유기 물질, 다량 및 미량 원소 : 세포의 화학적 조직

19 세기 후반은 생물학의 한 분과가 생화학이라고 형성했다. 그녀는 살아있는 세포의 화학 성분을 연구하고있다. 과학의 주요 과제 - 신진 대사와 에너지의 기능에 대한 지식, 식물과 동물 세포의 중요한 기능을 조절.

세포의 화학 조성의 개념

과학자들에 의해 광범위한 연구의 결과로 세포의 화학적 조직은 연구와 생물이 85 개 이상의 화학 원소로 구성되어 있다는 것이 발견되었다. 다른 사람이 특정 특정 종에서 발생하는 동안 그리고 그들 중 일부는, 거의 모든 생물이 필요합니다. 충분히 소량 미생물, 동식물의 세포에 존재하는 화학 원소의 세 번째 그룹. 셀의 화학 원소는 양이온 및 무기 염 및 물로부터 형성된 음이온의 형태로 종종, 유기 탄소 화합물을 합성 탄수화물, 단백질, 지질.

organogenic 요소

생화학, 이들은 탄소, 수소, 산소 및 질소를 포함한다. 이들 세트는 그 안에 존재하는 다른 화학 성분의 88 ~ 97 %의 세포이다. 특히 중요한 탄소입니다. 세포 조성물 중의 모든 유기 물질은 조성물 원자의 탄소를 함유하는 분자로 구성된다. 이들은 사슬 (분지 및 비 분지),뿐만 아니라 사이클을 형성하도록 상호 접속 될 수있다. 이 기능의 탄소수는 세포질 소기관에 포함되는 유기 물질의 현저한 다양성 밑에.

- 뉴클레오티드 전사 RNA, 리보솜 RNA 전령 RNA,뿐만 아니라 자유 단량체 예를 들어, 셀의 내부 내용물 수용성 올리고당 친수성 단백질, 지질, RNA의 다양한 형태로 구성된다. 이러한 화학적 조성물을 갖는 세포핵. 또한 디옥시리보 핵산의 분자, 염색체의 일부가 포함되어 있습니다. 상기 화합물은 모두 질소, 산소와 탄소, 수소의 원자 조성에있다. hyaloplasm 및 세포 소기관 : 셀의 화학 조직이 생체 세포 구조를 구성하는 요소의 내용에 의존하기 때문에 이것은 그들의 특정한 중요성의 증거입니다.

다량 영양소와 그 의미

생물의 다양한 유형의 세포에서 매우 일반적인 화학 원소는, 생화학 다량 영양소라고합니다. 1.9 % - 셀 이들의 함량은 1.2 %입니다. macroelements으로 세포를 포함한다 : 인, 칼륨, 염소, 황, 마그네슘, 칼슘, 철, 나트륨. 그들 모두는 중요한 기능을 가지고 있고 다양한 세포 소기관의 일부입니다. 따라서, 철 이온은 혈장 단백질의 존재 - (oxyhaemoglobin가 호출되는 경우) 산소, 이산화탄소 (karbogemoglobin) 또는 이산화탄소 (carboxyhaemoglobin)를 운반 헤모글로빈.

나트륨 이온은 세포 간 수송의 중요한 양식을 제공 : 소위 나트륨 - 칼륨 펌프. 그들은 또한 간질 액과 혈액 혈장의 일부입니다. 클로로필 분자 (photopigment 고등 식물)에 존재하고, 광합성 과정뿐만 아니라 형태의 반응 중심 광 에너지의 광자 트랩에 관여하는 마그네슘 이온.

칼슘 이온은 신경 섬유를 따라 펄스의 전도를 제공하고 골 세포의 주성분이다 - 골 세포. 칼슘 화합물은 그 껍질 탄산 칼슘으로 구성되어 세계 무척추 동물에 널리 퍼져 있습니다.

염화물 이온은 세포막 충전에 관여 하부 신경 자극의 전기 펄스의 모양을 제공한다.

황 원자는 천연 단백질의 일부인하여 구상 단백질 분자를 형성하는, 그 차 구조 "스티치"폴리펩티드 사슬을 일으킨다.

칼륨 이온은 세포막을 통한 물질의 운반에 관여한다. 인 원자는 아데노신 트리 포스페이트 등이 중요한 에너지 집약적 물질의 일부이며, 주요 물질의 세포 유전이다 디옥시리보 및 리보 핵산의 분자의 중요한 구성 요소이다.

