Химическият състав на клетката в биологията. Съставът и структурата на животинската клетка. Стойността на микроелементите за живия организъм

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. В допълнение, живите организми могат да се различават от околната среда по отношение на 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, в състава на 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, включват злато, сребро има бактерициден ефект, инхибира реабсорбцията на вода в бъбречните тубули, засяга ензимите. Платината и цезият също се отнасят към ултрамикроелементите. Някои включват в тази група и селен, при недостига му се развива рак. Функциите на ултрамикроелементите все още са малко разбрани.

Молекулен състав на клетката

Вижте също

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е "Химическият състав на клетката" в други речници:

Клетки - вземете действащ купон за отстъпка в Академика за Галерия Козметика или печеливши клетки за покупка с безплатна доставка при разпродажба в Галерия Козметика

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

Особеността 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 клетъчните мембрани на червения ... ... Биологична енциклопедия

- (Argentum, argent, Silber), хим. Ag знак. С. принадлежи към броя на металите, познати на човека в древността. В природата се среща както в естествено състояние, така и под формата на съединения с други тела (със сяра, например Ag 2S ... ...

Този термин има други значения, вижте Клетка (значения). Човешки кръвни клетки (HEM) ... 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 природен феномен. 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), имаща собствен метаболизъм, способна на самостоятелно съществуване, ... ... Wikipedia

- (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

Всички живи организми са изградени от клетки. Човешкото тяло също има клетъчна структура, благодарение на което е възможен неговият растеж, размножаване и развитие.

Човешкото тяло се състои от огромен брой клетки с различни форми и размери, които зависят от изпълняваната функция. Чрез изучаване структура и функция на клеткитее ангажиран цитология.

Всяка клетка е покрита с мембрана, състояща се от няколко слоя молекули, което осигурява селективната пропускливост на веществата. Под мембраната в клетката е вискозно полутечно вещество - цитоплазмата 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 е клетъчният център, необходим за клетъчното делене.

човешки клеткисъставени 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 мембрани, ядра, органели, изпълняват структурна функция в клетката. Ензими - протеини, ускорители на реакцията;
Мазнини – изпълняват енергийна функция, влизат в състава на мембраните;
Въглехидрати - също при разграждането си образуват голямо количество енергия, силно разтворими във вода и следователно при разцепването им се генерира много бързо енергия.
Нуклеиновите киселини - ДНК и РНК, те определят, съхраняват и предават наследствена информация за състава на клетъчните белтъци от родителите към потомството.
Клетките на човешкото тяло имат редица жизненоважни свойства и изпълняват определени функции:

AT клетките се метаболизират, придружени от синтез и разлагане на органични съединения; метаболизмът е придружен от трансформация на енергия;
Когато в клетката се образуват вещества, тя расте, растежът на клетките е свързан с увеличаване на техния брой, това е свързано с размножаване чрез делене;
Живите клетки са възбудими;
Една от характерните черти на клетката е движението.
Клетка на човешкото тялоса присъщи следните жизненоважни свойства: метаболизъм, растеж, възпроизводство и възбудимост. Въз основа на тези функции се осъществява функционирането на целия организъм.

Химическият състав на клетката.

Основни свойства и нива на организация на живата природа

Нивата на организация на живите системи отразяват подчинението, 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;

Органично - самостоятелно съществуване на отделен индивид;

Популация-вид - 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, общия елементен състав, подчинението на едни и същи физически закони, в системния характер на организацията.

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 живот на живите системи, причините за тяхното разнообразие и адаптивност към околната среда, връзката с други живи системи и обекти на неживата природа.

Обект на изследване на биологията е дивата природа.

Предмет на изследване в областта на биологията са:

Общи и частни закономерности на организация, развитие, метаболизъм, предаване на наследствена информация;

Разнообразието от форми на живот и самите организми, както и връзката им 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“.

Основните свойства на живите системи:

Метаболизъм;

Саморегулация;

раздразнителност;

Променливост;

Наследственост;

размножаване;

Химическият състав на клетката.

