è una delle sostanze inorganiche più comuni in natura, la cui molecola è costituita da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno.

2. Disegna un diagramma della struttura dell'acqua.


3. Quali caratteristiche gli danno della struttura delle molecole d'acqua proprietà uniche senza la quale la vita è impossibile?
La struttura della molecola d'acqua è formata da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno, che formano un dipolo, cioè l'acqua ha due polarità "+" e "-". Ciò contribuisce alla sua permeabilità attraverso le pareti della membrana, alla capacità di sciogliere sostanze chimiche. Inoltre, i dipoli dell'acqua sono legati tra loro a idrogeno, il che garantisce la sua capacità di trovarsi in vari stati di aggregazione, nonché di dissolvere o non dissolvere varie sostanze.

4. Compila la tabella "Il ruolo dell'acqua e dei minerali nella cellula".


5. Qual è il significato della relativa costanza dell'ambiente interno della cellula nell'assicurare i processi della sua attività vitale?
La costanza dell'ambiente interno della cellula è chiamata omeostasi. La violazione dell'omeostasi porta a danni alla cellula o alla sua morte, il metabolismo plastico e il metabolismo energetico si verificano costantemente nella cellula, questi sono due componenti del metabolismo e la violazione di questo processo porta al danno o alla morte dell'intero organismo.

6. Qual è lo scopo dei sistemi tampone degli organismi viventi e qual è il principio del loro funzionamento?
I sistemi tampone mantengono un certo valore di pH (indice di acidità) del mezzo nei fluidi biologici. Il principio di funzionamento è che il pH del mezzo dipende dalla concentrazione di protoni in questo mezzo (H+). Il sistema tampone è in grado di assorbire o donare protoni a seconda del loro ingresso nel mezzo dall'esterno o, al contrario, della rimozione dal mezzo, mentre il pH non cambierà. La presenza di sistemi tampone è necessaria in un organismo vivente, perché a causa del mutare delle condizioni ambiente Il pH può variare notevolmente e la maggior parte degli enzimi funziona solo a un certo pH.
Esempi di sistemi tampone:
carbonato-idrocarbonato (miscela di Na2CO3 e NaHCO3)
fosfato (una miscela di K2HPO4 e KH2PO4).

materia organica. Il ruolo di carboidrati, lipidi e proteine ​​nella vita della cellula.
1. Dare definizioni di concetti.
Le sostanze organiche sono sostanze che includono necessariamente il carbonio; fanno parte degli organismi viventi e si formano solo con la loro partecipazione.
Le proteine ​​sono sostanze organiche ad alto peso molecolare costituite da alfa-aminoacidi collegati in una catena da un legame peptidico.
I lipidi sono un ampio gruppo di composti organici naturali, inclusi grassi e sostanze simili ai grassi. Le molecole lipidiche semplici sono composte da alcol e acidi grassi, complesso - da alcol, acidi grassi ad alto peso molecolare e altri componenti.
I carboidrati sono sostanze organiche che contengono carbonile e diversi gruppi ossidrile e sono altrimenti chiamati zuccheri.

2. Inserisci nella tabella le informazioni mancanti "Struttura e funzioni delle sostanze organiche della cellula".


3. Cosa si intende per denaturazione delle proteine?
La denaturazione delle proteine ​​è la perdita della struttura naturale di una proteina.

Acidi nucleici, ATP e altri composti organici cellule.
1. Dare definizioni di concetti.
Gli acidi nucleici sono biopolimeri costituiti da monomeri - nucleotidi.
L'ATP è un composto composto dalla base azotata adenina, un carboidrato ribosio e tre residui di acido fosforico.
Un nucleotide è un monomero di acido nucleico costituito da un gruppo fosfato, uno zucchero a cinque atomi di carbonio (pentoso) e una base azotata.
Un legame macroergico è un legame tra i residui di acido fosforico nell'ATP.
La complementarità è la corrispondenza spaziale reciproca dei nucleotidi.

2. Dimostrare che gli acidi nucleici sono biopolimeri.
Gli acidi nucleici sono costituiti da un gran numero di nucleotidi ripetuti e hanno una massa da 10.000 a diversi milioni di unità di carbonio.

3. Descrivere le caratteristiche strutturali della molecola nucleotidica.
Un nucleotide è un composto di tre componenti: un residuo di acido fosforico, uno zucchero a cinque atomi di carbonio (ribosio) e uno dei composti azotati (adenina, guanina, citosina, timina o uracile).

4. Qual è la struttura di una molecola di DNA?
DNA - doppia elica, costituito da molti nucleotidi che sono collegati in sequenza tra loro a causa di legami covalenti tra il desossiribosio di uno e il residuo di acido fosforico di un altro nucleotide. Le basi azotate, che si trovano su un lato della spina dorsale di una catena, sono collegate da legami H con le basi azotate della seconda catena secondo il principio di complementarità.

5. Utilizzando il principio di complementarità, costruisci il secondo filamento di DNA.
T-A-T-C-A-G-A-C-C-T-A-C
A-T-A-G-T-C-T-G-G-A-T-G.

6. Quali sono le principali funzioni del DNA in una cellula?
Con l'aiuto di quattro tipi di nucleotidi nel DNA, l'intero Informazioni importanti in una cellula su un organismo che si tramanda alle generazioni successive.

7. In che modo una molecola di RNA differisce da una molecola di DNA?
L'RNA è un singolo filamento più piccolo del DNA. I nucleotidi contengono lo zucchero ribosio, non il desossiribosio, come nel DNA. La base azotata, al posto della timina, è l'uracile.

8. Cosa è comune nella struttura delle molecole di DNA e RNA?
Sia l'RNA che il DNA sono biopolimeri costituiti da nucleotidi. Nei nucleotidi, la struttura comune è la presenza di un residuo di acido fosforico e basi di adenina, guanina e citosina.

9. Compila la tabella "Tipi di RNA e loro funzioni nella cella".


10. Che cos'è l'ATP? Qual è il suo ruolo nella cellula?
ATP - adenosina trifosfato, composto macroergico. Le sue funzioni sono il custode universale e il vettore di energia nella cellula.

11. Qual è la struttura della molecola di ATP?
L'ATP è costituito da tre residui di acido fosforico, ribosio e adenina.

12. Cosa sono le vitamine? In quali due grandi gruppi sono divisi?
Le vitamine sono composti organici biologicamente attivi che svolgono un ruolo importante nei processi metabolici. Si dividono in idrosolubili (C, B1, B2, ecc.) e liposolubili (A, E, ecc.).

13. Compila la tabella "Vitamine e il loro ruolo nel corpo umano".