Nga substancat inorganike të qelizave ujë përbën rreth 65% të masës së saj: në qelizat e reja me rritje të shpejtë deri në 95%, në qelizat e vjetra - rreth 60%. Roli i ujit në qeliza është shumë i madh, ai është një medium dhe një tretës, merr pjesë në shumicën e reaksioneve kimike, lëvizjen e substancave, termoregulimin, formimin e strukturave qelizore dhe përcakton vëllimin dhe elasticitetin e qelizës. Shumica e substancave hyjnë dhe dalin nga trupi në një tretësirë ​​ujore.

Çështje organike- përbëjnë 20-30% të përbërjes qelizore. Ato mund të jenë thjeshtë(aminoacide, glukozë, acide yndyrore) dhe komplekse(proteina, polisaharide, acide nukleike, lipide). Më të rëndësishmet janë proteinat, yndyrat, karbohidratet dhe acidet nukleike.

Proteinat janë substanca kryesore dhe më komplekse e çdo qelize. Madhësia e një molekule proteine ​​është qindra e mijëra herë më e madhe se molekulat e përbërjeve inorganike. Molekulat e proteinave formohen nga komponime të thjeshta - aminoacide (proteinat natyrore përmbajnë 20 aminoacide). Duke u kombinuar në sekuenca dhe sasi të ndryshme, ato formojnë një shumëllojshmëri të gjerë (deri në 1000) proteinash. Roli i tyre në jetën e një qelize është i madh: materiali ndërtues i trupit, katalizatorët (proteinat enzimë përshpejtojnë reaksionet kimike), transporti (hemoglobina e gjakut jep oksigjen dhe lëndë ushqyese në qeliza dhe mbart dioksidin e karbonit dhe produktet e kalbjes). Proteinat kryejnë një funksion mbrojtës dhe energjetik. Karbohidratet janë substanca organike të përbëra nga karboni, hidrogjeni dhe oksigjeni. Më të thjeshtat prej tyre janë monosakaridet - heksoza, fruktoza, glukoza (që gjendet në fruta, mjaltë), galaktoza (në qumësht) dhe polisaharidet - të përbërë nga disa karbohidrate të thjeshta. Këto përfshijnë niseshte dhe glikogjen. Karbohidratet janë burimi kryesor i energjisë për të gjitha format e aktivitetit qelizor (lëvizja, biosinteza, sekretimi, etj.) dhe luajnë rolin e substancave rezervë. Lipidet janë yndyrna të patretshme në ujë dhe substanca të ngjashme me yndyrat. Ato janë përbërësi kryesor strukturor i membranave biologjike. Lipidet kryejnë një funksion energjetik dhe përmbajnë vitamina të tretshme në yndyrë. Acidet nukleike - (nga fjala latine "bërthamë" - bërthama) - formohen në bërthamën e qelizës. Ato vijnë në dy lloje: acidet deoksiribonukleike (ADN) dhe acidet ribonukleike (ARN). Roli i tyre biologjik është shumë i madh. Ato përcaktojnë sintezën e proteinave dhe transmetimin e informacionit trashëgues.

Organizmat përbëhen nga qeliza. Qelizat e organizmave të ndryshëm kanë përbërje kimike të ngjashme. Tabela 1 paraqet elementet kryesore kimike që gjenden në qelizat e organizmave të gjallë.

Tabela 1. Përmbajtja e elementeve kimike në qelizë

Në bazë të përmbajtjes në qelizë, mund të dallohen tre grupe elementesh. Grupi i parë përfshin oksigjenin, karbonin, hidrogjenin dhe azotin. Ato përbëjnë pothuajse 98% të përbërjes totale të qelizës. Grupi i dytë përfshin kalium, natrium, kalcium, squfur, fosfor, magnez, hekur, klor. Përmbajtja e tyre në qelizë është të dhjetat dhe të qindtat e përqindjes. Elementet e këtyre dy grupeve klasifikohen si makronutrientët(nga greqishtja makro- e madhe).

Elementët e mbetur, të përfaqësuar në qelizë me të qindtat dhe të mijëtat e përqindjes, përfshihen në grupin e tretë. Kjo mikroelementet(nga greqishtja mikro- e vogël).

Në qeli nuk u gjetën elemente unike për natyrën e gjallë. Të gjithë elementët kimikë të listuar janë gjithashtu pjesë e natyrës së pajetë. Kjo tregon unitetin e natyrës së gjallë dhe të pajetë.

Mungesa e çdo elementi mund të çojë në sëmundje dhe madje edhe vdekje të trupit, pasi secili element luan një rol të veçantë. Makroelementet e grupit të parë përbëjnë bazën e biopolimerëve - proteinat, karbohidratet, acidet nukleike, si dhe lipidet, pa të cilat jeta është e pamundur. Squfuri është pjesë e disa proteinave, fosfori është pjesë e acideve nukleike, hekuri është pjesë e hemoglobinës dhe magnezi është pjesë e klorofilit. Kalciumi luan një rol të rëndësishëm në metabolizëm.

Disa nga elementët kimikë të përfshirë në qelizë janë pjesë e substancave inorganike - kripërat minerale dhe uji.