Неорганични вещества на клетката

Цитологията е наука, която изучава структурата и функциите на клетките. Клетката е елементарна структурна и функционална единица на живите организми. Клетките на едноклетъчните организми притежават всички свойства и функции на живите системи.

Клетките на многоклетъчните организми са диференцирани по структура и функция.

Атомен състав: клетката съдържа около 70 елемента от периодичната таблица 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: в състава на клетката влизат 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 физичните и химичните свойства на водата.

1. Водна молекула 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. Необходима е много енергия, за да се разрушат водородните връзки, които държат заедно водните молекули.

Това свойство на водата осигурява поддържането на топлинния баланс в тялото;

Висока топлина на изпарение. Необходима е много енергия, за да се изпари водата. 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 в постоянно движение, те се сблъскват една с друга в течната фаза, което е важно за метаболитните процеси;

адхезия и повърхностно напрежение.

Водородните връзки определят вискозитета на водата и адхезията на нейните молекули към 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-висока плътност при 4°C. При замръзване водата се разширява (необходимо е място за образуване на водородни връзки) и нейната плътност намалява, така че ледът плува на повърхността на водата, което предпазва резервоара от замръзване;

Способността да се образуват 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 плевралната кухина, перикардни - в перикардната торбичка);

2) слуз, които улесняват движението на веществата през червата, създават влажна среда върху лигавиците на дихателните пътища;

3) секрети (слюнка, сълзи, жлъчка, семенна течност и др.) и сокове в тялото.

неорганични йони.

Неорганичните клетъчни йони са представени от: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, NH3 катиони и Cl-, NOi2-, H2PO4-, HCO3-, HPO42- аниони.

Разликата между броя на катиони и аниони на повърхността и вътре в клетката осигурява появата 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, нуклеинови киселини.

Фосфорните атоми са част от нуклеиновите киселини, фосфолипидите, както и костите на гръбначните животни, хитиновото покритие на членестоногите. Калциевите йони са част от костното вещество, те също са необходими за осъществяването на мускулната контракция, съсирването на кръвта.

Химическият 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 клетки на животински и растителни организми, както и микроорганизми, 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 система на Менделеев значително мнозинство от тях са открити в клетките. Някои елементи се съдържат в клетките в относително голямо количество, други в малко количество. Особено високо е съдържанието в клетката на четири елемента - 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.

Заедно те представляват 1,9%. Всички останали елементи се съдържат в клетката в изключително малки количества (по-малко от 0,01%).

По този начин в клетката няма 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 на по-високо ниво на организация – молекулярното.

Както се вижда от таблицата, в живите тела, наред с веществата, често срещани в неживата природа, има много вещества, които са характерни само за живите организми.

вода. На първо място сред веществата на клетката е водата. Той представлява почти 80% от масата на клетката. Водата е най-важният компонент на клетката, не само като количество. Тя има съществена и разнообразна роля в живота на клетката.

Водата определя физичните свойства на клетката - нейния обем, еластичност.

Значението на водата при формирането на структурата на молекулите на органичните вещества, по-специално структурата на протеините, което е необходимо за изпълнението на техните функции. Значението на водата като разтворител е голямо: много вещества влизат в клетката от външната среда във воден разтвор, а 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.).

Приспособимостта на клетката да функционира във водна среда е аргумент в полза на факта, че животът на Земята се е зародил във водата.

Биологичната роля на водата се определя от особеностите на нейната молекулна структура: полярността на нейните молекули.

Въглехидрати.

Въглехидратите са сложни органични съединения, те включват въглеродни, кислородни и водородни атоми.

Правете разлика между прости и сложни въглехидрати.

Простите въглехидрати се наричат монозахариди. Сложните въглехидрати са полимери, в които монозахаридите играят ролята на мономери.

Два монозахарида образуват дизахарид, три тризахарид и много полизахарид.

Всички монозахариди са безцветни вещества, лесно 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 компоненти на 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.

