Sastav i struktura životinjske ćelije. Ćelije: struktura, hemijski sastav i funkcije Hemijske supstance koje čine ćeliju

Cell- elementarni živi sistem, glavna strukturna i funkcionalna jedinica tijela, sposobna za samoobnavljanje, samoregulaciju i samoreprodukciju.

Vitalna svojstva ljudske ćelije

Glavna vitalna svojstva ćelije uključuju: metabolizam, biosintezu, reprodukciju, razdražljivost, izlučivanje, ishranu, disanje, rast i propadanje organskih jedinjenja.

Hemijski sastav ćelije

Glavni hemijski elementi ćelije: kiseonik (O), sumpor (S), fosfor (P), ugljenik (C), kalijum (K), hlor (Cl), vodonik (H), gvožđe (Fe), natrijum ( Na), Azot (N), Kalcijum (Ca), Magnezijum (Mg)

Organska ćelijska materija

Naziv supstanci	Od kojih elemenata (supstanci) se sastoje?	Funkcije supstanci
Ugljikohidrati	Ugljik, vodonik, kiseonik.	Glavni izvori energije za sve životne procese.
	Ugljik, vodonik, kiseonik.	Oni su dio svih ćelijskih membrana i služe kao rezervni izvor energije u tijelu.
	Ugljik, vodonik, kiseonik, azot, sumpor, fosfor.	1. Glavni građevinski materijal ćelije; 2. ubrzati protok hemijske reakcije u organizmu; 3. rezervni izvor energije za tijelo.
Nukleinske kiseline	Ugljik, vodonik, kiseonik, azot, fosfor.	DNK - određuje sastav ćelijskih proteina i prenošenje naslednih karakteristika i svojstava na sledeće generacije; RNA - stvaranje proteina karakterističnih za datu ćeliju.
ATP (adenozin trifosfat)	Riboza, adenin, fosforna kiselina	Obezbeđuje snabdevanje energijom, učestvuje u izgradnji nukleinskih kiselina

Reprodukcija ljudske ćelije (podjela ćelije)

Reprodukcija ćelije u ljudsko tijelo dešava se indirektna podjela. Kao rezultat toga, organizam kćerke dobija isti skup hromozoma kao i majka. Hromozomi su nosioci nasljednih svojstava tijela, koji se prenose s roditelja na potomstvo.

Faza razmnožavanja (faze diobe)	Karakteristika
Pripremni	Prije diobe, broj hromozoma se udvostručuje. Energija i tvari potrebne za podjelu se skladište.
	Početak podjele. Centriole ćelijskog centra divergiraju prema polovima ćelije. Hromozomi se debljaju i skraćuju. Nuklearni omotač se rastvara. Iz ćelijskog centra se formira vreteno diobe.
	Duplicirani hromozomi se nalaze u ekvatorijalnoj ravni ćelije. Guste niti koje se protežu od centriola su pričvršćene za svaki hromozom.
	Niti se skupljaju i hromozomi se kreću prema polovima ćelije.
Četvrto	Kraj podjele. Cijeli sadržaj ćelije i citoplazme je podijeljen. Hromozomi se produžavaju i postaju nerazlučivi. Formira se nuklearna membrana, na tijelu stanice pojavljuje se suženje, koje se postepeno produbljuje, dijeleći ćeliju na dva dijela. Formiraju se dvije kćerke ćelije.

Struktura ljudske ćelije

Životinjska stanica, za razliku od biljne, ima ćelijski centar, ali joj nedostaju: gust ćelijski zid, pore u ćelijskom zidu, plastidi (hloroplasti, hromoplasti, leukoplasti) i vakuole sa ćelijskim sokom.

Ćelijske strukture	Strukturne karakteristike	Glavne funkcije
Plazma membrana	Bilipidni (masni) sloj okružen bijelim novim slojevima	Metabolizam između stanica i međustanične tvari
Citoplazma	Viskozna polutečna tvar u kojoj se nalaze ćelijske organele	Unutrašnje okruženje ćelije. Međusobna povezanost svih dijelova ćelije i transport nutrijenata
Nukleus sa nukleolusom	Tijelo ograničeno nuklearnom ovojnicom, s hromatinom (tip i DNK). Nukleolus se nalazi unutar jezgra i učestvuje u sintezi proteina.	Kontrolni centar ćelije. Prijenos informacija do ćelija kćeri pomoću hromozoma tokom diobe
Ćelijski centar	Područje gušće citoplazme sa centriolima (i cilindričnim tijelima)	Učestvuje u deobi ćelija
Endoplazmatski retikulum	Mreža tubula	Sinteza i transport nutrijenata
Ribosomi	Gusta tijela koja sadrže proteine ​​i RNK	Oni sintetišu proteine
Lizozomi	Okrugla tijela koja sadrže enzime	Razgrađuju proteine, masti, ugljene hidrate
Mitohondrije	Zadebljana tijela sa unutrašnjim naborima (kriste)	Sadrže enzime, uz pomoć kojih se razgrađuju hranjive tvari, a energija se pohranjuje u obliku posebne tvari - ATP-a.
Golgijev aparat	Sa ložištem ravnih membranskih vreća	Formiranje lizosoma