Kripërat minerale gjenden në qelizë, si rregull, në formën e kationeve (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) dhe anioneve (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3), raporti i të cilit përcakton aciditetin e mjedisit, i cili është i rëndësishëm për jetën e qelizave.

(Në shumë qeliza, mjedisi është pak alkalik dhe pH i tij pothuajse nuk ndryshon, pasi një raport i caktuar i kationeve dhe anioneve ruhet vazhdimisht në të.)

Nga substancat inorganike në natyrën e gjallë, luan një rol të madh ujë.

Pa ujë jeta është e pamundur. Ai përbën një masë të konsiderueshme të shumicës së qelizave. Shumë ujë përmbahet në qelizat e trurit dhe embrionet njerëzore: më shumë se 80% ujë; në qelizat e indit dhjamor - vetëm 40.% Në moshën e vjetër, përmbajtja e ujit në qeliza zvogëlohet. Një person që ka humbur 20% të ujit vdes.

Vetitë unike të ujit përcaktojnë rolin e tij në trup. Ai është i përfshirë në termorregullimin, i cili shkaktohet nga kapaciteti i lartë i nxehtësisë së ujit - konsumi i një sasie të madhe energjie gjatë ngrohjes. Çfarë e përcakton kapacitetin e lartë të nxehtësisë së ujit?

Në një molekulë uji, një atom oksigjeni është i lidhur në mënyrë kovalente me dy atome hidrogjeni. Molekula e ujit është polare sepse atomi i oksigjenit ka një ngarkesë pjesërisht negative dhe secili nga dy atomet e hidrogjenit ka

Ngarkesa pjesërisht pozitive. Një lidhje hidrogjeni formohet midis atomit të oksigjenit të një molekule uji dhe atomit të hidrogjenit të një molekule tjetër. Lidhjet hidrogjenore sigurojnë lidhjen e një numri të madh molekulash uji. Kur uji nxehet, një pjesë e konsiderueshme e energjisë shpenzohet për thyerjen e lidhjeve të hidrogjenit, gjë që përcakton kapacitetin e tij të lartë të nxehtësisë.

Uji - tretës i mirë. Për shkak të polaritetit të tyre, molekulat e tij ndërveprojnë me jone të ngarkuar pozitivisht dhe negativisht, duke nxitur kështu shpërbërjen e substancës. Në lidhje me ujin, të gjitha substancat qelizore ndahen në hidrofile dhe hidrofobe.

Hidrofilike(nga greqishtja hidro- ujë dhe filleo- dashuri) quhen substanca që treten në ujë. Këto përfshijnë komponime jonike (për shembull, kripërat) dhe disa komponime jo-jonike (për shembull, sheqernat).

Hidrofobik(nga greqishtja hidro- ujë dhe Fobos- frika) janë substanca që janë të patretshme në ujë. Këto përfshijnë, për shembull, lipidet.

Uji luan një rol të rëndësishëm në reaksionet kimike që ndodhin në qelizë në tretësirat ujore. Ai shpërndan produktet metabolike për të cilat trupi nuk ka nevojë dhe në këtë mënyrë nxit largimin e tyre nga trupi. Përmbajtja e lartë e ujit në qelizë e jep atë elasticitet. Uji lehtëson lëvizjen e substancave të ndryshme brenda një qelize ose nga qeliza në qelizë.

Trupat e natyrës së gjallë dhe të pajetë përbëhen nga të njëjtat elementë kimikë. Organizmat e gjallë përmbajnë substanca inorganike - ujë dhe kripëra minerale. Funksionet e shumta të rëndësishme jetike të ujit në një qelizë përcaktohen nga karakteristikat e molekulave të tij: polariteti i tyre, aftësia për të formuar lidhje hidrogjeni.

PËRBËRËSIT INORGANIKE TË QELIZËS

Rreth 90 elementë gjenden në qelizat e organizmave të gjallë dhe rreth 25 prej tyre gjenden pothuajse në të gjitha qelizat. Në bazë të përmbajtjes së tyre në qelizë, elementët kimikë ndahen në tre grupe të mëdha: makroelemente (99%), mikroelemente (1%), ultramikroelemente (më pak se 0.001%).

Makroelementët përfshijnë oksigjen, karbon, hidrogjen, fosfor, kalium, squfur, klor, kalcium, magnez, natrium, hekur.
Mikroelementët përfshijnë mangan, bakër, zink, jod, fluor.
Ultramikroelementët përfshijnë argjendin, arin, bromin dhe selenin.

PËRBËRËSET ORGANIKE TË QELIZAVE

Enzimat.

Funksioni më i rëndësishëm i proteinave është katalitik. Molekulat e proteinave që rrisin shpejtësinë e reaksioneve kimike në një qelizë me disa renditje të madhësisë quhen enzimat. Asnjë proces i vetëm biokimik në trup nuk ndodh pa pjesëmarrjen e enzimave.

Aktualisht, janë zbuluar mbi 2000 enzima. Efikasiteti i tyre është shumë herë më i lartë se efikasiteti i katalizatorëve inorganik që përdoren në prodhim. Kështu, 1 mg hekur në enzimën katalazë zëvendëson 10 tonë hekur inorganik. Katalaza rrit shpejtësinë e dekompozimit të peroksidit të hidrogjenit (H 2 O 2) me 10 11 herë. Enzima që katalizon reaksionin e formimit të acidit karbonik (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3) e përshpejton reaksionin 10 7 herë.