세포 대사에서 추적 기능

세포에 0.1 % 미만을 구성하는 약 50 화학 소자, 마이크로 셀이라고. 이들은 아연, 몰리브덴, 요오드, 구리, 코발트, 불소를 포함한다. 낮은 유지 보수와 함께 그들은 많은 생리 활성 물질의 일환으로, 매우 중요한 기능을 수행한다.

티록신과 트리 요오 도티 로닌 신체의 신진 대사의 수준을 제어 - 예를 들어, 아연 원자 인슐린 분자 (췌장 호르몬 조절 혈당치)에, 요오드는 갑상선 호르몬의 구성이다. 구리, 조혈 (적혈구, 혈소판 및 척추 동물의 골수에서 백혈구 세포의 형성)에 포함 된 철 이온과 함께. 구리 이온은 무척추 동물, 갑각류 등의 혈액에 존재하는 헤 모시 아닌 안료에 포함된다. 따라서, 자신의 혈액 림프 블루의 색상.

납, 금, 브롬,은 등의 세포와 같은 화학 성분에 더 적은 콘텐츠. 그들은 식물과 동물 세포의 ultromikroelementami 및 부품이라고합니다. 예를 들어 화학 분석에 옥수수 바구미 금 이온을 검출 하였다. 같은 모자반, 다시마, 푸 쿠스 속의 녹갈색 해초로 갈색과 빨간색 조류의 엽상체에 포함 된 다수의 셀에서 브롬 원자.

이전에 이러한 예와 사실 어떻게 상호 화학 성분, 기능과 세포의 구조를 설명한다. 아래 표는 생물의 세포에 각종 화학 성분의 내용을 나타낸다.

유기 화합물의 일반 특성

세포 질량의 50 % 이상을 차지하는 탄소 원자에 따라 특정한 방식으로 생물체의 다른 그룹의 셀의 화학적 성질. 사실상 모든 세포 건조 물질은 복합 구조물 및 고 분자량 탄수화물, 단백질, 지질 및 핵산을 나타낸다. 이러한 거대 분자 (중합체)라고 간단 요소들로 구성된다 - 단량체. 단백질 물질이 매우 중요한 역할을하고 이하에서 논의되는 다양한 기능을 수행한다.

세포 단백질의 역할

화합물은 살아있는 세포로 들어가 생화학 분석, 단백질 등의 유기 물질의 높은 함량을 확인한다. 이 사실은 논리적 인 설명이 있습니다 단백질은 다양한 기능을 수행하고 세포 삶의 모든 측면에서 참여하고 있습니다.

림프구에 의해 생성 된 항체 - 예를 들어, 단백질의 보호 기능은 항체의 형성이다. 트롬빈, 섬유소 및 tromboblastin 등의 보호 단백질은 혈액 응고를 제공하고 외상 및 상해에서의 손실을 방지 할 수 있습니다. 항원 - 세포의 복합 조성물은 외부 화합물을 인식하는 능력을 갖는 세포 막 단백질을 포함한다. 그들은 그들의 구성 및 잠재적 인 위험의 보고서 세포 (알람 기능)을 변경합니다.

일부 단백질이 규제 기능을 가지고 시상 하부에 의해 생산 등의 옥시토신 같은 호르몬이다, 뇌하수체 보유. 혈액으로부터 진행 옥시토신은 감소를 일으키는 자궁 근육 벽에 작용한다. 바소프레신 단백질은 혈압을 제어함으로써 조절 기능을 수행.

근육 세포 액틴과 미오신있는 근육 조직의 운동 기능을 야기하는, 수축 가능하다. 예를 들어 단백질, 전형적인 영양 기능 들어 알부민 배아 개발을위한 영양제로 사용. 헤모글로빈과 모시 같은 다양한 생물체의 혈장 단백질은, 산소 분자가 전사 - 수송 기능을 작동한다. 탄수화물 및 지질로 더 많은 에너지를 소비하는 물질을 완벽하게 사용한 경우, 세포는 단백질을 분해하기 시작합니다. 이 물질 (17)의 1 그램은 에너지의 2 킬로를 제공합니다. 단백질의 가장 중요한 기능 중 하나는 (단백질, 효소는 세포질 구획에 화학 반응의 속도) 촉매이다. 상기 내용을 토대로, 우리는 단백질이 매우 중요한 기능과 동물 세포의 필요한 부분의 번호를 가지고 있음을 보았다.

