Повече, други - по-малко.
На атомно ниво няма разлики между органичния и неорганичния свят на живата природа: живите организми се състоят от същите атоми като телата на неживата природа. Съотношението на различните химични елементи в живите организми и в земната кора обаче варира значително. Освен това живите организми могат да се различават от околната среда по изотопния състав на химичните елементи.
Условно всички елементи на клетката могат да бъдат разделени на три групи.
Макронутриенти
Цинк- влиза в състава на ензимите, участващи в алкохолната ферментация и инсулина
Мед- е част от окислителните ензими, участващи в синтеза на цитохроми.
Селен- участва в регулаторните процеси на организма.
Ултрамикроелементи
Ултрамикроелементите съставляват по-малко от 0,0000001% в организмите на живите същества, включително злато, сребро, имат бактерициден ефект, потискат реабсорбцията на вода в бъбречните тубули, засягат ензимите. Ултрамикроелементите също включват платина и цезий. Някои хора включват в тази група и селен, при неговия дефицит се развиват рак. Функциите на ултрамикроелементите все още са слабо разбрани.
Молекулен състав на клетката
Вижте също
Фондация Уикимедия. 2010 г.
Вижте какво е „Химичен състав на клетка“ в други речници:
Клетки - вземете действащ купон за отстъпка в Академика Галерия Козметикс или купете изгодни клетки с безплатна доставка на разпродажба в Галерия Козметикс
Обща структурна схема бактериална клеткапоказано на фигура 2. Вътрешната организация на бактериалната клетка е сложна. Всяка систематична група микроорганизми има свои специфични структурни особености. Клетъчна стена... ... Биологична енциклопедия
Уникалността на вътреклетъчната структура на червените водорасли се състои както от характеристиките на обикновените клетъчни компоненти, така и от наличието на специфични вътреклетъчни включвания. Клетъчни мембрани. В мембраните на червените кръвни клетки...... Биологична енциклопедия
- (Argentum, argent, Silber), химикал. Ag знак. С. е един от металите, познати на човека от древността. В природата се среща както в естествено състояние, така и под формата на съединения с други тела (със сяра, например Ag 2S... ...
- (Argentum, argent, Silber), химикал. Ag знак. С. е един от металите, познати на човека от древността. В природата се среща както в естествено състояние, така и под формата на съединения с други тела (със сяра, например Ag2S сребро ... Енциклопедичен речник F.A. Brockhaus и I.A. Ефрон
Този термин има други значения, вижте Клетка (значения). Човешки кръвни клетки (HBC) ... Уикипедия
Терминът биология е предложен от изключителния френски натуралист и еволюционист Жан Батист Ламарк през 1802 г., за да обозначи науката за живота като специален феномен на природата. Днес биологията е комплекс от науки, които изучават... ... Уикипедия
Клетката е елементарна единица на структурата и жизнената дейност на всички живи организми (с изключение на вирусите, които често се наричат неклетъчни форми на живот), притежаваща собствен метаболизъм, способна на самостоятелно съществуване,... ... Уикипедия
- (цито + химия) раздел на цитологията, който изучава химичен съставклетки и техните компоненти, както и метаболитни процесии химичните реакции, които са в основата на живота на една клетка... Голям медицински речник
Всички живи организми са изградени от клетки. Човешкото тяло също има клетъчна структура, благодарение на което са възможни неговият растеж, размножаване и развитие.
Човешкото тяло се състои от огромен брой клетки различни формии размери, които зависят от изпълняваната функция. Изучаване клетъчна структура и функцияе ангажиран цитология.
Всяка клетка е покрита с мембрана, състояща се от няколко слоя молекули, което осигурява селективна пропускливост на веществата. Под мембраната в клетката има вискозно полутечно вещество - цитоплазма с органели.
Митохондриите- енергийни станции на клетката, рибозоми - мястото на образуване на протеини, ендоплазмения ретикулум, който изпълнява функцията за транспортиране на вещества, ядрото - мястото за съхранение на наследствена информация, вътре в ядрото - ядрото. Той произвежда рибонуклеинова киселина. В близост до ядрото има клетъчен център, необходим за клетъчното делене.
Човешки клеткисе състои от органични и неорганични вещества.
Неорганични вещества:
Вода – съставлява 80% от масата на клетката, разтваря вещества, участва в химични реакции;
Минералните соли под формата на йони участват в разпределението на водата между клетките и междуклетъчното вещество. Те са необходими за синтеза на жизненоважни органични вещества.
Органична материя:
Протеините са основните вещества на клетката, най-сложните вещества, открити в природата. Протеините са част от мембраните, ядрото и органелите и изпълняват структурна функция в клетката. Ензими – протеини, ускорители на реакцията;
Мазнини - изпълняват енергийна функция, те са част от мембраните;
Въглехидрати – също, когато се разграждат, образуват голям бройенергия, са силно разтворими във вода и следователно, когато се разделят, енергията се генерира много бързо.
Нуклеинова киселина– ДНК и РНК, те определят, съхраняват и предават наследствена информация за състава на клетъчните протеини от родителите към потомството.
клетки човешкото тялоимат редица жизненоважни свойства и изпълняват определени функции:
IN клетките се метаболизират, придружени от синтез и разлагане на органични съединения; метаболизмът е придружен от преобразуване на енергия;
Когато в клетката се образуват вещества, тя расте, клетъчният растеж е свързан с увеличаване на техния брой, това е свързано с възпроизводството чрез делене;
Живите клетки имат възбудимост;
Един от характерни особеностиклетки - движение.
Клетка на човешкото тялоследното жизненоважни свойства: метаболизъм, растеж, възпроизводство и възбудимост. Въз основа на тези функции се осъществява функционирането на целия организъм.
Химичен състав на клетката.
Основни свойства и нива на организация на живата природа
Нивата на организация на живите системи отразяват подчинението и йерархията на структурната организация на живота:
Молекулярно-генетични - индивидуални биополимери (ДНК, РНК, протеини);
Клетъчно - елементарна самовъзпроизвеждаща се единица на живота (прокариоти, едноклетъчни еукариоти), тъкани, органи;
Организално - самостоятелно съществуване на индивида;
Популационно специфична – елементарна еволюираща единица – популация;
Биогеоценотични - екосистеми, състоящи се от различни популации и техните местообитания;
Биосфера - цялото живо население на Земята, осигуряващо циркулацията на веществата в природата.
Природата е целият съществуващ материален свят в цялото му многообразие от форми.
Единството на природата се проявява в обективността на нейното съществуване, общността на нейния елементарен състав, подчинението на едни и същи физически закони и систематичната организация.
Различни природни системи, както живи, така и неживи, са взаимосвързани и взаимодействат една с друга. Пример за системно взаимодействие е биосферата.
Биологията е комплекс от науки, които изучават закономерностите на развитие и жизнената дейност на живите системи, причините за тяхното разнообразие и адаптивност към заобикаляща среда, връзка с други живи системи и неодушевени обекти.