Një veti e rëndësishme e enzimave është specifika e veprimit të tyre, secila enzimë katalizon vetëm një ose një grup të vogël reaksionesh të ngjashme.

Substanca mbi të cilën vepron enzima quhet substrate. Strukturat e molekulave të enzimës dhe të substratit duhet të përputhen saktësisht me njëra-tjetrën. Kjo shpjegon specifikën e veprimit të enzimave. Kur një substrat kombinohet me një enzimë, struktura hapësinore e enzimës ndryshon.

Sekuenca e ndërveprimit midis enzimës dhe substratit mund të përshkruhet në mënyrë skematike:

Substrat+Enzimë - Kompleksi enzimë-substrat - Enzimë+Produkt.

Diagrami tregon se substrati kombinohet me enzimën për të formuar një kompleks enzimë-substrat. Në këtë rast, substrati shndërrohet në një substancë të re - një produkt. Në fazën përfundimtare, enzima lirohet nga produkti dhe përsëri ndërvepron me një molekulë tjetër substrati.

Enzimat funksionojnë vetëm në një temperaturë të caktuar, përqendrim të substancave dhe aciditet të mjedisit. Ndryshimi i kushteve çon në ndryshime në strukturën terciare dhe kuaternare të molekulës së proteinës dhe, rrjedhimisht, në shtypjen e aktivitetit të enzimës. Si ndodh kjo? Vetëm një pjesë e caktuar e molekulës së enzimës, e quajtur qendër aktive. Qendra aktive përmban nga 3 deri në 12 mbetje aminoacide dhe formohet si rezultat i lakimit të zinxhirit polipeptid.

Nën ndikimin e faktorëve të ndryshëm, struktura e molekulës së enzimës ndryshon. Në këtë rast, konfigurimi hapësinor i qendrës aktive prishet dhe enzima humbet aktivitetin e saj.

Enzimat janë proteina që veprojnë si katalizatorë biologjikë. Falë enzimave, shpejtësia e reaksioneve kimike në qeliza rritet me disa renditje të madhësisë. Një veti e rëndësishme e enzimave është specifika e veprimit të tyre në kushte të caktuara.

Acidet nukleike.

Acidet nukleike u zbuluan në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të. Biokimisti zviceran F. Miescher, i cili izoloi një substancë me një përmbajtje të lartë të azotit dhe fosforit nga bërthamat e qelizave dhe e quajti atë "nukleinë" (nga lat. bërthamë- bërthamë).

Acidet nukleike ruajnë informacion të trashëguar në lidhje me strukturën dhe funksionimin e çdo qelize dhe të gjitha qenieve të gjalla në Tokë. Ekzistojnë dy lloje të acideve nukleike - ADN (acidi deoksiribonukleik) dhe ARN (acidi ribonukleik). Acidet nukleike, si proteinat, janë specie specifike, domethënë organizmat e secilës specie kanë llojin e tyre të ADN-së. Për të zbuluar arsyet e specifikës së specieve, merrni parasysh strukturën e acideve nukleike.

Molekulat e acidit nukleik janë zinxhirë shumë të gjatë të përbërë nga qindra dhe madje miliona nukleotide. Çdo acid nukleik përmban vetëm katër lloje nukleotidesh. Funksionet e molekulave të acidit nukleik varen nga struktura e tyre, nukleotidet që përmbajnë, numri i tyre në zinxhir dhe sekuenca e përbërjes në molekulë.

Çdo nukleotid përbëhet nga tre përbërës: një bazë azotike, një karbohidrate dhe një acid fosforik. Çdo nukleotid i ADN-së përmban një nga katër llojet e bazave azotike (adeninë - A, timinë - T, guaninë - G ose citozinë - C), si dhe karbon deoksiriboz dhe një mbetje të acidit fosforik.

Kështu, nukleotidet e ADN-së ndryshojnë vetëm në llojin e bazës azotike.

Molekula e ADN-së përbëhet nga një numër i madh i nukleotideve të lidhura në një zinxhir në një sekuencë të caktuar. Çdo lloj molekule e ADN-së ka numrin dhe sekuencën e vet të nukleotideve.

Molekulat e ADN-së janë shumë të gjata. Për shembull, për të shkruar sekuencën e nukleotideve në molekulat e ADN-së nga një qelizë njerëzore (46 kromozome) me shkronja do të duhej një libër prej rreth 820,000 faqesh. Alternimi i katër llojeve të nukleotideve mund të formojë një numër të pafund variantesh të molekulave të ADN-së. Këto veçori strukturore të molekulave të ADN-së u lejojnë atyre të ruajnë një sasi të madhe informacioni për të gjitha karakteristikat e organizmave.

Në vitin 1953, biologu amerikan J. Watson dhe fizikani anglez F. Crick krijuan një model të strukturës së molekulës së ADN-së. Shkencëtarët kanë zbuluar se çdo molekulë e ADN-së përbëhet nga dy zinxhirë, të ndërlidhur dhe të përdredhur në mënyrë spirale. Duket si një spirale e dyfishtë. Në çdo zinxhir, katër lloje nukleotidesh alternojnë në një sekuencë specifike.

