План: Основной химический состав клетки

Белки действуют как транспортеры. Например: мой белок - гемоглобин.

Он выполняет защитную функцию, то есть уничтожает и нейтрализует чужеродные организмы, ненужные вещества – антитела, попавшие в организм.

Белки являются источником энергии в клетке. Их можно расщепить на аминокислоты. Некоторые из аминокислот в конечном итоге расщепляются и высвобождается энергия. Когда расщепляется 1 г белка Вырабатывается 4,2 ккал энергии.

Белки клетка состав материал вычисляется , т.е. _ _ клетки оболочка - мембраны _ _ в системе объект участвует .

Углеводы важны в клетке . Их считают веществами, образующимися при сшивании СН О. Вместе со строительным материалом он расщепляется под действием ферментов и высвобождает большое количество энергии, которая используется организмом.
Самый простой углевод – моносахарид. В форме клеток С ₆ Н ₁₂ О ₆ при соединении между собой молекул моносахаридов образуются более сложные дисахариды и полисахариды. Например, гликоген считается животным крахмалом и содержится в изобилии в клетках.
Мукополисахариды – они могут быть нейтральными и кислыми. У высших видов животных преобладают кислые клетки. Например, гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат, гепарин.
Ферменты принимают участие в биохимических реакциях клетки и образуют цепи электронов во временном соединении с некоторыми веществами. Участвует в процессах окисления и восстановления, обладает специфическими свойствами.
Липиды являются наиболее распространенным источником энергии в цитоплазме клеток и преобладают над всеми органическими веществами в организме. При расщеплении 1 г липидов образуется 9,4 ккал энергии.
Масла представляют собой сложные соединения, образованные 3-атомным глицерином высших жирных кислот. Их отличие от липидов состоит в том, что они не имеют свободной гидрофильной группы. Они находятся в цитоплазме в виде свободных капель. Он считается основным источником энергии.
Кроме них есть представители органических веществ, выполняющих важные функции. Это нуклеиновые кислоты, которые важны, главным образом, для синтеза белка.
Нуклеиновые кислоты впервые были выделены из ядра ( лат. nuclus означает ядро). Они делятся на ДНК и РНК. ДНК находится в ядре, РНК в ядре и цитоплазме. Молекула ДНК состоит из 2 цепей, которые спирально закручены друг вокруг друга. Такие нити имеют длину несколько микрон и в 100 раз больше, чем самая большая молекула белка. Химическая структура ДНК представляет собой уникальную кислоту, не похожую ни на одно из известных химических соединений.Согласно Уотсону и Крику (1953y), молекула ДНК состоит из 2-х полинуклеотидных цепей, состоящих из множества связанных между собой нуклеиновых кислот. Молекулы нуклеотида 3:

1. 
   азотистое основание (пуриновое или пиримидиновое).
   
2. 
   простой углевод - пентозы.
   