Обект на биологичното изследване е живата природа.
Предметът на изследването по биология е:
Общи и специфични закономерности на организация, развитие, метаболизъм, предаване на наследствена информация;
Разнообразието от форми на живот и самите организми, както и техните взаимоотношения с околната среда.
Цялото многообразие на живота на Земята се обяснява с еволюционния процес и въздействието на околната среда върху организмите.
Същността на живота се определя от М.В.
Волкенщайн като съществуването на Земята на „живи тела, които са отворени саморегулиращи се и самовъзпроизвеждащи се системи, изградени от биополимери – протеини и нуклеинови киселини“.
Основни свойства на живите системи:
Метаболизъм;
Саморегулация;
раздразнителност;
Променливост;
Наследственост;
възпроизвеждане;
Химичен състав на клетката.
Неорганични вещества на клетката
Цитологията е наука, която изучава структурата и функцията на клетките. Клетката е елементарен структурен и функционална единицаживи организми. Клетките на едноклетъчните организми притежават всички свойства и функции на живите системи.
Клетките на многоклетъчните организми се диференцират по структура и функция.
Атомен състав: клетката съдържа около 70 елемента от периодичната система на елементите на Менделеев, като 24 от тях присъстват във всички видове клетки.
Макроелементи - H, O, N, C, микроелементи - Mg, Na, Ca, Fe, K, P, CI, S, ултрамикроелементи - Zn, Cu, I, F, Mn, Co, Si и др.
Молекулен състав: клетката съдържа молекули на неорганични и органични съединения.
Неорганични вещества на клетката
Молекулата на водата има нелинейна пространствена структура и има полярност. Между отделните молекули се образуват водородни връзки, които определят физическите и Химични свойствавода.
1. Водна молекула Фиг. 2. Водородни връзки между водните молекули
Физични свойства на водата:
Водата може да бъде в три състояния – течно, твърдо и газообразно;
Водата е разтворител. Полярните водни молекули разтварят полярните молекули на други вещества. Веществата, които са разтворими във вода, се наричат хидрофилни. Веществата, които са неразтворими във вода, са хидрофобни;
Висок специфичен топлинен капацитет. Разкъсването на водородните връзки, които държат водните молекули заедно, изисква усвояването на голямо количество енергия.
Това свойство на водата осигурява поддържането на топлинния баланс в организма;
Висока топлина на изпарение. За да се изпари водата, е необходима доста енергия. Точката на кипене на водата е по-висока от тази на много други вещества. Това свойство на водата предпазва тялото от прегряване;
Молекулите на водата са вътре постоянно движение, те се сблъскват помежду си в течната фаза, която е важна за метаболитните процеси;
Кохезия и повърхностно напрежение.
Водородните връзки определят вискозитета на водата и адхезията на нейните молекули с молекулите на други вещества (кохезия).
Благодарение на адхезионните сили на молекулите, върху повърхността на водата се създава филм, който се характеризира с повърхностно напрежение;
Плътност. При охлаждане движението на водните молекули се забавя. Броят на водородните връзки между молекулите става максимален. Водата има най-голяма плътност при 4°C. При замръзване водата се разширява (необходимо е пространство за образуване на водородни връзки) и нейната плътност намалява, така че ледът плува на повърхността на водата, което предпазва резервоара от замръзване;
Способност за образуване на колоидни структури.
Молекулите на водата образуват обвивка около неразтворимите молекули на някои вещества, предотвратявайки образуването на големи частици. Това състояние на тези молекули се нарича диспергирано (разпръснато). Най-малките частици вещества, заобиколени от водни молекули, образуват колоидни разтвори (цитоплазма, междуклетъчни течности).
Биологични функции на водата:
Транспорт – водата осигурява движението на веществата в клетката и тялото, усвояването на веществата и отделянето на метаболитните продукти.
В природата водата пренася отпадъчни продукти в почвите и водните тела;
Метаболитен - водата е среда за всички биохимични реакции и донор на електрони по време на фотосинтезата; необходима е за хидролизата на макромолекулите до техните мономери;
Участва в обучението:
1) смазочни течности, които намаляват триенето (синовиални - в ставите на гръбначните животни, плеврални, в плеврална кухина, перикарден - в перикардната торбичка);
2) слуз, която улеснява движението на веществата през червата и създава влажна среда върху лигавиците на дихателните пътища;
3) секрети (слюнка, сълзи, жлъчка, сперма и др.) и сокове в тялото.
Неорганични йони.
Неорганичните йони на клетката са представени от: катиони K+, Na+, Ca2+, Mg2+, NH3 и аниони Cl-, NOi2-, H2PO4-, HCO3-, HPO42-.
Разликата между количествата катиони и аниони на повърхността и вътре в клетката осигурява възникването на потенциал на действие, който е в основата на нервното и мускулното възбуждане.
Анионите на фосфорната киселина създават фосфатна буферна система, която поддържа pH на вътреклетъчната среда на тялото на ниво 6-9.
Въглеродната киселина и нейните аниони създават бикарбонатна буферна система и поддържат pH на извънклетъчната среда (кръвна плазма) на ниво 4-7.
Азотните съединения служат като източник на минерално хранене, синтез на протеини и нуклеинови киселини.
Фосфорните атоми са част от нуклеиновите киселини, фосфолипидите, както и костите на гръбначните животни и хитиновата обвивка на членестоногите. Калциевите йони са част от веществото на костите, те също са необходими за мускулната контракция и съсирването на кръвта.
Химичен състав на клетката. Неорганични вещества
Атомен и молекулен състав на клетката. Една микроскопична клетка съдържа няколко хиляди вещества, които участват в различни химични реакции. Химическите процеси, протичащи в клетката, са едно от основните условия за нейния живот, развитие и функциониране.
Всички животински клетки и растителни организми, както и микроорганизмите, са сходни по химичен състав, което показва единството на органичния свят.
Таблицата показва данни за атомния състав на клетките.
От 109-те елемента на периодичната таблица на Менделеев значително мнозинство са открити в клетките. Някои елементи се съдържат в клетките в относително големи количества, други в малки количества. Особено високо е съдържанието на четири елемента в клетката - кислород, въглерод, азот и водород. Общо те съставляват почти 98% от общото съдържание на клетката. Следващата група се състои от осем елемента, чието съдържание в клетка се изчислява в десети и стотни от процента. Това са сяра, фосфор, хлор, калий, магнезий, натрий, калций, желязо.
Общо те възлизат на 1,9%. Всички останали елементи се съдържат в клетката в изключително малки количества (по-малко от 0,01%).
По този начин клетката не съдържа никакви специални елементи, характерни само за живата природа. Това показва връзката и единството на живата и неживата природа.
На атомно ниво няма разлики между химичния състав на органичния и неорганичния свят. Разликите се откриват високо нивоорганизация – молекулярна.
Както се вижда от таблицата, живите тела, наред с веществата, които се срещат в неживата природа, съдържат много вещества, характерни само за живите организми.