단백질 생합성

이러한 변이로 세포질 소기관 통해 발생 세포에서 단백질 합성의 방법을 고려한다. 리보솜 칼슘 이온의 참여와 특정 효소의 활동 덕분에 polysomes에 결합한다. 단백질 분자의 합성, 전사 과정을 개시 - 셀의 리보솜의 주요 기능. 그 결과는, mRNA의 합성 분자됨에 polysomes 부착 할. 그런 다음 두 번째 시험을 시작 - 방송. 아미노산 20여 종류 전송 RNA에 결합하고이 polysomes로 가져오고, 셀의 리보솜의 기능 때문에 - 폴리펩티드의 합성, 이들 세포 기관의 tRNA와 복합체를 형성하고, 아미노산 분자는 단백질 거대 분자를 형성하는 펩타이드 결합에 의해 서로 연결되어있다.

대사 물의 역할

세포 학적 연구는 세포 구조와 구성이있는 우리가, 평균적으로, 물과 많은 동물의 70 %를 연구 생명의 물을 선도하고 있다는 사실을 확인했다 (예를 들어, coelenterates)의 내용은 97-98%에 도달합니다. 세포의 조직 화학적 관점에서 친수성 (분해 능력) 및 포함 소수성 (발수) 재료. 보편적 인 극성 용매로서 물이 중요한 역할을하고, 기능에 대한뿐만 아니라, 세포의 구조 자체에서뿐만 아니라 직접적인 영향을 미친다. 아래의 표는 살아있는 유기체의 세포의 여러 유형의 수분 함량을 보여줍니다.

셀 탄수화물의 함수

앞에서 설명했듯이, 중요한 유기 화학 물질 - 고분자 - 또한 탄수화물이다. 이러한 다당류, 올리고당 류 및 단당류를 포함한다. 당지질 및 당 단백질, 세포막과 nadmembrannye 구조, 예를 들어 글리코 칼 릭스로 구성된다 - 탄수화물보다 복잡한 시스템의 일부이다.

또한 탄수화물 탄소, 수소 및 산소 원자를 포함하고, 일부 다당류 이상의 질소, 황 및 인을 함유한다. 많은 식물 탄수화물의 세포 : 감자 괴경은 70 %에 씨앗, 과일 탄수화물 함량이 최대 90 % 전분을 포함하고 동물 세포는 글리코겐, 키틴 및 트레할로스와 같은 화합물의 형태로 제공됩니다.

단순 당 (단당류) 화학식 CnH2nOn 및 tetroses, 트리 오스, 오탄당, 육탄 당 및로 나뉘어있다. 예를 들어, 리보오스 및 디옥시리보는 핵산의 일부이며, 포도당과 과당이 동화와 이화의 반응에 관여에 대한 마지막 두, 살아있는 유기체의 세포에서 가장 일반적이다. 올리고당은 종종 식물 세포에서 발견되는 : 설탕은 사탕무와 사탕 수수, 호밀과 보리를 발아 caryopses에 포함 된 말토오스의 세포에 저장된다.

이당류는 달콤한 맛이 물에 쉽게 용해된다. 고분자 물질 인 폴리 사카 라이드는 주로 전분, 셀룰로스, 라미 나린 및 글리코겐 이루어져있다. 구조적 형태 다당류 키틴을 포함한다. 세포에서 탄수화물의 주요 기능 - 에너지. 가수 분해 반응 및 에너지 대사의 결과 포도당을 분해하는 다당류, 그리고 그 다음, 이산화탄소 및 물로 산화된다. 그 결과, 포도당 릴리스 17.6 에너지 킬로, 전분과 글리코겐의 보유 1 그램은 기본적으로 세포의 에너지 저장소입니다.

글리코겐이 근육과 간 세포, 식물성 전분을 중심으로 증착 - 같은 거미, 곤충, 갑각류 등의 괴경, 구근, 뿌리, 씨앗, 절지 동물에서, 에너지 공급의 주요 역할은 올리고당 트레할로스을한다.