Përbërja nukleotide e ADN-së ndryshon midis llojeve të ndryshme të baktereve, kërpudhave, bimëve dhe kafshëve. Por nuk ndryshon me moshën dhe varet pak nga ndryshimet mjedisore. Nukleotidet janë të çiftëzuara, domethënë, numri i nukleotideve të adeninës në çdo molekulë të ADN-së është i barabartë me numrin e nukleotideve të timidinës (A-T), dhe numri i nukleotideve të citozinës është i barabartë me numrin e nukleotideve të guaninës (C-G). Kjo për faktin se lidhja e dy zinxhirëve me njëri-tjetrin në një molekulë të ADN-së i nënshtrohet një rregulli të caktuar, domethënë: adenina e një zinxhiri lidhet gjithmonë me dy lidhje hidrogjeni vetëm me timinën e zinxhirit tjetër, dhe guanina - nga tre lidhje hidrogjeni me citozinë, domethënë zinxhirët nukleotidikë të një molekule të ADN-së janë komplementare, duke plotësuar njëra-tjetrën.

Molekulat e acidit nukleik - ADN dhe ARN - përbëhen nga nukleotide. Nukleotidet e ADN-së përfshijnë një bazë azotike (A, T, G, C), karbohidratet deoksiribozë dhe një mbetje të molekulës së acidit fosforik. Molekula e ADN-së është një spirale e dyfishtë e përbërë nga dy zinxhirë të lidhur me lidhje hidrogjeni sipas parimit të komplementaritetit. Funksioni i ADN-së është të ruajë informacionin trashëgues.

Qelizat e të gjithë organizmave përmbajnë molekula të ATP - acid trifosforik adenozinë. ATP është një substancë qelizore universale, molekula e së cilës ka lidhje të pasura me energji. Molekula ATP është një nukleotid unik, i cili, si nukleotidet e tjera, përbëhet nga tre përbërës: një bazë azotike - adeninë, një karbohidrat - ribozë, por në vend të një përmban tre mbetje të molekulave të acidit fosforik (Fig. 12). Lidhjet e treguara në figurë me një ikonë janë të pasura me energji dhe quhen makroergjike. Çdo molekulë ATP përmban dy lidhje me energji të lartë.

Kur një lidhje me energji të lartë prishet dhe një molekulë e acidit fosforik hiqet me ndihmën e enzimeve, lirohet 40 kJ/mol energji dhe ATP shndërrohet në ADP - acid adenozin difosforik. Kur hiqet një molekulë tjetër e acidit fosforik, lirohet edhe 40 kJ/mol; Formohet AMP - acidi monofosforik i adenozinës. Këto reagime janë të kthyeshme, domethënë AMP mund të shndërrohet në ADP, ADP në ATP.

Molekulat ATP jo vetëm që zbërthehen, por edhe sintetizohen, kështu që përmbajtja e tyre në qelizë është relativisht konstante. Rëndësia e ATP në jetën e një qelize është e madhe. Këto molekula luajnë një rol udhëheqës në metabolizmin e energjisë të nevojshme për të siguruar jetën e qelizës dhe të organizmit në tërësi.

Një molekulë e ARN-së është zakonisht një zinxhir i vetëm, i përbërë nga katër lloje nukleotidesh - A, U, G, C. Njihen tre lloje kryesore të ARN-së: mARN, rARN, tARN. Përmbajtja e molekulave të ARN-së në një qelizë nuk është konstante, ato marrin pjesë në biosintezën e proteinave. ATP është një substancë energjetike universale e qelizës, e cila përmban lidhje të pasura me energji. ATP luan një rol qendror në metabolizmin e energjisë qelizore. ARN dhe ATP gjenden si në bërthamën ashtu edhe në citoplazmën e qelizës.

Detyra dhe teste me temën “Tema 4. “Përbërja kimike e qelizës”.

• polimer, monomer;
• karbohidrate, monosakaride, disakaride, polisaharide;
• lipide, acide yndyrore, glicerinë;
• aminoacid, lidhje peptide, proteina;
• katalizator, enzimë, vend aktiv;
• acidi nukleik, nukleotidi.

Algoritmi për zgjidhjen e problemeve.

Lloji 1. Vetë-kopjimi i ADN-së.

Një nga zinxhirët e ADN-së ka sekuencën nukleotide të mëposhtme:
AGTACCGATACCGATTTACCG...
Çfarë sekuence nukleotide ka zinxhiri i dytë i së njëjtës molekulë?

Për të shkruar sekuencën nukleotide të vargut të dytë të një molekule të ADN-së, kur dihet sekuenca e vargut të parë, mjafton të zëvendësohet timina me adeninë, adenina me timinë, guanina me citozinë dhe citozina me guaninë. Pasi kemi bërë këtë zëvendësim, marrim sekuencën:
TATTGGGCTATGAGCTAAAATG...

Lloji 2. Kodimi i proteinave.