вода. На първо място сред веществата на клетката е водата. Той представлява почти 80% от клетъчната маса. Водата е най-важният компонент на клетката, не само като количество. Той играе значителна и разнообразна роля в живота на клетката.
Водата определя физичните свойства на клетката - нейния обем, еластичност.
Водата е от голямо значение за формирането на структурата на молекулите на органичните вещества, по-специално структурата на протеините, която е необходима за изпълнение на техните функции. Значението на водата като разтворител е голямо: много вещества влизат в клетката от външната среда воден разтвори във воден разтвор отпадъчните продукти се отстраняват от клетката.
И накрая, водата е пряк участник в много химични реакции (разграждане на протеини, въглехидрати, мазнини и др.).
Адаптирането на клетката към функциониране във водна среда твърди, че животът на Земята е възникнал във водата.
Биологичната роля на водата се определя от особеностите на нейната молекулярна структура: полярността на неговите молекули.
Въглехидрати.
Въглехидратите са сложни органични съединения, съдържащи въглеродни, кислородни и водородни атоми.
Има прости и сложни въглехидрати.
Прости въглехидратисе наричат монозахариди. Сложните въглехидрати са полимери, в които монозахаридите играят ролята на мономери.
Два монозахарида образуват дизахарид, три образуват тризахарид и много образуват полизахарид.
Всички монозахариди са безцветни вещества, силно разтворими във вода. Почти всички имат приятен сладък вкус. Най-често срещаните монозахариди са глюкоза, фруктоза, рибоза и дезоксирибоза.
2.3 Химичен състав на клетката. Макро- и микроелементи
Сладкият вкус на плодовете и плодовете, както и на меда, зависи от съдържанието на глюкоза и фруктоза в тях. Рибозата и дезоксирибозата са част от нуклеиновите киселини (стр. 158) и АТФ (стр.
Ди- и тризахаридите, подобно на монозахаридите, се разтварят добре във вода и имат сладък вкус. С увеличаване на броя на мономерните единици, разтворимостта на полизахаридите намалява и сладкият вкус изчезва.
От дизахаридите цвеклото (или тръстиката) и млечна захарНай-често срещаните полизахариди са нишесте (в растенията), гликоген (в животни) и фибри (целулоза).
Дървесината е почти чиста целулоза. Мономерът на тези полизахариди е глюкозата.
Биологична роля на въглехидратите. Въглехидратите играят ролята на източник на енергия, необходима на клетката за извършване на различни форми на дейност. За дейността на клетката - движение, секреция, биосинтеза, луминесценция и др. - е необходима енергия. Сложните по структура, богати на енергия въглехидрати претърпяват дълбоко разграждане в клетката и в резултат на това се превръщат в прости, бедни на енергия съединения - въглероден окис (IV) и вода (CO2 и H20).
По време на този процес се освобождава енергия. При разграждането на 1 g въглехидрат се отделят 17,6 kJ.
Освен енергийна, въглехидратите изпълняват и строителна функция. Например, стените на растителните клетки са направени от целулоза.
Липиди. Липидите се намират във всички животински и растителни клетки. Те са част от много клетъчни структури.
Липидите са органични вещества, които са неразтворими във вода, но разтворими в бензин, етер и ацетон.
От липидите най-разпространени и добре познати са мазнините.
Има обаче клетки, които съдържат около 90% мазнини. При животните тези клетки се намират под кожата, в млечни жлези, семеринг. Мазнините се съдържат в млякото на всички бозайници. Някои растения имат големи количества мазнини, концентрирани в техните семена и плодове, например слънчоглед, коноп и орех.
В допълнение към мазнините в клетките присъстват и други липиди, Напримерлецитин, холестерол. Липидите включват някои витамини (А, О) и хормони (например полови хормони).
Биологичното значение на липидите е голямо и разнообразно.
Нека отбележим на първо място тяхната строителна функция. Липидите са хидрофобни. Най-тънкият слой от тези вещества е част от клетъчни мембрани. Най-разпространеният от липидите, мазнините, е от голямо значение като източник на енергия. Мазнините могат да се окисляват в клетката до въглероден окис (IV) и вода. При разграждането на мазнините се отделя два пъти повече енергия, отколкото при разграждането на въглехидратите. Животните и растенията съхраняват мазнини и ги използват в процеса на живот.
Необходимо е да се отбележи допълнително значението. мазнини като източник на вода. От 1 кг мазнина при окисляването й се образува почти 1,1 кг вода. Това обяснява как някои животни могат да оцелеят доста дълго време без вода. Върбовите хора, например, пресичайки безводна пустиня, може да не пият 10-12 дни.
Мечките, мармотите и другите зимуващи животни не пият повече от два месеца. Тези животни получават водата, необходима за живота, в резултат на окисляване на мазнините. Освен структурни и енергийни функции, липидите изпълняват защитни функции:, мазнините имат ниска топлопроводимост. Той се отлага под кожата, образувайки значителни натрупвания при някои животни. Така при кит дебелината на подкожния слой мазнина достига 1 m, което позволява на това животно да живее в студена водаполярни морета.
Биополимери: протеини, нуклеинови киселини.
От всички органични вещества по-голямата част от клетката (50-70%) се състои от протеини.Клетъчната мембрана и всички нейни вътрешни структури са изградени с участието на белтъчни молекули. Протеиновите молекули са много големи, защото се състоят от много стотици различни мономери, които образуват всякакви комбинации. Следователно разнообразието от видове протеини и техните свойства е наистина безкрайно.
Протеините се намират в косата, перата, рогата, мускулни влакна, хранилка-
нални вещества от яйца и семена и много други части на тялото.
Белтъчната молекула е полимер. Мономерите на протеиновите молекули са аминокиселини.
Повече от 150 различни аминокиселини са известни в природата, но само 20 обикновено участват в изграждането на протеини в живите организми.Дълга нишка от аминокиселини, последователно прикрепени една към друга, представлява първична структурапротеинови молекули (показва неговата химична формула).
Обикновено тази дълга нишка е плътно усукана в спирала, чиито завои са здраво свързани помежду си чрез водородни връзки.
Спирално усукана нишка от молекула е вторична структура, молекуликатерица. Такъв протеин вече е труден за разтягане. След това навитата протеинова молекула се извива в още по-стегната конфигурация - третична структура.Някои протеини имат още по-сложна форма - кватернерна структура,например хемоглобин. В резултат на такова многократно усукване дългата и тънка нишка на протеиновата молекула става по-къса, по-дебела и се събира в компактна бучка - глобулаСамо глобуларният протеин изпълнява биологичните си функции в клетката.
Ако структурата на протеина е нарушена, например чрез нагряване или химическо въздействие, тогава той губи своите качества и се развива.
Този процес се нарича денатурация. Ако денатурацията е засегнала само третичната или вторичната структура, тогава тя е обратима: тя може отново да се усуче в спирала и да се побере в третичната структура (феноменът на денатурация). В този случай функциите на този протеин се възстановяват. Това най-важно свойство на протеините е в основата на дразнимостта на живите системи, т.е.