Цвеклото (или тръстиката) и млечната захар са важни сред дизахаридите, нишестето (в растенията), гликогенът (в животните), фибрите (целулозата) са широко разпространени сред полизахаридите.

Дървесината е почти чиста целулоза. Мономерите на тези полизахариди са глюкозата.

Биологичната 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. Структурно сложни, богати на енергия въглехидрати претърпяват дълбоко разцепване в клетката и в резултат на това се превръщат в прости, бедни на енергия съединения - въглероден оксид (IV) и вода (CO2 И H20).

По време на този процес се освобождава енергия. При разделянето на 1 g въглехидрати се отделят 17,6 kJ.

Освен енергийна, въглехидратите изпълняват и градивна функция. Например, стените на растителните клетки са направени от целулоза.

Липиди. Липидите се намират във всички клетки на животни и растения. 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, в които около 90% мазнини. При животните такива клетки се намират под кожата, в млечните жлези и в оментума. Мазнините се съдържат в млякото на всички бозайници. В някои растения голямо количество мазнини са концентрирани в семената и плодовете, като слънчоглед, коноп, орех.

В допълнение към мазнините, в клетките присъстват и други липиди, например лецитин, холестерол. Липидите включват някои витамини (А, О) и хормони (например полови хормони).

Биологичното значение на липидите е голямо и разнообразно.

Нека на първо място да отбележим тяхната строителна функция. Липидите са хидрофобни. Най-тънкият слой от тези вещества е част от клетъчните мембрани. Голямо е значението на най-разпространения от липидите - мазнините - 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 в резерв и ги консумират в процеса на живот.

Необходимо е да се отбележи следната стойност. мазнини като източник на вода. От 1 кг мазнина при нейното окисление се образува почти 1,1 кг вода. Това обяснява как някои животни могат да издържат доста дълго време без вода. Камилите, например, които правят прехода през безводната пустиня-ну, може да не пият 10-12 дни.

Мечките, мармотите и другите зимуващи животни не пият повече от два месеца. Тези животни получават необходимата за живота вода в резултат на окисляване на мазнините. В допълнение към структурните и енергийните функции, липидите изпълняват защитни функции: мазнините имат ниска топлопроводимост. Той се отлага под кожата, образувайки значителни натрупвания при някои животни. Така че при кит дебелината на подкожния слой мазнина достига 1 m, което позволява на това животно да живее в студената вода на полярните морета.

Биополимери: протеини, нуклеинови киселини.

От всички органични вещества основната маса в клетката (50-70%) е 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 са част от косата, перата, рогата, мускулните влакна, хранителните вещества

nye 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 структурапротеинова молекула (показва нейната химична формула).

Обикновено тази дълга нишка е плътно усукана в спирала, чиито намотки са здраво свързани помежду си с водородни връзки.

Спирално усуканата нишка на молекулата е вторична структура, молекуликатерица. Такъв протеин вече трудно се разтяга. След това навитата протеинова молекула се усуква в по-строга 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 се наруши, например от 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 (денатурационен феномен). В същото време 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 химичните реакции

преминавайки през 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 химична реакция в живите клетки и тъкани не протича без участието на ензими.

Всички ензими имат специфично действие - рационализират протичането на процесите или ускоряват реакциите в клетката.

Протеините в клетката изпълняват много функции: те участват в нейната структура, растеж и във всички жизнени процеси. Клетъчният живот е невъзможен без протеини.

Нуклеиновите киселини са открити за първи път в ядрата на клетките, поради което са получили името си (лат.

pusleus - ядро). Има два вида нуклеинови киселини: дезоксирибонуклеинова киселина (накратко DIC) и рибонуклеинова киселина (RIC). Молекули нуклеинова киселина 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 цимозин,и mi.min,.

Дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК)- най-важното вещество в живата клетка. Молекулата на ДНК е носител на наследствената информация на клетката и на организма като цяло. От една ДНК молекула се образува хромозома.

