От концентрации каких соединений зависят буферные свойства клетки

Каким 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 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%.

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/На-) 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.

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.

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.

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 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.

Какие вещества обусловливают буферные свойства
клетки?

Внутри клетки буферность обеспечивается главным образом
анионами Н2РО, НРО1-. 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.

Какие органические вещества входят в состав клетки?

Органические вещества составляют и среднем 20-30’%, от массы
клетка живого организма. К ним относятся биологическиеполимеры  белки, нуклеиновые кислоты, углеводы,
жиры, я также ряд других молекул — гормоны, пигменты, АТФ, витамины.

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.

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 дипепепидом, трех — трипептидом, более 20 аминокислот —
полипептидом.

Что такое первичная структура белка?

Конкретная последовательность аминокислот в полипептидной
цепи является первичной структурой белка; она определяется последовательностью
нуклеотидов в молекуле ДНК.

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.

Что такое денатyрация белка?

Утрата белковой молекулой своей структурной организации
называется денатурацией. Денатурация может быть обратима, если не разрушена
первичная структура белка. В этом случае при восстановлении нормальных условий
(температуры, кислотности и др.) происходит ренатурация.

Какие функции белков вам известны ?

1. Каталитическая. Все биологические катализаторы – ферменты
– имеют белковую природу.

2. Пластическая (строительная). Белки входят в состав
клеточной мембраны и образуют немембранные Структуры клетки (например,
цитоскелет) и часть межклеточного вещества.

3. Транспортная. Например, гемоглобин переносит кислород в
крови, в мембранах клеток имеются специальные транспортные белки, активно
переносящие определенные вещества в клетку.

4. Регуляторная. Некоторые гормоны имеют белковую природу –
инсулин, гормоны гипофиза.

5. Сигнальная. На наружной поверхности клеточной мембраны
имеется множество специфических рецепторов гликопротеидной природы,
воспринимающих внешние воздействия (гормоны) или определяющих характер
взаимодействия клетки с вирусом.

6. Двигательная. Все виды движения обеспечиваются
специфическими сократительными белками (актин, миозин; белки микротрубочек
веретена деления).

7. Защитная. В ответ на внедрение инородных веществ
(антигенов) клетками крови (лейкоцитами) синтезируются специальные белки –
антитела.

8. Энергетическая. При расщеплении 1 г белка выделяется 17,6
кдж энергии (4,2 икал).

Какие химические соединения называют углеводами?

Углеводы – органические соединения с общей формулой Сn(Н20)m.

Какие клетки наиболее богаты углеводами?

Наиболее богаты углеводами растительные клетки, где их
содержание иногда достигает 90% сухой массы (клетки клубней картофеля, семена).
В животных клетках содержание углеводов не превышает 2-5″/о.

Что такое моносахариды? Приведите примеры.

Простые углеводы называют моносахаридами. В зависимости от
количества атомов углерода в молекуле их называют триозами – 3 атома, тетрозами
– 4 атома, пентозами – 5 атомов и гексозами б атомов углерода в молекуле.

Из шестиуглеродных моносахаридов наиболее важны глюкоза,
фруктоза и галактоза, принимающие активное участие и процессах метаболизма. Из
пятиуглеро1аых моносахаридов – дезоксирибоза и рибоза, входящие в состав
соответственно ДНК и РНК.

Что такое дисахариды? Приведите примеры.

Дисахаридами называют химические соединения, образованные
двумя молекулами моносахаридов. Например, пищевой сахар – сахароза состоит из
одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы.

Какой простой углевод служит мономером крахмала, гликогена,
целлюлозы?

Мономером данных полисахаридов служит глюкоза. При этом
крахмал и гликоген представляют собой разветвленные полимеры, а целлюлоза –
линейный.

Укажите Функции углеводов.

1. Энергетическая. Глюкоза – основной источник энергии в
организме. При сгорании 1 г глюкозы образуется 17,6 кДж (4,2 ккал)энергии.

2. Сигнальная. Углеводы входят в состав гликопротеидных
рецепторов, расширенных на поверхности клеточной мембраны.

З. Резервная. Углеводы обеспечивают запас питательных
веществ в клетке в виде зерен крахмала или глыбок гликогена.

4. Пластическая. Углеводы образуют клеточную стенку растений
(целлюлоза), грибов (хитин); формируют наружный хитиновый скелет членистоногих.

Что такое жиры? Опишите их химический состав.

Жиры – это эфиры высокомолекулярных жирных кислот и
трехатомного спирта глицерина. Характерной особенностью жиров является их
гидрофобность – нерастворимость в воде.

Какие функции выполняют жиры?

1. Пластическая. Фосфолипиды образуют клеточные мембраны.

2. Энергетическая. При окислении 1 г жиров выделяется 38,9
кДж (9,3 ккал) энергии.

3. Жиры являются растворителями для гидрофобных веществ,
например витаминов (А, D, Е).

4. Резервная. Жировые включения капли жира в цитоплазме
клетки.

5. Терморегуляция. За счет плохой теплопроводности жировая
ткань может служить теплоизолятором.

6. Защитная. Рыхлая жировая ткань при механическом
повреждении предохраняет подлежащие органы от травмы.

В каких клетках и тканях наиболее велико количество жиров?

Содержание жиров в клетках колеблется от 5 до 15%. Однако в
клетках жировой ткани их количество может достигать 90% сухого веса. Много
жиров в семенах и плодах растений.

