Краткая характеристика современных представлений о структурно-биохимической организации поверхностного аппарата клеток показывает, что этот аппарат можно рассматривать как целостную дифференцированную клеточную систему, сопоставимую по значению и сложности организации с двумя другими клеточными системами: метаболическим и ядерным аппаратами. В организации поверхностного аппарата гармонично сочетаются, с одной стороны, относительная устойчивость (консервативность) составляющих его структур, а с другой их большая пластичность, обусловливающая многообразие этих аппаратов у клеток разных организмов.
Такое положение проявляется, например, в неравноценности рассматриваемых с данной точки зрения отдельных субсистем поверхностного аппарата: в противоположность надмембранным структурам, отличающимся химическим и структурным разнообразием, и плазматическая мембрана, и в значительной мере субмембранные системы эукариотных клеток в химическом и структурном отношениях построены по единому плану, универсальному для всех клеток. Вместе с тем консервативность (стабильность) двух последних субсистем поверхностного аппарата вовсе неабсолютнa. Сам принцип структурнобиохимической организации эти субсистем допускает их пластичность.
Химический состав клетки. Видеоурок по биологии 9 класс
Для плазматической мембраны пластичность обусловливается возможностью варьировать структурные компоненты: использовать разнообразные липиды и особенно различные интегральные и полуинтегральные белки. Существенную роль в функциональной и филогенетической пластичности плазматической мембраны играет и возможность менять в широких пределах характер взаимоотношения между ее основными компонентами — белками и липидами (от гидрофобно-гидрофильных взаимодействий до образования прочных химических соединений типа аденилатциклазы). Пластичность опорно-сократимой системы периферической гиалоплазмы эукариотных клеток проявляется прежде всего в наличии нескольких форм структурной организации основных н вспомогательных сократительных белков, в определенной химической лабильности фибриллярных опорных структур, а также в сложных взаимодействиях между тубулин-динеиновой и актин-миозиновой сократительными системами.
С другой стороны, при всем химическом и структурном многообразии надмембранных структур разных клеток, им, как было показано выше, свойствен ряд общих принципиально важных признаков в отношении как организации, так и взаимодействия с самой клеткой.
В заключение следует подчеркнуть, что изучение структурной и химической организации отдельных субсистем и поверхностного аппарата в целом представляет собой бурно развивающуюся область биологии клетки, в которой достигнуты значительные успехи. Вместе с тем в этих вопросах остается еще очень много неясного, что затрудняет проведение широких общецитологических сопоставлений, касающихся всего разнообразия прокариотных и эукариотных клеток.
Неясным остается, например, вопрос о том, не могут ли актиновые и тубулиновые системы нести какие-то самостоятельные функции без участия миозиновых и динеиновых структур. На такую возможность указывают факты значительного преобладания этих белков в цитоплазме эукариотных клеток по сравнению с количеством, необходимым для взаимодействия с миозином и динеином.
Строение клетки за 8 минут (даже меньше)
Цитоплазма клетки
Внутри мембраны заключена цитоплазма клетки. Она состоит из органических и неорганических веществ.
Ядро клетки
Ядро является одной из важных составных частей клетки (только в эритроцитах клетки ядро отсутствует). Оно управляет:
Источник: wiki-med.com
3.1.2. Минеральные соли
В состав клетки входит около 70 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Из них основная часть (98’%) приходится на макроэлементы — углерод, водород, кислород, азот, которые вместе с серой и фосфором образуют группу биоэлементов.
На долю таких элементов, как сера, фосфор, калий, натрий, железо, кальций и магний, приходится только 1,8% веществ, входящих в состав Клетки.
Помимо этого и состав клетки входят микроэлементы йод (I), фтор (F), цинк (Zn), медь (Cu), составляющие 0,18% от общей массы, и ультрамикроэлементы — золото (Аи), серебро (Ан), платина (Р) входящие в состав клетки в количестве до 0,02%.
Вопрос 2. Приведите примеры биологической роли химических элементов.
Биоэлементы — кислород, водород, углерод, азот, фосфор и сера — являются необходимыми составными частями молекул биологических полимеров — белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот.
Натрий, калий и хлор обеспечивают проницаемость клеточных мембран, работу калий — натриевого (К/Nа-) насоса, проведение нервного импульса.
Кальций и фосфор являются структурными компонентами межклеточного вещества костной ткани. Помимо этого кальций является одним из факторов свертываемости крови.
Железо входит в состав белка эритроцитов — гемоглобина, а медь — в состав сходного с ним белка, тоже являющегося переносчиком кислорода, — гемоцианина (например, в эритроцитах моллюсков).
Магний является обязательной частью хлорофилла клеток растений. А мод и цинк входят в состав гормонов щитовидной и поджелудочной желез соответственно.
Вопрос 3. Что такое микроэлементы? Приведите примеры и охарактеризуйте их биологическое значение.