Организмите от всеки биологичен вид имат определен брой ДНК молекули на клетка. Последователността на нуклеотидите в една ДНК молекула също винаги е строго индивидуална и. 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 се намират в ядрото на клетката. Прокариотите нямат ядро, така че тяхната ДНК се намира в цитоплазмата.

във всички живи същества макромолекулите на ДНК са изградени по един и същи тип. Те се състоят от две полинуклеотидни вериги (вериги), държани заедно от водородни връзки на азотни бази на нуклеотиди (като ципа).

Под формата на двойна (сдвоена) спирала молекулата на ДНК се усуква в посока отляво надясно.

Последователността в подреждането на нуклеотидите в молекулата на дика определя наследствената информация на клетката.

Структурата на ДНК молекулата е разкрита 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 същото време нуклеотидите (мономерите) са свързани помежду си не произволно, а селективно и по двойки с помощта на азотни съединения. Аденин (A) винаги се свързва с тимин (T), а гуанин (g) с цитозин (C). Тази двойна верига е плътно навита в спирала. Способността на нуклеотидите да се сдвояват избирателно 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, веригите се разминават (като ципа се разкопчава) и постепенно до всяка от двете вериги се допълва 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, по време на клетъчното делене, 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 морската 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 противоположните страни на мембраната осигурява активен транспорт на вещества през мембраната.

В тъканите на многоклетъчните животни Ca2+ е част от междуклетъчното вещество, което осигурява сцеплението на клетките и тяхното правилно подреждане.

Химическият състав на клетката

Осмотичното налягане в клетката и нейните буферни свойства зависят от концентрацията на соли.

буфериране наречена способността на клетката да поддържа леко алкална 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 рН на извънклетъчната среда на ниво 7,4.

Нека разгледаме уравненията на реакциите, протичащи в буферни разтвори.

Ако се повиши концентрацията в клетката H+ , тогава водородният катион се добавя към карбонатния анион:

С увеличаване на концентрацията на хидроксидните аниони се осъществява тяхното свързване:

H + OH– + H2O.

Така че карбонатният анион може да поддържа постоянна среда.

осмотиченнаречени явления, възникващи в система, състояща се от два разтвора, разделени от полупропусклива мембрана.

В растителната клетка ролята на полупропускливи филми се изпълнява от граничните слоеве на цитоплазмата: плазмалемата и тонопласта.

Плазмалема е външната мембрана на цитоплазмата, съседна на клетъчната стена. Тонопластът е вътрешната мембрана на цитоплазмата, която обгражда вакуолата. Вакуолите са кухини в цитоплазмата, изпълнени с клетъчен сок - воден разтвор на въглехидрати, органични киселини, соли, нискомолекулни протеини, пигменти.

Концентрацията на вещества в клетъчния сок и във външната среда (в почвата, водоемите) 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 е плътно прилежаща към мембраната, се увеличава. Когато клетката е напълно наситена с вода, тя има максимален обем.

Състоянието на вътрешно напрежение на клетката, дължащо се на високото съдържание на вода и развиващия се натиск на съдържанието на клетката върху нейната мембрана, се нарича тургор Тургорът гарантира, че органите поддържат формата си (например листа, нелигнифицирани стъбла) и положение в пространството, както и устойчивостта им на действието на механични фактори. Със загубата на вода е свързано 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, 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 отделни 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 отделни 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. Такава плазмолиза се нарича изпъкнала

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 към клетъчните стени, докато заеме първоначалната си позиция - деплазмолиза

Задача номер 3

След като прочетете предоставения текст, отговорете на следните въпроси.

1) дефиниция на буфериране

2) каква концентрация на 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) определяне на осмозата (дайте примери)

6) Определяне на плазмолиза и деплазмолиза на слайдове

В клетката се намират около 70 химични елемента от периодичната таблица на Д. И. Менделеев, но съдържанието на тези елементи се различава значително от концентрациите 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 заедно съставляват около 1,9% от клетъчната маса.