Zinxhiri i aminoacideve të proteinës ribonukleazë ka fillimin e mëposhtëm: lizinë-glutamine-treonine-alanine-alanine-alanine-lizine...
Me çfarë sekuence nukleotide fillon gjeni që i përgjigjet kësaj proteine?

Për ta bërë këtë, përdorni tabelën e kodit gjenetik. Për çdo aminoacid gjejmë përcaktimin e kodit të tij në formën e trefishit përkatës të nukleotideve dhe e shkruajmë atë. Duke i renditur këto treshe njëra pas tjetrës në të njëjtin rend si aminoacidet përkatëse, marrim formulën për strukturën e një seksioni të ARN-së lajmëtare. Si rregull, ka disa treshe të tilla, zgjedhja bëhet sipas vendimit tuaj (por merret vetëm një nga trenjakët). Prandaj, mund të ketë disa zgjidhje.
AAAAAAAAACUGCGGCUGCGAAG

Me çfarë sekuence aminoacidesh fillon një proteinë nëse ajo është e koduar nga sekuenca e mëposhtme e nukleotideve:
ACGGCCATGGCCGGT...

Duke përdorur parimin e komplementaritetit, ne gjejmë strukturën e një seksioni të ARN-së të dërguar të formuar në një segment të caktuar të një molekule të ADN-së:
UGGGGGUACGGGGCA...

Pastaj i drejtohemi tabelës së kodit gjenetik dhe për çdo trefish të nukleotideve, duke filluar nga e para, gjejmë dhe shkruajmë aminoacidin përkatës:
Cisteinë-glicinë-tirozinë-argininë-proline-...

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biologji e Përgjithshme". Moskë, "Iluminizmi", 2000

• Tema 4. “Përbërja kimike e qelizës”. §2-§7 f. 7-21
• Tema 5. “Fotosinteza”. §16-17 fq 44-48
• Tema 6. “Frymëmarrja qelizore”. §12-13 fq 34-38
• Tema 7. “Informacioni gjenetik”. §14-15 fq 39-44

Qelizë

Nga pikëpamja e konceptit të sistemeve të gjalla sipas A. Lehninger.

Një qelizë e gjallë është një sistem izotermik i molekulave organike të afta për vetërregullim dhe vetë-riprodhim, duke nxjerrë energji dhe burime nga mjedisi.

Një numër i madh reaksionesh sekuenciale ndodhin në një qelizë, shpejtësia e të cilave rregullohet nga vetë qeliza.

Qeliza e mban veten në një gjendje dinamike të palëvizshme, larg ekuilibrit me mjedisin.

Qelizat funksionojnë në parimin e konsumit minimal të komponentëve dhe proceseve.

Se. Një qelizë është një sistem elementar i hapur i gjallë i aftë për ekzistencë, riprodhim dhe zhvillim të pavarur. Është njësia elementare strukturore dhe funksionale e të gjithë organizmave të gjallë.

Përbërja kimike e qelizave.

Nga 110 elementët e tabelës periodike të Mendelejevit, 86 u gjetën të jenë vazhdimisht të pranishëm në trupin e njeriut. 25 prej tyre janë të nevojshme për jetën normale, 18 prej tyre janë absolutisht të nevojshme dhe 7 janë të dobishme. Në përputhje me përmbajtjen e përqindjes në qelizë, elementët kimikë ndahen në tre grupe:

Makroelementet Elementet kryesore (organogjenët) janë hidrogjeni, karboni, oksigjeni, azoti. Përqendrimi i tyre: 98 – 99,9%. Ato janë përbërës universale të përbërjeve organike të qelizave.

Mikroelementet - natriumi, magnezi, fosfori, squfuri, klori, kaliumi, kalciumi, hekuri. Përqendrimi i tyre është 0.1%.

Ultramikroelementet - bor, silic, vanadium, mangan, kobalt, bakër, zink, molibden, selen, jod, brom, fluor. Ato ndikojnë në metabolizmin. Mungesa e tyre është shkaktar i sëmundjeve (zinku - diabeti mellitus, jodi - struma endemike, hekuri - anemia pernicioze etj.).

Mjekësia moderne i njeh faktet e ndërveprimeve negative midis vitaminave dhe mineraleve:

Zinku redukton përthithjen e bakrit dhe konkurron me hekurin dhe kalciumin për përthithje; (dhe mungesa e zinkut shkakton një dobësim të sistemit imunitar dhe një sërë gjendjesh patologjike nga ana e gjëndrave endokrine).

Kalciumi dhe hekuri reduktojnë përthithjen e manganit;

Vitamina E nuk kombinohet mirë me hekurin dhe vitamina C nuk kombinohet mirë me vitaminat B.

Ndërveprimi pozitiv:

Vitamina E dhe seleni, si dhe kalciumi dhe vitamina K, veprojnë në mënyrë sinergjike;

Vitamina D është e nevojshme për përthithjen e kalciumit;

Bakri nxit përthithjen dhe rrit efikasitetin e përdorimit të hekurit në trup.

Përbërësit inorganik të qelizës.