способността на живите клетки да реагират на външни или вътрешни стимули.
Много протеини играят роля катализаторив химични реакции,
преминаване в клетката.
Те се наричат ензими.Ензимите участват в преноса на атоми и молекули, в разграждането и изграждането на протеини, мазнини, въглехидрати и всички други съединения (т.е. в клетъчния метаболизъм). Нито една химическа реакция в живите клетки и тъкани не протича без участието на ензими.
Всички ензими имат специфично действие – рационализират процесите или ускоряват реакциите в клетката.
Протеините в клетката изпълняват много функции: те участват в нейната структура, растеж и във всички жизненоважни процеси. Без протеини клетъчният живот е невъзможен.
Нуклеиновите киселини са открити за първи път в ядрата на клетките, поради което са получили името си (лат.
puсleus - ядро). Има два вида нуклеинови киселини: дезоксирибонуклеинова киселина (съкратено DIC) и рибонуклеинова киселина (RIC). Молекулите на нуклеиновата киселина са пре-
са много дълги полимерни вериги (нишки), мономери
които са нуклеотиди.
Всеки нуклеотид съдържа една молекула фосфорна киселина и захар (дезоксирибоза или рибоза), както и една от четирите азотни бази. Азотните бази в ДНК са аденин гуанин и зумозин,И mi.min,.
Дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК)— основно веществов жива клетка. Молекулата на ДНК е носител на наследствената информация на клетката и на организма като цяло. От една ДНК молекула се образува хромозома.
Във всеки организъм биологични видовеопределен брой ДНК молекули на клетка. Последователността на нуклеотидите в една ДНК молекула също винаги е строго индивидуална. уникален не само за всеки биологичен вид, но и за отделните индивиди.
Тази специфика на ДНК молекулите служи като основа за установяване на родството на организмите.
ДНК молекулите при всички еукариоти са разположени в клетъчното ядро. Прокариотите нямат ядро, така че тяхната ДНК се намира в цитоплазмата.
Всички живи същества имат ДНК макромолекули, изградени по един и същи тип. Те се състоят от две полинуклеотидни вериги (нишки), свързани заедно с водородни връзки на азотните бази на нуклеотидите (като ципа).
Под формата на двойна (сдвоена) спирала молекулата на ДНК се усуква в посока отляво надясно.
Последователността в подреждането на нуклеотидите в молекулата определя наследствената информация на клетката.
Структурата на ДНК молекулата е открита през 1953 г. от американски биохимик
Джеймс Уотсън и английският физик Франсис Крик.
За това откритие учените са удостоени с Нобелова награда през 1962 г. Те доказаха, че молекулата
ДНК се състои от две полинуклеотидни вериги.
В този случай нуклеотидите (мономери) са свързани помежду си не произволно, а селективно и по двойки чрез азотни съединения. Аденин (A) винаги се свързва с тимин (T), а гуанин (g) винаги се свързва с цитозин (C). Тази двойна верига е плътно усукана в спирала. Способността на нуклеотидите да се сдвояват селективно се нарича взаимно допълване(лат. complementus - допълнение).
Репликацията се осъществява по следния начин.
С участието на специални клетъчни механизми (ензими) двойната спирала на ДНК се развива, нишките се разделят (като цип се разкопчава) и постепенно към всяка от двете вериги се добавя комплементарна половина от съответните нуклеотиди.
В резултат на това вместо една ДНК молекула се образуват две нови еднакви молекули. Освен това всяка новообразувана двуверижна ДНК молекула се състои от една „стара“ верига от нуклеотиди и една „нова“.
Тъй като ДНК е основният носител на информация, нейната способност да се дублира позволява, когато клетката се дели, да прехвърли тази наследствена информация към новообразуваните дъщерни клетки.
Предишен12345678Следващ
ВИЖ ПОВЕЧЕ:
Буфериране и осмоза.
Солите в живите организми са в разтворено състояние под формата на йони – положително заредени катиони и отрицателно заредени аниони.
Концентрацията на катиони и аниони в клетката и в нейната среда не е еднаква. Клетката съдържа доста много калий и много малко натрий. В извънклетъчната среда, например в кръвната плазма, в морска вода, напротив, има много натрий и малко калий. Клетъчната възбудимост зависи от съотношението на концентрациите на Na+, K+, Ca2+, Mg2+ йони.
Разликата в концентрациите на йони от различните страни на мембраната осигурява активен трансфер на вещества през мембраната.
В тъканите на многоклетъчните животни Ca2+ е част от междуклетъчното вещество, което осигурява сцеплението на клетките и тяхното подредено разположение.
Химичен състав на клетката
Осмотичното налягане в клетката и нейните буферни свойства зависят от концентрацията на солта.
Буфер е способността на клетката да поддържа леко алкалната реакция на съдържанието си на постоянно ниво.
Има две буферни системи:
1) фосфатна буферна система - аниони на фосфорна киселина поддържат рН на вътреклетъчната среда при 6,9
2) бикарбонатна буферна система - анионите на въглеродната киселина поддържат pH на извънклетъчната среда на ниво 7,4.
Нека разгледаме уравненията на реакциите, протичащи в буферни разтвори.
Ако концентрацията на клетките се увеличи H+ , тогава водородният катион се присъединява към карбонатния анион:
С увеличаването на концентрацията на хидроксидните аниони се осъществява тяхното свързване:
H + OH–+ H2O.
По този начин карбонатният анион може да поддържа постоянна среда.
Осмотиченнаричаме явленията, възникващи в система, състояща се от два разтвора, разделени от полупропусклива мембрана.
IN растителна клеткаРолята на полупропускливи филми се изпълнява от граничните слоеве на цитоплазмата: плазмалема и тонопласт.
Плазмалема е външната мембрана на цитоплазмата, съседна на клетъчната мембрана. Тонопластът е вътрешната цитоплазмена мембрана, обграждаща вакуолата. Вакуолите са кухини в цитоплазмата, изпълнени с клетъчен сок - воден разтвор на въглехидрати, органични киселини, соли, протеини с ниско молекулно тегло и пигменти.
Концентрацията на вещества в клетъчния сок и във външната среда (почва, водни тела) обикновено не е еднаква. Ако вътреклетъчната концентрация на вещества е по-висока, отколкото във външната среда, водата от околната среда ще навлезе в клетката, по-точно във вакуолата, с по-бърза скорост, отколкото в обратната посока. С увеличаване на обема на клетъчния сок, поради навлизането на вода в клетката, нейният натиск върху цитоплазмата, която плътно приляга към мембраната, се увеличава. Когато една клетка е напълно наситена с вода, тя има своя максимален обем.