Сярата и фосфорът са компоненти на най-важните органични съединения. Химичните елементи, чиято концентрация в клетката е около 0,1%, са микроелементи. Това са цинк, йод, мед, манган, флуор, кобалт и др.

Веществата на клетката се делят на неорганични и органични.

Неорганичните вещества включват вода и минерални соли.

Поради своите физикохимични свойства водата в клетката е разтворител, реакционна среда, изходен материал и продукт на химичните реакции, изпълнява транспортни и терморегулаторни функции, придава еластичност на клетката и осигурява тази опора на растителната клетка.

Минералните соли в клетката могат да бъдат в разтворено и неразтворено състояние.

Разтворимите соли се дисоциират на йони. Най-важните катиони са калий и натрий, които улесняват преноса на веществата през мембраната и участват в възникването и провеждането на нервен импулс; 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 рН на средата.

Липсата на калций и фосфор води до рахит, липсата на желязо - до анемия.

Органичните вещества на клетката са представени от въглехидрати, липиди, протеини, нуклеинови киселини, АТФ, витамини и хормони.

Въглехидратите се състоят главно от три химични елемента: въглерод, кислород и водород.

Общата им формула е Cm(H20)n. Правете разлика между прости и сложни въглехидрати. Простите въглехидрати (монозахариди) съдържат една молекула захар. Те се класифицират според броя на въглеродните атоми, например пентози (C5) и хексози (C6). Пентозите включват рибоза и дезоксирибоза. Рибозата е съставна част на РНК и АТФ. Дезоксирибозата е компонент на ДНК. Хексозите са глюкоза, фруктоза, галактоза и др.

Те участват активно в метаболизма в клетката и влизат в състава на 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 изпълняват в клетката пластични (изграждащи), енергийни (енергийната стойност на разграждането на 1 g въглехидрати е 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 тривалентния алкохол глицерол и висши органични (мастни) киселини. В една мастна молекула може да се разграничи хидрофилна част - "главата" (глицеролов остатък) и хидрофобна част - "опашки" (мастни киселинни остатъци), следователно във водата мастната молекула е ориентирана по строго определен начин: хидрофилната част е насочена към водата, а хидрофобната е встрани от нея.

Липидите изпълняват в клетката пластмаса (изграждане), енергия (енергийната стойност на разцепването на 1 g мазнини е 38,9 kJ), съхранение, защита (амортизация) и регулаторни (стероидни хормони) функции.

Протеините са биополимери, чиито мономери са аминокиселини.

Аминокиселините съдържат аминогрупа, карбоксилна група и радикал. Аминокиселините се различават само по радикали. Протеините съдържат 20 незаменими аминокиселини. Аминокиселините са свързани заедно, 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 кватернерна.

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 пептидните групи на различни навивки на спиралата или гънките.

Третичната структура (глобула) се поддържа от хидрофобни, водородни, дисулфидни и други връзки.

Третична структура на протеин

Третичната структура е характерна за повечето телесни протеини, като 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 включва небелтъчна част - хем, в центъра на който има железен йон, който придава на хемоглобина червен цвят.

Функционалната активност на протеините зависи от условията на околната среда.

Загубата на протеинова молекула от нейната структура до първичната се нарича денатурация. Обратният процес на възстановяване на вторични и висши структури е ренатурация. Пълното разрушаване на протеинова молекула се нарича разграждане.

Протеините изпълняват редица функции в клетката: пластична (конструктивна), каталитична (ензимна), енергийна (енергийната стойност на разцепването на 1 g протеин е 17,6 kJ), сигнална (рецепторна), съкратителна (моторна), транспортна, защитна, регулаторни, складови.

Нуклеиновите киселини са биополимери, чиито мономери са нуклеотиди.

Нуклеотидът се състои от азотна основа, остатък от пентозна захар и остатък от фосфорна киселина. Има два вида нуклеинови киселини: рибонуклеинова (РНК) и дезоксирибонуклеинова (ДНК).