Uji– komponenti më i rëndësishëm i qelizës, mediumi universal i shpërndarjes së materies së gjallë. Qelizat aktive të organizmave tokësorë përbëhen nga 60-95% ujë. Në qelizat dhe indet në pushim (fara, spore) ka 10 - 20% ujë. Uji në qelizë është në dy forma - i lirë dhe i lidhur me koloidet qelizore. Uji i lirë është mjeti tretës dhe shpërndarës i sistemit koloidal të protoplazmës. Është 95%. Uji i lidhur (4-5%) i të gjithë ujit qelizor formon lidhje të dobëta hidrogjeni dhe hidroksil me proteinat.

Karakteristikat e ujit:

Uji është një tretës natyral për jonet minerale dhe substanca të tjera.

Uji është faza dispersive e sistemit koloidal të protoplazmës.

Uji është mjeti për reaksionet metabolike të qelizave, sepse proceset fiziologjike ndodhin në një mjedis ekskluzivisht ujor. Ofron reaksione të hidrolizës, hidratimit, ënjtjes.

Merr pjesë në shumë reaksione enzimatike të qelizës dhe formohet gjatë metabolizmit.

Uji është një burim i joneve të hidrogjenit gjatë fotosintezës në bimë.

Rëndësia biologjike e ujit:

Shumica e reaksioneve biokimike ndodhin vetëm në një tretësirë ​​ujore, shumë substanca hyjnë dhe dalin nga qelizat në formë të tretur. Kjo karakterizon funksionin e transportit të ujit.

Uji siguron reaksione hidrolize - zbërthimi i proteinave, yndyrave, karbohidrateve nën ndikimin e ujit.

Për shkak të nxehtësisë së lartë të avullimit, trupi ftohet. Për shembull, djersitja tek njerëzit ose transpirimi në bimë.

Kapaciteti i lartë i nxehtësisë dhe përçueshmëria termike e ujit kontribuon në shpërndarjen uniforme të nxehtësisë në qelizë.

Për shkak të forcave të ngjitjes (ujë - tokë) dhe kohezionit (ujë - ujë), uji ka vetinë e kapilaritetit.

Pakompresueshmëria e ujit përcakton gjendjen e stresuar të mureve qelizore (turgor) dhe skeletit hidrostatik te krimbat e rrumbullakët.

Të gjithë organizmat në planetin tonë përbëhen nga qeliza që janë të ngjashme në përbërjen kimike. Në këtë artikull do të flasim shkurtimisht për përbërjen kimike të qelizës, rolin e saj në jetën e të gjithë organizmit dhe do të zbulojmë se çfarë shkenca e studion këtë çështje.

Grupet e elementeve të përbërjes kimike të qelizës

Shkenca që studion përbërësit dhe strukturën e një qelize të gjallë quhet citologji.

Të gjithë elementët e përfshirë në strukturën kimike të trupit mund të ndahen në tre grupe:

• makroelemente;
• mikroelemente;
• ultramikroelemente.

Makroelementët përfshijnë hidrogjenin, karbonin, oksigjenin dhe azotin. Ato përbëjnë pothuajse 98% të të gjithë elementëve përbërës.

Mikroelementet janë të pranishëm në të dhjetat dhe të qindtat e përqindjes. Dhe një përmbajtje shumë e ulët e ultramikroelementeve - të qindtat dhe të mijtët e përqindjes.

TOP 4 artikujttë cilët po lexojnë së bashku me këtë

Përkthyer nga greqishtja, "makro" do të thotë i madh dhe "mikro" do të thotë i vogël.

Shkencëtarët kanë zbuluar se nuk ka elementë të veçantë që janë unikë për organizmat e gjallë. Prandaj, natyra e gjallë dhe e pajetë përbëhet nga të njëjtat elementë. Kjo dëshmon marrëdhënien e tyre.

Pavarësisht përmbajtjes sasiore të një elementi kimik, mungesa ose ulja e të paktën njërit prej tyre çon në vdekjen e të gjithë organizmit. Në fund të fundit, secila prej tyre ka kuptimin e vet.

Roli i përbërjes kimike të qelizës

Makroelementet janë baza e biopolimereve, përkatësisht proteinat, karbohidratet, acidet nukleike dhe lipidet.

Mikroelementet janë pjesë e substancave organike vitale dhe marrin pjesë në proceset metabolike. Janë përbërës përbërës të kripërave minerale, të cilat janë në formë kationesh dhe anionesh, raporti i tyre përcakton mjedisin alkalik. Më shpesh është pak alkaline, sepse raporti i kripërave minerale nuk ndryshon.

Hemoglobina përmban hekur, klorofil - magnez, proteina - squfur, acide nukleike - fosfor, metabolizmi ndodh me një sasi të mjaftueshme të kalciumit.

Oriz. 2. Përbërja e qelizave

Disa elementë kimikë janë përbërës të substancave inorganike, siç është uji. Ai luan një rol të rëndësishëm në jetën e qelizave bimore dhe shtazore. Uji është një tretës i mirë, për shkak të kësaj të gjitha substancat brenda trupit ndahen në:

• Hidrofilike - tretet në ujë;
• Hidrofobik - mos treten në ujë.

Falë pranisë së ujit, qeliza bëhet elastike dhe nxit lëvizjen e substancave organike në citoplazmë.

Oriz. 3. Substancat qelizore.