състояние вътрешно напрежениеклетки, причинени високо съдържаниевода и развиващото се налягане на съдържанието на клетката върху обвивката й се нарича тургор.Тургорът гарантира, че органите поддържат своята форма (например листа, недървесни стъбла) и позиция в пространството, както и тяхната устойчивост на действието на механични фактори. Загубата на вода е свързана с намаляване на тургора и увяхване.
Ако клетката е в хипертоничен разтвор, чиято концентрация е по-голяма от концентрацията на клетъчния сок, тогава скоростта на дифузия на вода от клетъчния сок ще надвишава скоростта на дифузия на вода в клетката от околния разтвор.
Поради освобождаването на вода от клетката, обемът на клетъчния сок намалява и тургорът намалява. Намаляването на обема на клетъчната вакуола е придружено от отделяне на цитоплазмата от мембраната - възниква плазмолиза.
По време на плазмолизата формата на плазмолизирания протопласт се променя. Първоначално протопластът изостава от клетъчната стена само на определени места, най-често в ъглите. Плазмолизата на тази форма се нарича ъглова
Тогава протопластът продължава да изостава от клетъчните стени, поддържайки контакт с тях на определени места; повърхността на протопласта между тези точки има вдлъбната форма.
На този етап плазмолизата се нарича вдлъбната.Постепенно протопластът се отделя от клетъчните стени по цялата повърхност и придобива заоблена форма. Този тип плазмолиза се нарича изпъкнала плазмолиза.
Ако плазмолизирана клетка се постави в хипотоничен разтвор, чиято концентрация е по-малка от концентрацията на клетъчния сок, водата от околния разтвор ще навлезе във вакуолата. В резултат на увеличаване на обема на вакуолата, налягането на клетъчния сок върху цитоплазмата ще се увеличи, което започва да се приближава до клетъчните стени, докато заеме първоначалната си позиция - ще се случи деплазмолиза
Задача No3
След като прочетете дадения текст, отговорете на следните въпроси.
1) определяне на буферния капацитет
2) концентрацията на кои аниони определя буферните свойства на клетката?
3) ролята на буферирането в клетката
4) уравнение на реакциите, протичащи в бикарбонатна буферна система (на магнитна дъска)
5) дефиниция на осмоза (дайте примери)
6) определяне на слайдове за плазмолиза и деплазмолиза
Около 70 химични елемента от периодичната таблица на Д. И. Менделеев се намират в една клетка, но съдържанието на тези елементи се различава значително от концентрацията им в околната среда, което доказва единството на органичния свят.
Химичните елементи, присъстващи в клетката, се разделят на три големи групи: макроелементи, мезоелементи (олигоелементи) и микроелементи.
Те включват въглерод, кислород, водород и азот, които са част от основните органични вещества. Мезоелементите са сяра, фосфор, калий, калций, натрий, желязо, магнезий, хлор, които съставляват около 1,9% от клетъчната маса.
Сярата и фосфорът са компоненти на най-важните органични съединения. Химичните елементи, чиято концентрация в една клетка е около 0,1%, се класифицират като микроелементи. Това са цинк, йод, мед, манган, флуор, кобалт и др.
Клетъчните вещества се делят на неорганични и органични.
Неорганичните вещества включват вода и минерални соли.
Поради своите физикохимични свойства водата в клетката е разтворител, реакционна среда, изходно вещество и продукт на химични реакции, изпълнява транспортни и терморегулаторни функции, придава еластичност на клетката и осигурява задвижването на растителната клетка.
Минералните соли в клетката могат да бъдат в разтворено или неразтворено състояние.
Разтворимите соли се дисоциират на йони. Най-важните катиони са калий и натрий, които улесняват преноса на вещества през мембраната и участват в възникването и провеждането на нервните импулси; калций, който участва в процесите на свиване на мускулните влакна и кръвосъсирването, магнезий, който е част от хлорофила и желязо, който е част от редица протеини, включително хемоглобина. Цинкът е част от молекулата на хормона на панкреаса - инсулин, медта е необходима за процесите на фотосинтеза и дишане.
Най-важните аниони са фосфатният анион, който е част от АТФ и нуклеиновите киселини, и остатъкът от въглеродна киселина, който смекчава колебанията в pH на околната среда.
Липсата на калций и фосфор води до рахит, липсата на желязо води до анемия.
Органичните вещества на клетката са представени от въглехидрати, липиди, протеини, нуклеинови киселини, АТФ, витамини и хормони.
Въглехидратите са съставени предимно от три химични елемента: въглерод, кислород и водород.
Общата им формула е Cm(H20)n. Има прости и сложни въглехидрати. Простите въглехидрати (монозахариди) съдържат една молекула захар. Те се класифицират по броя на въглеродните атоми, като пентоза (C5) и хексоза (C6). Пентозите включват рибоза и дезоксирибоза. Рибозата е част от РНК и АТФ. Дезоксирибозата е компонент на ДНК. Хексозите са глюкоза, фруктоза, галактоза и др.
Те участват активно в метаболизма в клетката и са част от сложни въглехидрати- олигозахариди и полизахариди. Олигозахаридите (дизахаридите) включват захароза (глюкоза + фруктоза), лактоза или млечна захар (глюкоза + галактоза) и др.
Примери за полизахариди са нишесте, гликоген, целулоза и хитин.
Въглехидратите извършват пластмаса (изграждане), енергия ( енергийна стойностразграждане на 1 g въглехидрати - 17,6 kJ), складови и поддържащи функции. Въглехидратите също могат да бъдат част от сложни липиди и протеини.
Липидите са група хидрофобни вещества.
Те включват мазнини, восъчни стероиди, фосфолипиди и др.
Структурата на молекулата на мазнините
Мазнината е естер на тривалентен алкохол глицерол и висши органични (мастни) киселини. В една мастна молекула може да се разграничи хидрофилна част - "главата" (глицеролов остатък) и хидрофобна част - "опашки" (остатъци мастни киселини), поради което във водата мастната молекула е ориентирана по строго определен начин: хидрофилната част е насочена към водата, а хидрофобната част е насочена встрани от нея.
Липидите изпълняват пластична (изграждаща), енергийна (енергийната стойност на разграждането на 1 g мазнина е 38,9 kJ), складова, защитна (амортизираща) и регулаторна ( стероидни хормони) функции.
Протеините са биополимери, чиито мономери са аминокиселини.
Аминокиселините съдържат аминогрупа, карбоксилна група и радикал. Аминокиселините се различават само по своите радикали. Протеините съдържат 20 основни аминокиселини. Аминокиселините са свързани една с друга, за да образуват пептидна връзка.
Верига от повече от 20 аминокиселини се нарича полипептид или протеин. Протеините образуват четири основни структури: първична, вторична, третична и четвъртична.
Първичната структура е последователност от аминокиселини, свързани с пептидна връзка.
Вторичната структура е спирала или нагъната структура, държана заедно от водородни връзки между кислородните и водородните атоми на пептидни групи от различни навивки на спиралата или гънките.
Третичната структура (глобула) се държи заедно чрез хидрофобни, водородни, дисулфидни и други връзки.