Микроэлементы — вещества, входящие в состав клетки в малых количествах (от 0,18 до 0,02%). К микроэлементам относятся цинк, медь, йод, фтор, кобальт.
Находясь в составе клетки в виде ионов и иных соединений, они активно участвуют в построении и функционировании живого организма. Так, цинк входит в состав молекулы инсулина — гормона поджелудочной железы. Йод — необходимый компонент тироксина — гормона щитовидной железы. Фтор участвует в образовании костей и эмали зубов.
Медь входит в состав молекул некоторых белков, например гемоцианина. Кобальт является компонентом молекулы витамина В12, необходимого организму для кроветворения.
Вопрос 4. Какие неорганические вещества входят в состав клетки?
Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, наиболее распространенным является вода. В среднем в многоклеточном организме вода составляет до 80% массы тела. Помимо этого, в клетке находятся различные неорганические соли, диссоциированные на ионы. В основном это соли натрия, калия, кальция, фосфаты, карбонаты, хлориды.
Вопрос 5. В чём заключается биологическая роль воды; минеральных солей?
Вода является самым распространенным неорганическим соединением в живых организмах. Ее функции во многом определяются дипольным характером строения ее молекул.
1. Вода — универсальный полярный растворитель: многие химические вещества в присутствии воды диссоциируют на ионы — катионы и анионы.
2. Вода является средой, где протекают различные химические реакции между веществами, находящимися в клетке.
3. Вода выполняет транспортную функцию. Большинство веществ способно проникнуть через клеточную мембрану только в растворенном и воде виде.
4. Вода является важным реагентом реакций гидратации и конечным продуктом многих биохимических реакций, в том числе окисления.
5. Вода выступает как терморегулятор, что обеспечивается ее хорошей теплопроводностью И теплоемкостью и позволяет поддерживать температуру внутри клетки при колебаниях температуры и окружающей среде.
6. Вода является средой для жизни многих живых организмов.
Жизнь без воды невозможна.
Минеральные вещества также имеют важное значение для процессов, происходящих в живых организмах. От концентрации солей в клетке зависят ее буферные свойства — способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию своего содержимого на постоянном уровне.
Вопрос 6. Какие вещества обусловливают буферные свойства клетки?
Внутри клетки буферность обеспечивается главным образом анионами Н2РО, НРО4-. Во внеклеточной жидкости и крови роль буфера играют карбонат-ион СО и гидрокарбонат-ион НСО. Анионы слабых кислот и щелочей связывают ионы водорода Н и гидроксид-ионы ОН благодаря чему реакция среды почти не меняется, несмотря на поступление извне или образование в процессе метаболизма кислых и щелочных продуктов.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
Вопрос 1. Каковы отличия вклада различных элементов в организацию живой и неживой природы?
Тела живой и неживой природы состоят из одинаковых химических элементов, что объяснят единство их происхождения. Вклад химических элементов одинаков как для живой, так и для неживой природы.
Вопрос 2. Объясните, как физико-химические свойства воды проявляются в обеспечении процессов жизнедеятельности клетки и целостного организма.
Вода является жидкостью, обладающей уникальным сочетанием целого ряда важных физико-химических свойств.
Молекулы воды обладают высокой полярностью и образуют друг с другом водородные связи. В жидкой воде каждая молекула с помощью водородных связей соединяется с 3 или 4 соседними молекулами. Благодаря огромнейшему количеству водородных связей вода по сравнению с другими жидкостями имеет бóльшую теплоёмкость и теплоту испарения, высокую температуру кипения и плавления, высокую теплопроводность. Наличие таких качеств позволяет воде активно участвовать в терморегуляции.
Вода обладает низкой вязкостью и представляет собой подвижную жидкость. Причиной высокой подвижности воды является очень малое время существования водородных связей. Поэтому в воде постоянно происходит образование и разрушение большого количества водородных связей, что обусловливает данное свойство. Вследствие высокой текучести вода легко циркулирует по различным полостям организма (кровеносным и лимфатическим сосудам, межклеточным пространствам и т.д.).
Источник: resheba.me
Золото что входит в состав клетки
Химический состав клетки
Какие химические элементы входят в состав клетки?
В состав клетки входит около 70 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Из них основная часть (98%) приходится на макроэлементы — углерод, водород, кислород, азот, которые вместе с серой и фосфором образуют группу биоэлементов. На долю таких элементов, как сера, фосфор, калий, натрий, железо, кальций и магний, приходится только 1,8% веществ, входящих в состав клетки. Помимо этого в состав клетки входят микроэлементы — йод (I), фтор (F), цинк (Zn), медь (Cu), кобальт (CO), составляющие 0,18% от общей массы, и ультрамикроэлементы — золото (Au), серебро (Ag), платина (Pt) входящие в состав клетки в количестве до 0,02% .
Примеры биологической роли химических элементов
Приведите примеры биологической роли химических элементов.
Биоэлементы — кислород, водород, углерод, азот, фосфор и сера — являются необходимыми составными частями молекул биологических полимеров — белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот.