ДНК включва четири вида нуклеотиди: аденин (А), тимин (Т), гуанин (G) и цитозин (С). Тези нуклеотиди съдържат захарта дезоксирибоза. За ДНК са определени правилата на Чаргаф:

1) броят на адениловите нуклеотиди в ДНК е равен на броя на тимидил (A = T);

2) броят на гуаниловите нуклеотиди в ДНК е равен на броя на цитидил (G = C);

3) сумата от аденил и гуанил нуклеотиди е равна на сумата от тимидил и цитидил (A + G = T + C).

Структурата на ДНК е открита от Ф.

Крик и Д. Уотсън (Нобелова награда за физиология или медицина 1962 г.). 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 на различни вериги са свързани помежду си чрез водородни връзки според принципа на комплементарност: аденинът е свързан с тимин чрез две водородни връзки (A \u003d T), а гуанинът с цитозин с три (G \u003d C).

Структурата на нуклеотида

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.

В състава на РНК влизат и четири нуклеотида: аденин (А), ура-цил (U), гуанин (G) и цитозин (C). Захарно-пентозният остатък в него е представен от рибоза.

РНК е предимно едноверижни молекули. Има три типа РНК: информационна (i-RNA), транспортна (t-RNA) и рибозомна (r-RNA).

tRNA структура

Всички те участват активно в процеса на реализиране на наследствена информация, която се пренаписва от ДНК към иРНК, а върху последната вече се извършва протеинов синтез, тРНК носи аминокиселини на рибозомите в процеса на протеинов синтез, рРНК е част на самите рибозоми.

Химическият състав на живата клетка

Клетките съдържат различни химични съединения. Някои от тях – неорганичните – се срещат и в неживата природа. Но органичните съединения са най-характерни за клетките, чиито молекули имат много сложна структура.

Неорганични съединения на клетката. Водата и солите са неорганични съединения. Най-вече във водни клетки. Той е от съществено значение за всички жизнени процеси.

Водата е добър разтворител. Във воден разтвор възникват химични взаимодействия на различни вещества. Хранителните вещества в разтворено състояние от междуклетъчното вещество проникват в клетката през мембраната. Водата също допринася за отстраняването от клетката на веществата, които се образуват в резултат на протичащите в нея реакции.

Най-важни за жизнените процеси на клетките са солите 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. Няма живот без протеини. 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 източници на енергия за жизнените процеси на организма.

Нуклеиновите киселини се произвеждат в клетъчното ядро. Оттук идва и името им (лат. Nucleus - ядрото). 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 хранителните вещества и кислородът непрекъснато навлизат в клетките и се отделят разпадни продукти. 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 тяхното свиване.

Едновременно с биосинтезата в клетките се извършва разграждането на органичните съединения. В резултат на разлагането се образуват вещества с по-проста структура. По-голямата част от реакцията на гниене протича с участието на кислород и освобождаването на енергия.

Химическа организация на клетката

Тази енергия се изразходва за жизнените процеси, протичащи в клетката. Процесите на биосинтеза и разпад съставляват метаболизма, който е придружен от енергийни трансформации.

Клетките са способни да растат и да се възпроизвеждат. Клетките на човешкото тяло се възпроизвеждат чрез разделяне наполовина. Всяка от получените дъщерни клетки расте и достига размера на майчината. 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 - възбуда. Когато се възбуди в клетките, скоростта на биосинтезата и разлагането на веществата, консумацията на кислород и температурата се променят. Във възбудено състояние различните клетки изпълняват свои функции.

Жлезистите клетки образуват и секретират вещества, мускулните клетки се свиват, в нервните клетки възниква слаб електрически сигнал - нервен импулс, който може да се разпространява по клетъчните мембрани.

Вътрешната 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 през нея се отстраняват продуктите на разпадане.

Вътрешната среда на тялото има относително постоянство на състава и физико-химичните свойства. Само при това условие клетките могат да функционират нормално.

