Клетка состоит из тех же химических элементов, что и неживая
природа: в ней присутствует большинство элементов периодической
системы
Менделеева. В клетках живых организмов особенно велико содержание
четырех
элементов - кислорода (О), углерода (С), водорода (Н), азота (N),
называемых
макроэлементами. В сумме они составляют около 98% всего
содержимого клетки.
Вместе с серой и фосфором эти элементы входят в состав
биополимеров -белков,
жиров, углеводов и нуклеиновых кислот.
Микроэлементы: сера (S), фосфор (Р), калий (К), натрий (Ма),
кальций (Са), магний (Мд), железо (Fe), хлор (CI), в сумме
составляют около
1,9% содержимого клетки.
Ультрамикроэлементы: цинк (Zn), медь (Си), иод (J), фтор
(F) и др., составляют менее 0,1% содержимого клетки. Все элементы
играют
в клетке важную роль и необходимы в строго определенном
количестве, их недостаток
или избыток приводит к различным нарушениям обмена в организме.
Органические вещества клетки:
Белки - это макромолекулы, или биополимеры. Мономерами белков
живых клеток являются 20 разных аминокислот. Между карбоксильной
группой
СООН (кислая) и аминной группой Н - N - Н (основная) двух соседних
аминокислот
формируется пептидная (ковалентная) связь. Различные комбинации
аминокислот
в белковых молекулах придают белкам специфичность.
Последовательное соединение
аминокислот в белке образует его первичную структуру - полипептид.
В большинстве
случаев полипептид закручивается в спираль - вторичную структуру
белка.
Функции белков:
Строительная: белки входят в состав клеточных структур.
Транспортная: способность белков связывать и переносить с
током крови
многие химические соединения (например, транспорт гемоглобином
кислорода).
Рецепторная функция: обеспечивает взаимодействие клеток
между собой,
а также различными макромолекулами белков к обратимому
изменению структуры
в ответ на действие физических и химических факторов лежит в
основе
раздражимости.
Сократительная функция обеспечивается особыми
сократительными белками,
благодаря которым происходит движение жгутиков, ресничек,
сокращение
мышц и т.п.
Энергетическая функция: белки - это запасной источник
энергии.
Регуляторная функция обеспечивается белками-гормонами,
которые регулируют
обмен веществ.
Углеводы делятся на простые - моносахариды (рибоза,
дезоксирибоза,
глюкоза, фруктоза и др.) и сложные - дисахариды (сахароза,
лактоза, мальтоза)
и полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин и др.).
Функции углеводов: входят в состав нуклеиновых кислот и АТФ,
являются универсальным источником энергии в организме, участвуют в
обезвреживании
и выведении из организма ядовитых веществ, полисахариды играют
роль запасных
продуктов.
Липиды - это нейтральные жиры, воска, фосфолипиды и стероидные
гормоны. Они нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в
органических растворителях
(бензине, эфире, бензоле и др.). В их состав, как правило, входят
глицерин
и жирные кислоты.
Функции липидов: используются как запасной источник энергии;
входят в состав клеточных мембран; выполняют защитные функции
(теплоизоляция).
Нуклвоновые кислоты -это молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой
кислоты) и РНК (рибонуклеиновой кислоты). ДНК - биополимер, ее
мономеры
- нуклео-тиды состоят из азотистого основания (аденин, гуанин,
цитозин,
тимин), моносахарида (дезоксирибоза) и остатка фосфорной кислоты.
Сама молекула
ДНК - это 2 закрученные в спираль полинуклеотидные цепи,
объединенные между
собой водородными связями.
Функция ДНК: запись, хранение и воспроизведение наследственной
информации.
Рибонуклеиновая кислота (РНК) одно-цепочечный биополимер,
состоящий из нуклеотидов, в которых азотистое основание тимин
заменено урацилом,
а углевод дезоксирибоза — рибозой. Различают 3 вида РНК:
информационную
(и-РНК), транспортную (т-РНК) и рибосомальную (р-РНК).
Функции РНК: участие в воспроизведении наследственной информации
(в синтезе белка).
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ)- мононуклеотид, состоящий
из ри-бозы, аденина и трех остатков фосфорной кислоты.
Функция: АТФ - универсальный источник энергии в клетке.