Натрий, калий и хлор обеспечивают проницаемость клеточных мембран, работу калий-натриевого (K/Na + ) насоса, проведение нервного импульса.
Кальций и фосфор являются структурными компонентами межклеточного вещества костной ткани. Помимо этого кальций является одним из факторов свертываемости крови. Железо входит в состав белка эритроцитов — гемоглобина, а медь — в состав сходного с ним белка, тоже являющегося переносчиком кислорода, — гемоцианина (например, в эритроцитах моллюсков).
Магний является обязательной частью хлорофилла клеток растений. А йод и цинк входят в состав гормонов щитовидной и поджелудочной желез соответственно.
Микроэлементы
Что такое микроэлементы? Приведите примеры и охарактеризуйте их биологическое значение.
Микроэлементы — вещества, входящие в состав клетки в малых количествах (от 0,18 до 0,02%). К микроэлементам относятся цинк, медь, йод, фтор, кобальт.
Находясь в составе клетки в виде ионов и иных соединений, они активно участвуют в построении и функционировании живого организма. Так, цинк входит в состав молекулы инсулина — гормона поджелудочной железы. Йод — необходимый компонент тироксина — гормона щитовидной железы. Фтор участвует в образовании костей и эмали зубов.
Медь входит в состав молекул некоторых белков, например гемоцианина. Кобальт является компонентом молекулы витамина В12, необходимого организму для кроветворения.
Неорганические вещества клеток
Какие неорганические вещества входят в состав клетки?
Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, наиболее распространенным является вода. В среднем в многоклеточном организме вода составляет до 80% массы тела. Помимо этого, в клетке находятся различные неорганические соли, диссоциированные на ионы. В основном это соли натрия, калия, кальция, фосфаты, карбонаты, хлориды.
Биологическая роль воды и минеральных солей
В чем заключается биологическая роль воды? минеральных солей?
Вода является самым распространенным неорганическим соединением в живых организмах. Ее функции во многом определяются дипольным характером строения ее молекул.
1. Вода — универсальный полярный растворитель; многие химические вещества в присутствии воды диссоциируют на ионы — катионы и анионы.
2. Вода является средой, где протекают различные химические реакции между веществами, находящимися в клетке.
3. Вода выполняет транспортную функцию. Большинство веществ способно проникнуть через клеточную мембрану только в растворенном в воде виде.
4. Вода является важным реагентом реакций гидратации и конечным продуктом многих биохимических реакций, в том числе окисления.
5. Вода выступает как терморегулятор, что обеспечивается ее хорошей теплопроводностью и теплоемкостью и позволяет поддерживать температуру внутри клетки при колебаниях температуры в окружающей среде.
6. Вода является средой для жизни многих живых организмов.
Жизнь без воды невозможна.
Минеральные вещества также имеют важное значение для процессов, происходящих в живых организмах. От концентрации солей в клетке зависят ее буферные свойства — способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию своего содержимого на постоянном уровне.
Органические вещества клетки
Какие органические вещества входят в состав клетки?
Органические вещества составляют в среднем 20–30% от массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры — белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры, а также ряд других молекул — гормоны, пигменты, АТФ, витамины.
Мономеры белков
Из каких простых органических соединений состоят белки?
Белки — линейные нерегулярные биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В состав белков животного организма входит 20 основных аминокислот. Аминокислоты — амфотерные органические соединения, имеющие карбоксильную группу (кислотную) и аминогруппу (основную) и отличающиеся друг от друга по строению радикала.
Пептиды
Что такое пептиды?
Молекулы, состоящие из аминокислот, соединенных пептидными связями, называются пептидами. Пептидная связь образуется между углеродом кислотной группы одной и азотом основной группы последующей аминокислоты. Соединение двух аминокислот называется дипептидом, трех — трипептидом, более 20 аминокислот — полипептидом.
Первичная структура белка
Что такое первичная структура белка?
Конкретная последовательность аминокислот в полипептидной цепи является первичной структурой белка; она определяется последовательностью нуклеотидов в молекуле ДНК.
Структуры белка
Как образуются вторичная, третичная структуры белка?
Вторичная структура белка образуется за счет водородных связей между остатками карбоксильных и аминогрупп различных аминокислот и имеет вид правозакрученной спирали.
Третичная структура белка образуется за счет соединения аминокислот, находящихся в полипептидной цепи на некотором расстоянии друг от друга, водородными, ионными, дисульфидными (S–S) связями и гидрофобными взаимодействиями. Благодаря этому белковая молекула принимает шарообразную форму и называется глобулой.
Четвертичная структура белка — объединение нескольких белковых молекул, имеющих третичную организацию. В состав четвертичной структуры некоторых белков входят небелковые компоненты. Например, гемоглобин содержит железо.
Разноуровневая структурная организация белковых молекул необходима для выполнения ими их специфических функций.
Источник: biootvet.ru