Метаболизмът, биосинтезата и разграждането на органичните съединения, растежът, възпроизводството, възбудимостта са основните жизненоважни свойства на клетките.

Жизнените свойства на клетките се осигуряват от относителното постоянство на състава на вътрешната среда на тялото.

От курса по ботаника и зоология знаете, че телата на растенията и животните са изградени от клетки. Човешкото тяло също е изградено от клетки. Благодарение на клетъчната структура на тялото е възможен неговият растеж, възпроизводство, възстановяване на органи и тъкани и други форми на дейност.

Формата и размерът на клетките зависи от функцията, изпълнявана от органа. Основният инструмент за изследване на структурата на клетката е микроскоп. Светлинният микроскоп позволява да се види клетка при увеличение до около три хиляди пъти; електронен микроскоп, в който вместо светлина се използва поток от електрони – стотици хиляди пъти. Цитологията се занимава с изучаване на структурата и функциите на клетките (от гръцки "cytos" - клетка).

Клетъчна структура.Всяка клетка се състои от цитоплазма и ядро, а отвън е покрита с мембрана, която отделя една клетка от съседните. Пространството между мембраните на съседните клетки е изпълнено с течност междуклетъчно вещество.Главна функция мембраниСъстои се в това, че през него от клетка в клетка се движат различни вещества и така се осъществява обмяната на вещества между клетките и междуклетъчното вещество.

Цитоплазма- вискозно полутечно вещество. Цитоплазмата съдържа редица най-малки структури на клетката - органели,които изпълняват различни функции. Помислете за най-важните от органелите: митохондрии, мрежа от тубули, рибозоми, клетъчен център, ядро.

Митохондриите- къси удебелени тела с вътрешни прегради. Те образуват вещество, богато на енергия, необходима за процесите, протичащи в АТФ клетката. Установено е, че колкото по-активно работи една клетка, толкова повече митохондрии съдържа.

мрежа от тубулипрониква в цялата цитоплазма. Чрез тези тубули се движат вещества и се установява връзка 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 малко тяло, което е задължителен компонент на клетката. 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 преди деленето на клетките се образуват нишковидни тела - хромозоми.Клетките се характеризират с постоянен брой хромозоми с определена форма. Клетките на човешкото тяло съдържат 46 хромозоми, а зародишните клетки имат 23.

Химическият състав на клетката.Клетките на човешкото тяло са съставени от различни химични съединения от неорганичен и органичен характер. Неорганичните вещества на клетката включват вода и соли. Водата съставлява до 80% от клетъчната маса. Той разтваря вещества, участващи в химични реакции: пренася хранителни вещества, премахва отпадъците и вредните съединения от клетката. Минералните соли - натриев хлорид, калиев хлорид и др. - играят важна роля в разпределението на водата между клетките и междуклетъчното вещество. 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.

Въглехидратиса съставени от въглерод, водород и кислород. Въглехидратите включват глюкоза, животинско нишесте - гликоген. Много въглехидрати са силно разтворими във вода и са основните източници на енергия за всички жизнени процеси. При разграждането на 1 g въглехидрати се отделя 17,6 kJ енергия.

мазнинисе образуват от същите химични елементи 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 фосфорът е включен в състава на протеина. Белтъчната молекула е голяма и 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, ядра, цитоплазма, 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 химичните 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. Името им е свързано с това (от латинското "nucleus" - ядрото). Те са съставени от въглерод, кислород, водород и азот и фосфор. Нуклеиновите киселини са два вида - дезоксирибонуклеинова (ДНК) и рибонуклеинова (РНК). ДНК се намира главно в хромозомите на клетките. ДНК определя състава на клетъчните протеини и предаването на наследствени черти 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.

Условно всички елементи на клетката могат да бъдат разделени на три групи.

Макронутриенти

Цинк- влиза в състава на ензимите, участващи в алкохолната ферментация, в състава на инсулина

Мед- е част от окислителните ензими, участващи в синтеза на цитохроми.