Что такое нуклеиновые кислоты?

Нуклеиновые кислоты – линейные нерегулярные биополимеры,
мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотид – органическое соединение,
состоящее из азотистого основания (аденин, тимин, урацил, гуанин, цитозин),
пятиуглеродного сахара (пентозы) — рибозы или дезоксирибозы и остатка фосфорной
кислоты. В Состав нуклеиновых кислот входит 8 видов нуклеотидов — 4 вида
рибозосодержащих (в РНК) и 4 вида дезоксирибозосодержащих (в ДНК). Отдельные
нуклеотиды объединяются в полинуклеотидную цепь за счет образования
фосфоэфирных связей между сахаром предыдущего и остатком фосфорной кислоты
последующeгo нуклеотида.

Какие простые органические соединения служат элементарной
составной частью нуклеиновых кислот?

Мономерами нуклеиновых кислот служат нуклеотиды. Нуклеотид —
органическое соединение, состоящее из азотистого основания (аденин, тимин,
урацил, гуанин, цитозин), пятиуглеродного сахара (пентозы) — рибозы или
дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты

Какие типы нуклеиновых кислот вы знаете?

Существует два типа нуклеиновых кислот — дезоксирибонуклеиновая
и рибонуклеиновая.

Чем различается строение молекул ДНК и РНК?

Молекула ДНК представляет собой двухцепочечный линейный
нерегулярный биополимер, мономерами которого являются нуклеотиды, содержащие
дезоксирибозу, аденин, гуанин, цитозин, тимин и остаток фосфорной кислоты. Цепи
в молекуле ДНК антипараллельны – разнонаправлены. Цепи связаны друг с другом
водородными связями, возникающими между азотистыми основаниями противоположных
цепей по принципу комплементарности, т. е. взаимодополнения. При этом
образуются пары: аденин – тимин, гуанин – цитозин. Двухцепочечная молекула ДНК
образует спираль, которая, взаимодействуя с белками гистонами, формирует
нуклеосомную нить – спираль более высокого порядка. Нуклеосомная нить, в свою
очередь, образует суперспираль, при атом молекула так значительно укорачивается
и утолщается, что становится видна в световой микроскоп как вытянутое тельце –
хромосома.

Молекула РНК – одноцепочечный, линейный, нерегулярный
биополимер, мономерами которого являются нуклеотиды, содержащие рибозу, аденин.
урацил, гуанин. цитозин и остаток фосфорной кислоты. Многие виды РНК формируют
участки комплементарного соединения в пределах одной цепи, что придает им
определенную пространственную конфигурацию. Встречаются и двуцепочечные РНК,
которые являются хранителями генетической информации у ряда вирусов, т. е.
выполняют у них функции хромосом.

Назовите функции ДНК.

1. Хранение наследственной информации. Наследственная
информация в молекуле ДНК заключается в последовательности нуклеотидов одной из
ее цепей. Наименьшей единицей генетической информации является триплет – три
последовательна расположенных в попинукле0тидной цепи нуклеотида.

Последовательность триплетов в полинуклеотидной цепи
молекулы ДНК несет информацию о последовательности аминокислот в молекуле
белка.

Группа последовательно расположенных триплетов, несущая
информацию 0 структуре одной белковой молекулы, называется геном.

2. передача наследственной информации из поколения в
поколение осуществляется в результате редупликации (удвоения молекулы ДНК) с
последующим распределением дочерних молекул между дочерними клетками.

3. Передача наследственной информации на информационную РНК.
При этом ДНК является матрицей. На одной из цепей молекулы ДНК по принципу
комплементарности синтезируется молекула информационной РНК, которая далее
переносит информацию в цитоплазму.

Какие виды РНК имеются в клетке?

1. Информационная РНК. Синтезируется в ядре на одной из
цепей ДНК по принципу комплементарности; в цитоплазме выполняет роль матрицы в
процессе трансляции.

2. Рибосомальная РНК. Синтезируется в ядре, в зоне ядрышка;
входит в состав рибосом, обеспечивающих трансляцию.

З. Транспортная РНК. Доставляет аминокислоты к месту синтеза
белка. Осуществляет по принципу комплементарности распознавание триплета на
информационной РНК, соответствующего переносимой аминокислоте, и точную
ориентацию аминокислоты в активном центре рибосомы.

(Теги: состав, клетки, белка, является, Какие, вещества, кислоты, входят, аминокислот, являются, молекул, например, соединения, молекула, веществ, нуклеиновых, функции, молекуле, информации, клетке, аденин, фосфорной, цитозин, наиболее, гуанин, нуклеотиды, жиров, аминокислоты, комплементарности, принципу, тимин, информацию, структуры, линейный, содержание, кальций, углеводами, калий, кислород, фосфор, нуклеиновые, Пластическая, клеточной, железо, Энергетическая, синтезируется, моносахаридов, Помимо, организма, наследственной, глюкоза, образуются, белковых, полипептидной, процессе, различные, обеспечивают, организмах, щитовидной, полисахаридов, третичная, заключается, последовательность, солей, приходится, благодаря, вторичная, анионы, ткани, соединений, поджелудочной, водород, обеспечивается, межклеточного, друга, внутри, также, значение, часть, соответственно, средой, буферные, водородными, поддерживать, группы, более, связей, биополимеры, метаболизма, относятся, группу, активно, выполняет, реакций, среднем, первичная, гемоцианина, организме, входящих, натрий)