3. 
   остаток фосфорной кислоты образуется при химическом соединении будет
   

Нуклеотиды различаются только азотистыми основаниями.
К пуриновым основаниям относятся аденин и гуанин, к пиримидиновым основаниям относятся тимин (урацил) и цитозин. Нуклеотиды, содержащие аденин в цепи, называются адениновыми (А), гуаниновыми (Г), тиминовыми (Т) и цитозиновыми (S) нуклеотидами, и их названия обозначаются заглавными буквами.
Известно, что жизнь на нашей планете зародилась в водной среде. Ни один организм не может функционировать без воды. Несмотря на простой химический состав и строение воды, она обладает чудодейственным, уникальным физико-химическим свойством и биологической функцией.
Молекула воды (H ₂ O) представляет собой поляризованное соединение, электрофильный атом кислорода имеет частичный отрицательный заряд, а атом водорода – положительный, и между ними образуется электростатическая, слабая ионная связь. Водородные связи между одноименно заряженными атомами образуют агрегацию молекулы воды. Совокупная вода состоит из нескольких молекул, и ее формула (N ₂ O)n верна, если принять n=2,3,4,5 (рис. 1). Водородные связи – это биополимер. и вообще играет основную роль в формировании структуры макромолекул . Значение водородных связей в живой системе можно сравнить с системой углерод-углеродных связей .
Водородные связи с донорно-акцепторными свойствами находятся между ковалентными (200-400 кДж/моль), ионными и ван-дер-ваальсовыми связями, а их прочность составляет около 12-30 кДж/моль. Уникальная структура молекулы воды определяет ее разнообразные физические и химические свойства. Химические процессы в организме протекают в водной среде, в водной среде соединения и вещества окружены своеобразной водной оболочкой, а поляризованные молекулы воды образуются путем соединения через заряженные или ионизированные группы макромолекул. Чем крупнее оболочка, тем выше ее плавящая способность.
По отношению к воде молекулы или их часть делятся на гидрофильные (водорастворимые) или гидрофобные (водонерастворимые). К гидрофильным соединениям относятся органические и неорганические вещества, диссоциирующие на ионы (ОН, СООН, NH ₂ ), а также биополимеры, содержащие полярные группы. К гидрофобным соединениям относятся органические соединения (триглицериды, стероиды и др.), содержащие в своих молекулах неполярные группы (-SN _{3 ), цепи (-SN=SN-).} Некоторые молекулы содержат гидрофильные и гидрофобные группы и называются амфифильными (амфи- от греческого слова вторичный) веществами или соединениями. Это могут быть жирные кислоты, фосфолипиды и др.
Исходя из приведенных соображений, вода в дипольном состоянии соединяется не только друг с другом, но и с молекулами поляризованных органических и неорганических веществ в клетках. Такой процесс называется гидратацией веществ. Физико-химические свойства воды определяют ее биологические функции:
● Вода является отличным растворителем.
● Вода является регулятором теплового баланса в организме, и ее теплоемкость выше, чем у любого биологического вещества.
● Вода участвует в поддержании внутриклеточного давления (тургора) и его формы.
● В некоторых биохимических процессах субстратом может служить и вода .
Неорганические или минеральные вещества находятся в клетке в ионном состоянии. Na ⁺ , K ⁺ , Ca ⁺⁺ , Mg ⁺⁺ , Zn ⁺⁺ , Fe ⁺⁺ находятся в клетке и межклеточной жидкости , к анионам относятся , , . Неорганические катионы и анионы не сильно различаются по своему количеству в клеточной и межклеточной жидкости и плазме крови (табл. 2).
Количество основных катионов и анионов в клетке и межклеточной жидкости (по А. Строеву)
Таблица 2

Ионы	Вне клетки , %			Внутри клетки , %
	Плазма	В межклеточной жидкости
Катионы
Na ^+ К ^+ Са ^++ Мг ^++	92,7 3.0 3.0 1,3	94,0 2,7 2.01.3 -	7,5 75,0 2,5 15,0
Анионы
Кл ^- Органические кислоты Белки	69,0 17,0 1,4 0,6 2.0 10,0	76,0 19,0 1,4 0,7 2.0 0,6	7,5 5,0 50,0 10. 2,5 25,0

Как видно из таблицы, основным катионом в межклеточной жидкости является Na ^{+ , а основным катионом в клетке является К +} . Из анионов больше ^{Cl- находится} вне клетки , а внутри клетки . Живой организм обладает свойством электронейтральности, что является физико-химическим законом, положительные заряды катионов равны отрицательным знакам анионов, а вещества и ионы всегда находятся в состоянии равновесия в клетке. Неорганические ионы выполняют различные биологические функции в клетке.

Клетка живого организма – это его химическая лаборатория, где продолжается непрерывный обмен органическими соединениями, т. е. их разложение и синтез. Функциональные группы в органических соединениях определяют их химическую природу.
Промежуточные органические соединения могут содержать несколько функциональных групп. Увеличение функциональных групп вызывает увеличение полярных связей между атомами и химическую активацию. Известно, что структура природы состоит из собственных первичных «кирпичиков». Первоосновой физики являются элементарные частицы или кварки. Основными строительными блоками химии являются более крупные частицы, атомы элементов и их комплексы — молекулы. Фундаментальной частицей в биологии является живая клетка. Клетка, являющаяся основным строительным материалом жизни, представляет собой чудодейственное устройство, хранящее генетическую информацию и передающее ее новым клеткам, воплощающим в себе основные характеристики живых существ.

XI века является создание клеточной теории в области биологии. На основании этой теории было установлено, что растения, животные и микроорганизмы состоят из подобных клеток.