Селен- участва в регулаторните процеси на организма.

Ултрамикроелементи

Молекулен състав на клетката

Вижте също

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Римско право
Федерална космическа агенция на Русия

Вижте какво е "Химическият състав на клетката" в други речници:

Клетки - вземете работещ купон за отстъпка на Gulliver Toys в Akademika или купете изгодни клетки с безплатна доставка на разпродажба в Gulliver Toys

Структурата и химичният състав на бактериалната 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- Особеността 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 клетъчните мембрани на червения ... ... Биологична енциклопедия

Химичен елемент сребро- (Argentum, argent, Silber), хим. Ag знак. С. принадлежи към броя на металите, познати на човека в 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), хим. Ag знак. С. принадлежи към броя на металите, познати на човека в 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 (HEM) ... Уикипедия

Изчерпателно справочно 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 природен феномен. 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), имаща 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 е възможен неговият растеж, възпроизводство, възстановяване на увредени органи и тъкани и други форми на дейност. Формата и големината на клетките са различни и зависят от функцията, която изпълняват.

Във всяка клетка се разграничават две основни части - цитоплазмата и ядрото, в цитоплазмата от своя страна се съдържат органели - най-малките структури на клетката, които осигуряват нейната жизнена дейност (митохондрии, рибозоми, клетъчен център и др.). Хромозомите се образуват в ядрото преди клетъчното делене. Отвън 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 осъществяване на жизненоважни процеси.

Мазнините се образуват от същите химични елементи като въглехидратите; те са неразтворими във вода. Мазнините са част от клетъчните мембрани и също така служат като най-важният източник на енергия в тялото.

Протеините са основният строителен материал на клетките. Структурата на протеините е сложна: протеиновата молекула е голяма и представлява верига, състояща се от десетки и стотици по-прости съединения - аминокиселини. Много протеини служат като ензими, които ускоряват хода на биохимичните процеси в клетката.

Нуклеиновите киселини, произведени в клетъчното ядро, са съставени от въглерод, кислород, водород и фосфор. Има два вида нуклеинови киселини:

1) дезоксирибонуклеинови (ДНК) се намират в хромозомите и определят състава на клетъчните протеини и предаването на наследствени черти и свойства от родители към потомство;

2) рибонуклеинова (РНК) - свързана с образуването на протеини, характерни за тази клетка.

ФИЗИОЛОГИЯ НА КЛЕТКАТА

Живата клетка има редица свойства: способност за метаболизъм и възпроизводство, 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. В процеса на храносмилането става химичното разграждане на сложни органични вещества с образуването на по-прости съединения, които се доставят в клетката с кръвта. Енергията, освободена по време на химически разпад, се използва за поддържане на жизнената активност на клетките. В процеса на биосинтеза простите вещества, влизащи в клетката, се преработват в нея в сложни органични съединения. Отпадъчните продукти - въглероден диоксид, вода и други съединения - кръвта пренася от клетката към бъбреците, белите дробове и кожата, които ги отделят във външната среда. В резултат на такъв 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 да се раздели, всяка хромозома се завършва поради веществата, присъстващи в ядрото, и става двойна.

Процесът на непряко делене се състои от няколко фази.

1. Увеличаване на обема на ядрото; отделяне на хромозомите на всяка двойка една от друга и разпръскването им в клетката; образуване от клетъчния център на вретеното на делене.

2. Подреждането на хромозомите една срещу друга в равнината на екватора на клетката и прикрепването на нишките на вретено към тях.

3. Разминаване на сдвоени хромозоми от центъра към противоположните полюси на клетката.

4. Образуването на две ядра от разделени хромозоми, появата на стеснение и след това разделяне на тялото на клетката.

В резултат на това разделение се осигурява точното разпределение на хромозомите - носители на наследствени характеристики и свойства на организма - между две дъщерни клетки.

Клетките могат да растат, увеличавайки обема си, а някои имат способността да се движат.