Tabela "Vetitë e përbërjes kimike të qelizës"

Për të kuptuar qartë se cilët elementë kimikë janë pjesë e qelizës, ne i përfshijmë ato në tabelën e mëposhtme:

Çfarë kemi mësuar?

Çdo qelizë e natyrës së gjallë ka grupin e vet të elementeve kimike. Për nga përbërja e tyre, objektet e natyrës së gjallë dhe të pajetë kanë ngjashmëri, kjo dëshmon marrëdhënien e tyre të ngushtë. Çdo qelizë përbëhet nga makroelemente, mikroelemente dhe ultramikroelemente, secila prej të cilëve ka rolin e vet. Mungesa e të paktën njërit prej tyre çon në sëmundje dhe madje edhe vdekje të të gjithë organizmit.

Test mbi temën

Vlerësimi i raportit

Vleresim mesatar: 4.5. Gjithsej vlerësimet e marra: 922.

Një qelizë është një njësi elementare e një gjallese, që zotëron të gjitha karakteristikat e një organizmi: aftësinë për të riprodhuar, rritur, shkëmbyer substanca dhe energji me mjedisin, nervozizëm dhe qëndrueshmëri të prodhimit kimik.
Makroelementet janë elementë sasia e të cilëve në një qelizë është deri në 0.001% të peshës trupore. Shembuj janë oksigjeni, karboni, azoti, fosfori, hidrogjeni, squfuri, hekuri, natriumi, kalciumi, etj.
Mikroelementet janë elementë, sasia e të cilëve në një qelizë varion nga 0.001% deri në 0.000001% të peshës trupore. Shembuj janë bor, bakri, kobalti, zinku, jodi, etj.
Ultramikroelementët janë elementë përmbajtja e të cilëve në një qelizë nuk kalon 0.000001% të peshës trupore. Shembuj janë ari, merkuri, ceziumi, seleniumi etj.

2. Bëni një diagram të "Substancave qelizore".

3. Çfarë tregon fakti shkencor i ngjashmërisë së përbërjes kimike elementare të natyrës së gjallë dhe të pajetë?
Kjo tregon përbashkësinë e natyrës së gjallë dhe të pajetë.

Substancat inorganike. Roli i ujit dhe mineraleve në jetën e qelizave.
1. Jepni përkufizime të koncepteve.
Substancat inorganike janë uji, kripërat minerale, acidet, anionet dhe kationet e pranishme në organizmat e gjallë dhe jo të gjallë.
Uji është një nga substancat inorganike më të zakonshme në natyrë, molekula e të cilit përbëhet nga dy atome hidrogjeni dhe një atom oksigjeni.

2. Vizatoni një diagram të “Strukturës së Ujit”.

3. Cilat veçori strukturore të molekulave të ujit i japin atij veti unike, pa të cilat jeta është e pamundur?
Struktura e molekulës së ujit formohet nga dy atome hidrogjeni dhe një atom oksigjeni, të cilët formojnë një dipol, domethënë, uji ka dy polaritete "+" dhe "- Kjo kontribuon në përshkueshmërinë e tij përmes mureve të membranës, aftësinë për të shpërndajë kimikate. Përveç kësaj, dipolet e ujit janë të lidhura me lidhje hidrogjenore me njëri-tjetrin, gjë që siguron aftësinë e tij për të qenë në gjendje të ndryshme grumbullimi, si dhe për të tretur ose jo për të tretur substanca të ndryshme.

4. Plotësoni tabelën “Roli i ujit dhe mineraleve në qelizë”.

5. Cila është rëndësia e qëndrueshmërisë relative të mjedisit të brendshëm të një qelize në sigurimin e proceseve jetësore të saj?
Qëndrueshmëria e mjedisit të brendshëm të qelizës quhet homeostazë. Shkelja e homeostazës çon në dëmtimin e qelizës ose vdekjen e saj, metabolizmi plastik dhe shkëmbimi i energjisë ndodh vazhdimisht në qelizë, këto janë dy komponentë të metabolizmit, dhe ndërprerja e këtij procesi çon në dëmtimin ose vdekjen e të gjithë organizmit.

6. Cili është qëllimi i sistemeve tampon të organizmave të gjallë dhe cili është parimi i funksionimit të tyre?
Sistemet tampon ruajnë një vlerë të caktuar pH (një tregues i aciditetit) të mjedisit në lëngjet biologjike. Parimi i funksionimit është që pH e mediumit varet nga përqendrimi i protoneve në këtë mjedis (H+). Sistemi bufer është i aftë të thithë ose dhurojë protone në varësi të hyrjes së tyre në mjedis nga jashtë ose, anasjelltas, largimit nga mjedisi, ndërsa pH nuk do të ndryshojë. Prania e sistemeve tampon është e nevojshme në një organizëm të gjallë, pasi për shkak të ndryshimeve në kushtet mjedisore, pH mund të ndryshojë shumë, dhe shumica e enzimave punojnë vetëm në një vlerë të caktuar pH.
Shembuj të sistemeve tampon:
karbonat-hidrokarbonat (përzierje e Na2СО3 dhe NaHCO3)
fosfat (përzierje e K2HPO4 dhe KH2PO4).