состоит из ста триллионов (10 ^{13 ) клеток. На см2} кожи человека приходится 155 000 клеток , а в головном мозге 100 миллиардов нейронов, которые, по подсчетам, состоят из 100 триллионов синапсов. Ветвящаяся система общих синапсов, то есть способность принимать и передавать информацию, равна неограниченным астрономическим числам, что поражает человеческий разум.
Эмбрион, который начинается из оплодотворенной клетки, в процессе своего развития создается более 200 типов клеток (половые, мозговые, почечные, сердечные, нервные клетки и др.). Однако общие характеристики (строение, метаболизм, функции) всех клеток лишь немногие. Установлено, что размер клеток 0.001 mmсоставляет от 9 см. Клетки образуют ткани (нервы, мышцы и др.), которые, в свою очередь, формируют органы (сердце, печень и др.), а органы образуют систему организма. Нуджайра создает себе подобных, поглощает питательные вещества и выделяет ненужные отходы. Обмен веществ, процессы запасания, передачи и энергоснабжения генетических признаков, транспорта веществ и ионов в основном одинаковы во всех клетках. Их управление осуществляется на основе молекулярного механизма.
Причина, по которой клетка работает последовательно в нормальных условиях, при нормальном давлении и температуре, зависит от расположения в ней органоидов в определенном порядке. Состояние расположения компонентов на клеточном уровне называется их компортом (раздельным расположением химических систем внутри клетки). Если посмотреть на ультрамикроскопическое строение клетки (рис. 1), то в центре находится ядро, которое является центральным органоидом, контролирующим химические процессы, сохраняющим генетические признаки и передающим их из поколения в поколение.
Клеточная мембрана служит для активного или пассивного транспорта веществ и ионов внутрь и наружу. Митохондрии являются электростанцией клеток, они генераторы, а их продукт (АТФ) называют аккумуляторами, обеспечивающими организм энергией. Рибосомы – белоксинтезирующие микрофабрики клетки. Цитоплазма представляет собой клеточную жидкость, в которой ферменты находятся в растворенном состоянии. Поверхность эндоплазматического ретикулума покрыта рибосомами, и в его канальцах транспортируются синтезированные белки. Рибосомы образуются в ядре. В вакуолях накапливаются различные соли, белки, углеводы и вода. В лизосомах находятся разлагающие, гидролизующие ферменты.
Белки собираются в везикулах комплекса Гольджи и транспортируются в нужные места. Центриоли участвуют в делении клеток. В ядре находятся хромосомы, некоторые его части рассматриваются как гены и воплощают план химических реакций в процессе образования и жизнедеятельности организма. По подсчетам ученых, в структуре хромосом от человеческого эмбриона до развития плода задействовано три миллиарда знаков.
Указанные органоиды расположены в клетке не беспорядочно, формируют определенное поведение и функционируют в состоянии гармонии по назначению. Каждая клетка напоминает современный большой город с высокоразвитой промышленностью, экономикой, инженерными сетями. В ячейке есть переработка продукции, приемка, транспортировка сырья, центр энергоснабжения. Устройства, которые быстро уничтожают отходы, ферменты, которые восстанавливают их, если какой-либо агрегат в клетке разрушается, и «компьютер», который следит за работой всей системы, контролируется ядром. Химические процессы в клетке протекают с участием сотен макромолекул, солей, различных ионов, воды и, главное, белков.
В центре клетки генетически планируется не только она сама, но и деятельность новых клеток и всей системы организма, которая будет формироваться в будущем. Такая научная информация о Нуджайре не менее важна, чем законы, открытые Архимедом, Ньютоном, Эйнштейном, Лавуазье, Шрёдингером, Менделеевым и Пастером, которые стали причиной великих изобретений в мире.
В природе существуют организмы, не состоящие из клеток. Это неклеточные организмы, называемые в науке вирусами, они состоят из белков и нуклеиновых кислот. В процессе заражения вирусы сбрасывают свою белковую оболочку и проникают в клетку через нуклеиновую кислоту.
Некоторые клетки не имеют ядра и называются прокариотами. К ним относятся бактерии, сине-зеленые водоросли. Прокариоты не имеют полноценного полноценного ядра, вместо него в цитоплазме находится нитевидная нуклеиновая кислота, которая контролирует активность клетки. Клетки с ядром называются эукариотами, примерами которых являются животные и растения.