탄수화물은 지질과 단백질, 무산소 분해 할 수있는 능력 다릅니다. 인간과 동물의 기생충 - 이것은 혐기성 세균 및 기생충 등의 부족 또는 산소가없는 조건에서 살고있는 생물에 매우 중요합니다.

구성 (구조) - 셀 탄수화물의 다른 기능이있다. 이들 물질은 세포의 구조를 지원하고 있다는 사실에있다. 예를 들어, 셀룰로오스 식물의 세포벽의 일부, 키틴은 외부 골격을 형성하고, 여러 무척추 지질 및 단백질 분자가 글리코 칼 릭스 양식 olisaharidy 함께, 진균 세포 발생 - nadmembranny 복합체. 이는 접착 성을 제공한다 - 응집 동물 세포 간 조직의 형성을 유도한다.

지질 : 구조 및 기능

소수성 (불용성) 이들 유기 물질, 즉 제거 아세톤 또는 클로로포름 등의 비극성 용매에 의해 세포로부터 추출 될 수있다. 지방에 왁스 또는 스테로이드 : 세포에서 지질의 함수는 세 그룹되는 자신이 속한 의존한다. 지방 세포의 모든 유형에서 가장 일반적이다.

동물 피하 지방 조직에서 그들을 축적, 신경 조직의 형태로 지방이 포함되어 수초 신경. 또한 신장, 간, 곤충에 축적 - 지방 본문에. 액체 지방 - 오일 - 많은 식물의 씨앗에서 발견 : 소나무, 땅콩, 해바라기, 올리브. 세포에서 지질 함량은 5 내지 90 %에서 (지방 조직에서) 범위이다.

스테로이드 왁스가 지방산 잔기의 분자가없는 것을 지방 다르다. 그래서, 스테로이드는 - 그것은 테스토스테론의 구성 요소 몸과 사춘기에 영향을 미치는 호르몬을 부신 피질이다. 또한 비타민 (예 : 비타민 D)의 일부이다.

세포에서 지질의 주요 기능은 - 에너지, 건설 및 보호한다. 단백질과 탄수화물 - 다른 유기 물질보다 훨씬 더 많은 - 첫 번째 인해 분열 지방의 1g 에너지의 38.9 킬로을 제공한다는 사실이다. 또한, 지방 1D의 산화에 거의 1.1 C를 의미합니다. 물. 일부 동물들이 물없이 오랜 시간이 될 수 있습니다 당신의 몸에서 지방의 재고가있는 이유입니다. 예를 들어, 땅 다람쥐는 물을 필요없이 두 달 이상 휴면 수 있습니다, 10-12 일 동안 사막을 통해 전환에 물 낙타를 마시지 않습니다.

지질 기능의 구축은 필수적인 세포막의 일부뿐만 아니라 신경의 일부라는 점이다. 지질의 보호 기능은 신장 및 기타 내부 장기 주위의 피부 아래 지방층이 기계 부상에서 그들을 보호한다는 사실에있다. 특정 동물에 고유 단열 기능, 장시간 물에 되 : 고래, 물개, 물개. 피하 지방 두께의 층, 예를 들면, 푸른 고래 0.5 m, 그것은 저체온증로부터 동물을 보호한다.

세포 대사의 가치 산소

유기 물질의 분해 및 아데노신 삼인산 분자의 형태로 축적 된 에너지의 일정 금액의 할당에 이르는 에너지 교환 반응에 대한 대기의 산소를 사용, 동물, 식물, 사람의 압도적 인 다수를 포함 호기성 생물.

따라서, 미토콘드리아의 cristae 발생 당 1 몰의 완전 산화가 2800 kJ의 에너지가있는 1596 킬로 (55 %)을 연결 macroergic ATP를 함유하는 분자의 형태로 저장되고 분배된다. 따라서, 셀 내의 산소의 주요 기능 - 구현 호기성 호흡 효소 반응의 그룹에 기초한다, 이른바 호흡 쇄 소기관 발생을 - 미토콘드리아. 광합성 세균 및 박테리아 - - 원핵 생물 영양소 산화 세포막의 내부에서 돌기 세포로 확산되는 산소의 영향 하에서 일어난다.

우리는 세포의 화학 기업이 연구뿐만 아니라 단백질 합성 및 산소 관능의 프로세스 세포 에너지 대사되어 있습니다.