Третична структура на протеина
Третичната структура е характерна за повечето протеини в тялото, например мускулния миоглобин.
Кватернерна структура на протеина.
Кватернерната структура е най-сложна, образувана от няколко полипептидни вериги, свързани главно със същите връзки като в третичната.
Кватернерната структура е характерна за хемоглобина, хлорофила и др.
Протеините могат да бъдат прости или сложни. Простите протеини се състоят само от аминокиселини, докато сложните протеини (липопротеини, хромопротеини, гликопротеини, нуклеопротеини и др.) съдържат протеинови и непротеинови части.
Например, освен четирите полипептидни вериги на глобиновия протеин, хемоглобинът съдържа небелтъчна част - хем, в центъра на която има железен йон, който придава на хемоглобина червен цвят.
Функционалната активност на протеините зависи от условията на околната среда.
Загубата на структурата на протеиновата молекула до нейната първична структура се нарича денатурация. Обратен процесвъзстановяването на вторични и висши структури е ренатурация. Пълното разрушаване на белтъчната молекула се нарича разрушаване.
Протеините изпълняват редица функции в клетката: пластична (строителна), каталитична (ензимна), енергийна (енергийната стойност на разграждането на 1 g протеин е 17,6 kJ), сигнална (рецепторна), контрактилна (моторна), транспортна, защитни, регулаторни, складови.
Нуклеиновите киселини са биополимери, чиито мономери са нуклеотиди.
Нуклеотидът съдържа азотна основа, остатък от пентозна захар и остатък от ортофосфорна киселина. Има два вида нуклеинови киселини: рибонуклеинова киселина (РНК) и дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК).
ДНК съдържа четири вида нуклеотиди: аденин (А), тимин (Т), гуанин (G) и цитозин (С). Тези нуклеотиди съдържат захарта дезоксирибоза. Правилата на Чаргаф за ДНК са:
1) броят на адениловите нуклеотиди в ДНК е равен на броя на тимидиловите нуклеотиди (A = T);
2) броят на гуанил нуклеотидите в ДНК е равен на броя на цитидил нуклеотидите (G = C);
3) сумата от аденил и гуанил нуклеотиди е равна на сумата от тимидил и цитидил нуклеотиди (A + G = T + C).
Структурата на ДНК е открита от Ф.
Крик и Д. Уотсън ( Нобелова наградапо физиология и медицина 1962). Молекулата на ДНК е двуверижна спирала.
Клетката и нейният химичен състав
Нуклеотидите са свързани помежду си чрез остатъци от фосфорна киселина, образувайки фосфодиестерна връзка, докато азотните бази са насочени навътре. Разстоянието между нуклеотидите във веригата е 0,34 nm.
Нуклеотидите от различни вериги са свързани помежду си чрез водородни връзки съгласно принципа на комплементарност: аденинът е свързан с тимин чрез две водородни връзки (A = T), а гуанинът е свързан с цитозин с три (G = C).
Нуклеотидна структура
Най-важното свойство на ДНК е способността за репликация (самоудвояване).
Основната функция на ДНК е съхранението и предаването на наследствена информация.
Той е концентриран в ядрото, митохондриите и пластидите.
РНК също така съдържа четири нуклеотида: аденин (A), урацил (U), гуанин (G) и цитозин (C). Пентозният захарен остатък в него е представен от рибоза.
РНК е предимно едноверижни молекули. Има три вида РНК: информационна РНК (i-RNA), трансферна РНК (t-RNA) и рибозомна РНК (r-RNA).
Структура на тРНК
Всички те участват активно в процеса на внедряване на наследствена информация, която се пренаписва от ДНК на i-RNA, а върху последната вече се извършва протеинов синтез, t-RNA в процеса на протеинов синтез носи аминокиселини в рибозоми, r-RNA е част от самите рибозоми.
Химичен състав на живата клетка
Клетката съдържа различни химични съединения. Някои от тях – неорганичните – се срещат и в неживата природа. Въпреки това, клетките се характеризират най-много с органични съединения, чиито молекули имат много сложна структура.
Неорганични съединения на клетката. Водата и солите са неорганични съединения. Повечето от клетките съдържат вода. Необходим е за всички жизнени процеси.
Водата е добър разтворител. Във воден разтвор възниква химично взаимодействие на различни вещества. В разтворено състояние хранителни веществаот междуклетъчното вещество проникват в клетката през мембраната. Водата също така помага за отстраняването на веществата от клетката, които се образуват в резултат на протичащи в нея реакции.
Най-важните соли за жизнените процеси на клетките са K, Na, Ca, Mg и др.
Органични съединения на клетката. Основната роля в осъществяването на клетъчната функция принадлежи на органичните съединения. Сред тях най-голямо значение имат протеините, мазнините, въглехидратите и нуклеиновите киселини.
Протеините са основните и най-сложни вещества на всяка жива клетка.
Размерът на една протеинова молекула е стотици и хиляди пъти по-голям от молекулите на неорганичните съединения. Без протеини няма живот. Някои протеини ускоряват химичните реакции, като действат като катализатори. Такива протеини се наричат ензими.
Мазнините и въглехидратите имат по-малко сложна структура.
Те са градивният материал на клетката и служат като енергийни източници за жизнените процеси на организма.
Нуклеиновите киселини се образуват в клетъчното ядро. От тук идва и името им (лат. Nucleus – ядро). Като част от хромозомите нуклеиновите киселини участват в съхранението и предаването на наследствените свойства на клетката. Нуклеиновите киселини осигуряват образуването на протеини.
Жизненоважни свойства на клетката. Основното жизненоважно свойство на клетката е метаболизмът.
От междуклетъчното вещество към клетките непрекъснато се доставят хранителни вещества и кислород и се отделят продукти от разпад. Веществата, които влизат в клетката, участват в процесите на биосинтеза. Биосинтезата е образуването на протеини, мазнини, въглехидрати и техните съединения от по-прости вещества. В процеса на биосинтеза се образуват вещества, характерни за определени клетки на тялото.
Например, в мускулните клетки се синтезират протеини, които осигуряват мускулна контракция.
Едновременно с биосинтезата органичните съединения се разлагат в клетките. В резултат на разлагането се образуват вещества с по-проста структура. По-голямата част от реакцията на разлагане включва кислород и освобождава енергия.
Химическа организация на клетката
Тази енергия се изразходва за жизнените процеси, протичащи в клетката. Процесите на биосинтеза и разграждане съставляват метаболизма, който е придружен от енергийни преобразувания.
Клетките се характеризират с растеж и възпроизводство. Клетките в човешкото тяло се възпроизвеждат чрез разделяне наполовина. Всяка от получените дъщерни клетки расте и достига размера на майчината клетка. Новите клетки изпълняват функцията на майчината клетка.
Продължителността на живота на клетките варира: от няколко часа до десетки години.