Substancat organike. Roli i karbohidrateve, lipideve dhe proteinave në jetën e qelizave.
1. Jepni përkufizime të koncepteve.
Substancat organike janë substanca që përmbajnë domosdoshmërisht karbon; ato janë pjesë e organizmave të gjallë dhe formohen vetëm me pjesëmarrjen e tyre.
Proteinat janë substanca organike me peshë të lartë molekulare që përbëhen nga aminoacide alfa të lidhura në një zinxhir nga një lidhje peptide.
Lipidet janë një grup i madh i komponimeve organike natyrore, duke përfshirë yndyrnat dhe substancat e ngjashme me yndyrat. Molekulat e lipideve të thjeshta përbëhen nga alkooli dhe acidet yndyrore, ato komplekse - nga alkooli, acide yndyrore me molekulare të lartë dhe përbërës të tjerë.
Karbohidratet janë substanca organike që përmbajnë karbonil dhe disa grupe hidroksil dhe quhen ndryshe sheqerna.

2. Plotësoni tabelën me informacionin që mungon “Struktura dhe funksionet e substancave organike të qelizës”.

3. Çfarë nënkuptohet me denatyrim të proteinave?
Denatyrimi i proteinave është humbja e strukturës natyrore të një proteine.

Acidet nukleike, ATP dhe komponime të tjera organike të qelizës.
1. Jepni përkufizime të koncepteve.
Acidet nukleike janë biopolimere që përbëhen nga monomere - nukleotide.
ATP është një përbërës i përbërë nga adenina bazë azotike, riboza e karbohidrateve dhe tre mbetje të acidit fosforik.
Një nukleotid është një monomer i acidit nukleik që përbëhet nga një grup fosfat, një sheqer me pesë karbon (pentozë) dhe një bazë azotike.
Një lidhje makroergjike është një lidhje midis mbetjeve të acidit fosforik në ATP.
Komplementariteti është korrespondenca e ndërsjellë hapësinore e nukleotideve.

2. Vërtetoni se acidet nukleike janë biopolimere.
Acidet nukleike përbëhen nga një numër i madh nukleotidesh të përsëritura dhe kanë një masë prej 10,000 deri në disa milionë njësi karboni.

3. Përshkruani veçoritë strukturore të molekulës së nukleotideve.
Një nukleotid është një përbërës i tre përbërësve: një mbetje e acidit fosforik, një sheqer me pesë karbon (ribozë) dhe një nga komponimet azotike (adeninë, guaninë, citozinë, timinë ose uracil).

4. Cila është struktura e një molekule të ADN-së?
ADN-ja është një spirale e dyfishtë e përbërë nga shumë nukleotide që lidhen në mënyrë sekuenciale me njëri-tjetrin për shkak të lidhjeve kovalente midis deoksiribozës së njërit dhe mbetjes së acidit fosforik të një nukleotidi tjetër. Bazat azotike, të cilat ndodhen në njërën anë të shtyllës kurrizore të një zinxhiri, lidhen me lidhje H me bazat azotike të zinxhirit të dytë sipas parimit të komplementaritetit.

5. Duke zbatuar parimin e komplementaritetit, ndërtoni vargun e dytë të ADN-së.
T-A-T-C-A-G-A-C-C-T-A-C
A-T-A-G-T-C-T-G-G-A-T-G.

6. Cilat janë funksionet kryesore të ADN-së në një qelizë?
Me ndihmën e katër llojeve të nukleotideve, ADN-ja regjistron të gjithë informacionin e rëndësishëm në qelizë për organizmin, i cili u transmetohet brezave të mëvonshëm.

7. Si ndryshon një molekulë ARN nga një molekulë e ADN-së?
ARN është një varg i vetëm më i vogël se ADN. Nukleotidet përmbajnë ribozën e sheqerit, jo deoksiribozën, si në ADN. Baza azotike, në vend të timinës, është uracil.

8. Çfarë kanë të përbashkët strukturat e molekulave të ADN-së dhe ARN-së?
Si ARN ashtu edhe ADN janë biopolimere të përbëra nga nukleotide. Ajo që nukleotidet kanë të përbashkët në strukturë është prania e një mbetjeje të acidit fosforik dhe e bazave të adeninës, guaninës dhe citozinës.

9. Plotësoni tabelën “Llojet e ARN dhe funksionet e tyre në qelizë”.

10. Çfarë është ATP? Cili është roli i saj në qelizë?
ATP – adenozinë trifosfat, një përbërës me energji të lartë. Funksionet e tij janë ruajtës dhe bartës universal i energjisë në qelizë.

11. Cila është struktura e molekulës ATP?
ATP përbëhet nga tre mbetje të acidit fosforik, riboza dhe adenina.

12. Çfarë janë vitaminat? Në cilat dy grupe të mëdha ndahen?
Vitaminat janë komponime organike biologjikisht aktive që luajnë një rol të rëndësishëm në proceset metabolike. Ato ndahen në të tretshme në ujë (C, B1, B2, etj.) dhe të tretshme në yndyrë (A, E, etj.).

13. Plotësoni tabelën “Vitamina dhe roli i tyre në trupin e njeriut”.