Живите клетки са способни да реагират на физични и химични промени в околната среда. Това свойство на клетките се нарича възбудимост. В същото време клетките преминават от състояние на покой в работно състояние - възбуждане. Когато се възбуди в клетките, скоростта на биосинтезата и разграждането на веществата, консумацията на кислород и температурата се променят. Във възбудено състояние различните клетки изпълняват характерните си функции.
Жлезистите клетки образуват и секретират вещества, мускулните клетки се свиват, в нервните клетки се появява слаб електрически сигнал - нервен импулс, които могат да се разпространят през клетъчните мембрани.
Вътрешна среда на тялото.
Повечето клетки в тялото не са свързани с външната среда. Тяхната жизнена дейност се осигурява от вътрешната среда, която се състои от 3 вида течности: междуклетъчна (тъканна) течност, с която клетките са в пряк контакт, кръв и лимфа. Вътрешната среда осигурява на клетките веществата, необходими за тяхната жизнена дейност, и чрез нея се отстраняват разпадните продукти.
Вътрешната среда на тялото има относително постоянство на състава и физични и химични свойства. Само при това условие клетките могат да функционират нормално.
Метаболизмът, биосинтезата и разграждането на органичните съединения, растежът, възпроизводството, възбудимостта са основните жизнени свойства на клетките.
Жизнените свойства на клетките се осигуряват от относителната постоянство на състава вътрешна средатяло.
От вашия курс по ботаника и зоология знаете, че телата на растенията и животните са изградени от клетки. Човешкото тяло също се състои от клетки. Благодарение на клетъчна структураорганизма, неговият растеж, размножаване, възстановяване на органи и тъкани и други форми на дейност са възможни.
Формата и размерът на клетките зависят от функцията, изпълнявана от органа. Основният инструмент за изследване на структурата на клетката е микроскопът. Светлинният микроскоп ви позволява да видите клетка при увеличение от приблизително три хиляди пъти; електронен микроскоп, в който се използва поток от електрони вместо светлина, стотици хиляди пъти. Цитологията изучава структурата и функциите на клетките (от гръцки "cytos" - клетка).
| |
Цитоплазма- вискозно полутечно вещество. Цитоплазмата съдържа редица най-малки структури на клетката - органоиди,които изпълняват различни функции. Нека разгледаме най-важните органели: митохондрии, мрежа от тубули, рибозоми, клетъчен център и ядро.
Митохондриите- къси удебелени тела с вътрешни прегради. Те произвеждат вещество, богато на енергия, необходима за процесите, протичащи в клетката (АТФ). Забелязано е, че колкото по-активно работи една клетка, толкова повече митохондрии съдържа.
Мрежа от тубулипрониква в цялата цитоплазма. Движението на веществата става през тези тубули и се установява комуникация между органелите.
Рибозоми- плътни тела, съдържащи протеин и рибонуклеинова киселина. Те са мястото на образуване на протеини.
Клетъчен центъробразувани от тела, които участват в клетъчното делене. Те се намират близо до ядрото.
Ядро- това е орган, който е задължителен интегрална частклетки. По време на клетъчното делене структурата на ядрото се променя. Когато клетъчното делене приключи, ядрото се връща в предишното си състояние. В ядрото има специално вещество - хроматин,от които се образуват нишковидни тела преди клетъчното делене - хромозоми.Клетките се характеризират с постоянен брой хромозоми с определена форма. Клетките на човешкото тяло съдържат 46 хромозоми, а зародишните клетки имат 23.
Химичен състав на клетката.Клетките на човешкото тяло се състоят от различни химични съединения от неорганичен и органичен характер. Неорганичните вещества на клетката включват вода и соли. Водата съставлява до 80% от масата на клетката. Той разтваря вещества, участващи в химични реакции: транспортира хранителни вещества, премахва отпадъци и вредни съединения. Важна роля в разпределението на водата между клетките и междуклетъчното вещество играят минералните соли - натриев хлорид, калиев хлорид и др. Отделни химични елементи, като кислород, водород, азот, сяра, желязо, магнезий, цинк, йод, фосфор, участват в създаването на жизненоважни органични съединения. Органичните съединения образуват до 20-30% от масата на всяка клетка. Сред органичните съединения най-голямо значение имат въглехидратите, мазнините, протеините и нуклеиновите киселини.
Въглехидратисе състои от въглерод, водород и кислород. Въглехидратите включват глюкоза и животинско нишесте - гликоген. Много въглехидрати са силно разтворими във вода и са основните източници на енергия за всички жизнени процеси. Разграждането на 1 g въглехидрати освобождава 17,6 kJ енергия.
мазниниобразувани от същите химически елементисъщото като въглехидратите. Мазнините са неразтворими във вода. Те са част от клетъчните мембрани. Мазнините служат и като резервен източник на енергия в тялото. При пълното разграждане на 1 g мазнини се освобождават 38,9 kJ енергия.катерициса основните вещества на клетката. Протеините са най-сложните органични вещества, открити в природата, въпреки че се състоят от относително малък брой химични елементи - въглерод, водород, кислород, азот, сяра. Много често протеинът съдържа фосфор. Протеинова молекула има големи размерии представлява верига, състояща се от десетки и стотици по-прости съединения – 20 вида аминокиселини.
Протеините служат като основен строителен материал. Те участват в образуването на клетъчни мембрани, ядро, цитоплазма и органели. Много протеини действат като ускорители на химични реакции - ензими.Биохимичните процеси могат да протичат в клетката само в присъствието на специални ензими, които ускоряват химическите трансформации на веществата стотици милиони пъти.
Протеините имат разнообразна структура. Само в една клетка има до 1000 различни протеини.
При разграждането на протеините в организма се отделя приблизително същото количество енергия, както при разграждането на въглехидратите - 17,6 kJ на 1 g.
Нуклеинова киселинасе образуват в клетъчното ядро. С това е свързано и името им (от латинското “nucleus” - ядро). Те са съставени от въглерод, кислород, водород и азот и фосфор. Има два вида нуклеинови киселини - дезоксирибонуклеинови киселини (ДНК) и рибонуклеинови киселини (РНК). ДНК се намира главно в хромозомите на клетките. ДНК определя състава на клетъчните протеини и предаването на наследствени белези и свойства от родителите към потомството. Функциите на РНК са свързани с образуването на протеини, характерни за тази клетка.
Основни термини и понятия:
Повече, други - по-малко.
На атомно ниво няма разлики между органичния и неорганичния свят на живата природа: живите организми се състоят от същите атоми като телата на неживата природа. Съотношението на различните химични елементи в живите организми и в земната кора обаче варира значително. Освен това живите организми могат да се различават от околната среда по изотопния състав на химичните елементи.
Условно всички елементи на клетката могат да бъдат разделени на три групи.
Макронутриенти
Цинк- влиза в състава на ензимите, участващи в алкохолната ферментация и инсулина
Мед- е част от окислителните ензими, участващи в синтеза на цитохроми.
Селен- участва в регулаторните процеси на организма.
Ултрамикроелементи
Ултрамикроелементите съставляват по-малко от 0,0000001% в организмите на живите същества, включително злато, сребро, имат бактерициден ефект, потискат реабсорбцията на вода в бъбречните тубули, засягат ензимите. Ултрамикроелементите също включват платина и цезий. Някои хора включват в тази група и селен, при недостига му се развива рак. Функциите на ултрамикроелементите все още са слабо разбрани.
Молекулен състав на клетката
Вижте също
Фондация Уикимедия. 2010 г.
- Римско право
- Федерална космическа агенция на Русия
Вижте какво е „Химичен състав на клетка“ в други речници:
Клетки - вземете работещ талон за отстъпка на Gulliver Toys в Akademika или купете клетки с печалба с безплатна доставка при разпродажба в Gulliver Toys
Структура и химичен състав на бактериална клетка- Общата структура на бактериалната клетка е показана на фигура 2. Вътрешната организация на бактериалната клетка е сложна. Всяка систематична група микроорганизми има свои специфични структурни особености. Клетъчна стена... ... Биологична енциклопедия
Клетъчна структура на червени водорасли- Уникалността на вътреклетъчната структура на червените водорасли се състои както от характеристиките на обикновените клетъчни компоненти, така и от наличието на специфични вътреклетъчни включвания. Клетъчни мембрани. В мембраните на червените кръвни клетки...... Биологична енциклопедия
Химичен елемент сребро- (Argentum, argent, Silber), химикал. Ag знак. С. е един от металите, познати на човека от древността. В природата се среща както в естествено състояние, така и под формата на съединения с други тела (със сяра, например Ag 2S... ...
Сребро, химически елемент- (Argentum, argent, Silber), химикал. Ag знак. С. е един от металите, познати на човека от древността. В природата се среща както в естествено състояние, така и под формата на съединения с други тела (със сяра, например Ag2S сребро ... Енциклопедичен речник F.A. Brockhaus и I.A. Ефрон
клетка- Този термин има други значения, вижте Клетка (значения). Човешки кръвни клетки (HBC) ... Уикипедия
Изчерпателно ръководство по биология- Терминът биология е предложен от изключителния френски натуралист и еволюционист Жан Батист Ламарк през 1802 г., за да обозначи науката за живота като специален феномен на природата. Днес биологията е комплекс от науки, които изучават... ... Уикипедия
Жива клетка
клетка (биология)- Клетката е елементарна единица на структурата и жизнената дейност на всички живи организми (с изключение на вирусите, които често се наричат неклетъчни форми на живот), притежаваща собствен метаболизъм, способна на самостоятелно съществуване,... .. , Уикипедия
цитохимия- (цито + химия) раздел от цитологията, който изучава химичния състав на клетката и нейните компоненти, както и метаболитни процеси и химични реакции, които са в основата на живота на клетката... Голям медицински речник
Като всички живи същества, човешкото тяло е изградено от клетки. Благодарение на клетъчната структура на тялото са възможни неговият растеж, размножаване, възстановяване на увредени органи и тъкани и други форми на дейност. Формата и големината на клетките са различни и зависят от функцията, която изпълняват.
Всяка клетка има две основни части - цитоплазма и ядро; цитоплазмата от своя страна съдържа органели - най-малките структури на клетката, които осигуряват жизнените й функции (митохондрии, рибозоми, клетъчен център и др.). В ядрото, преди клетъчното делене, се образуват специални нишковидни тела - хромозоми. Външната страна на клетката е покрита с мембрана, която отделя една клетка от друга. Пространството между клетките е изпълнено с течно междуклетъчно вещество. Основната функция на мембраната е, че осигурява селективното навлизане на различни вещества в клетката и отстраняването на метаболитните продукти от нея.
Клетките на човешкото тяло се състоят от различни неорганични (вода, минерални соли) и органични вещества (въглехидрати, мазнини, протеини и нуклеинови киселини).
Въглехидратите са съставени от въглерод, водород и кислород; много от тях са силно разтворими във вода и са основни източници на енергия за жизнените процеси.
Мазнините се образуват от същите химични елементи като въглехидратите; те са неразтворими във вода. Мазнините са част от клетъчните мембрани и също служат най-важният източникенергия в тялото.
Протеините са основният строителен материал на клетките. Структурата на протеините е сложна: протеиновата молекула е голяма и се състои от верига, състояща се от десетки и стотици по-прости съединения - аминокиселини. Много протеини служат като ензими, които ускоряват потока на биохимични процесив клетка.
Нуклеиновите киселини, произведени в клетъчното ядро, са съставени от въглерод, кислород, водород и фосфор. Има два вида нуклеинови киселини:
1) дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) се намира в хромозомите и определя състава на клетъчните протеини и предаването на наследствени характеристики и свойства от родителите към потомството;
2) рибонуклеинова киселина (РНК) - свързана с образуването на протеини, характерни за тази клетка.
КЛЕТЪЧНА ФИЗИОЛОГИЯ
Живата клетка има редица свойства: способност за метаболизиране и възпроизвеждане, раздразнителност, растеж и подвижност, въз основа на които се осъществяват функциите на целия организъм.
Цитоплазмата и ядрото на клетката се състоят от вещества, които влизат в тялото през храносмилателните органи. По време на процеса на храносмилане става химичното разграждане на сложни органични вещества с образуването на по-прости съединения, които се пренасят в клетката чрез кръвта. Енергията, отделена при химичното разлагане, се използва за поддържане на жизнената активност на клетките. По време на процеса на биосинтеза, влизайки в клетката прости веществасе преработват в него в сложни органични съединения. Отпадъчните продукти - въглероден диоксид, вода и други съединения - се пренасят от клетката чрез кръвта до бъбреците, белите дробове и кожата, които ги освобождават в външна среда. В резултат на този метаболизъм съставът на клетките непрекъснато се актуализира: някои вещества се образуват в тях, други се разрушават.
Клетката, като елементарна единица на живата система, има раздразнителност, т.е. способността да реагира на външни и вътрешни влияния.
Повечето клетки в човешкото тяло се възпроизвеждат чрез индиректно делене. Преди разделянето всяка хромозома се завършва с помощта на веществата, присъстващи в ядрото, и става двойна.
Процесът на непряко разделяне се състои от няколко фази.
1. Увеличаване на обема на ядрото; отделяне на хромозомите на всяка двойка една от друга и тяхното разпределение в клетката; образуване на делително вретено от клетъчния център.
2. Подреждане на хромозомите една срещу друга в равнината на екватора на клетката и закрепване на нишки на вретено към тях.
3. Разминаване на сдвоени хромозоми от центъра към противоположните полюси на клетката.
4. Образуването на две ядра от разминаващи се хромозоми, появата на стеснение и след това преграда върху клетъчното тяло.
В резултат на това разделение между две дъщерни клетки се осигурява точното разпределение на хромозомите - носители на наследствени характеристики и свойства на организма.
Клетките могат да растат, увеличавайки обема си, а някои имат способността да се движат.