_______________

Izvor informacija:

Biologija u tabelama i dijagramima./ Izdanje 2, - Sankt Peterburg: 2004.

Rezanova E.A. Ljudska biologija. U tabelama i dijagramima./ M.: 2008.

Više, drugi - manje.

Na atomskom nivou ne postoje razlike između organskog i neorganskog svijeta žive prirode: živi organizmi se sastoje od istih atoma kao tijela nežive prirode. Međutim, omjer različitih hemijski elementi u živim organizmima i u zemljine kore jako varira. Osim toga, živi organizmi mogu se razlikovati od svog okruženja po izotopskom sastavu hemijskih elemenata.

Uobičajeno, svi elementi ćelije mogu se podijeliti u tri grupe.

Makronutrijenti

Cink- dio je enzima uključenih u alkoholnu fermentaciju i inzulin

Bakar- dio je oksidativnih enzima uključenih u sintezu citokroma.

Selen- učestvuje u regulatornim procesima organizma.

Ultramikroelementi

Ultramikroelementi čine manje od 0,0000001% u organizmima živih bića, uključujući zlato, srebro imaju baktericidni učinak, potiskuju reapsorpciju vode u bubrežnim tubulima, utičući na enzime. Ultramikroelementi takođe uključuju platinu i cezijum. Neki ljudi u ovu grupu ubrajaju i selen sa njegovim nedostatkom, razvija se rak. Funkcije ultramikroelemenata su još uvijek slabo shvaćene.

Molekularni sastav ćelije

vidi takođe

Wikimedia Foundation. 2010.

• Rimsko pravo
• Federalna svemirska agencija Rusije

Pogledajte šta je "hemijski sastav ćelije" u drugim rečnicima:

Ćelije - dobijte radni kupon za Gulliver Toys popust na Akademiku ili kupite ćelije uz profit uz besplatnu dostavu na akciji u Gulliver Toys

Struktura i hemijski sastav bakterijske ćelije- Opšta struktura bakterijske ćelije je prikazana na slici 2. Unutrašnja organizacija bakterijske ćelije je složena. Svaka sistematska grupa mikroorganizama ima svoje specifične strukturne karakteristike. Ćelijski zid..... Biološka enciklopedija

Stanična struktura crvenih algi- Jedinstvenost intracelularne strukture crvenih algi sastoji se i od karakteristika običnih ćelijskih komponenti i od prisustva specifičnih intracelularnih inkluzija. Ćelijske membrane. IN ćelijske membrane crvena..... Biološka enciklopedija

Srebrni hemijski element- (Argentum, argent, Silber), hemijski. Ag sign. S. spada u metale poznato čoveku još u davna vremena. U prirodi se nalazi i u prirodnom stanju i u obliku jedinjenja sa drugim tijelima (sa sumporom, na primjer Ag 2S... ...

Srebro, hemijski element- (Argentum, argent, Silber), hemijski. Ag sign. S. je jedan od metala poznatih čovjeku od antičkih vremena. U prirodi se nalazi i u prirodnom stanju i u obliku spojeva s drugim tijelima (sa sumporom, na primjer Ag2S srebrom ... enciklopedijski rječnik F. Brockhaus i I.A. Efron

Cell- Ovaj izraz ima druga značenja, pogledajte Ćelija (značenja). Ljudske krvne ćelije (HBC) ... Wikipedia

Sveobuhvatni vodič za biologiju- Termin biologija predložio je istaknuti francuski prirodnjak i evolucionista Jean Baptiste Lamarck 1802. godine da označi nauku o životu kao poseban fenomen prirode. Danas je biologija kompleks nauka koje proučavaju... ... Wikipediju

Živa ćelija

ćelija (biologija)- Ćelija je elementarna jedinica strukture i vitalne aktivnosti svih živih organizama (osim virusa, koji se često nazivaju nećelijskim oblicima života), koji posjeduje vlastiti metabolizam, sposoban za samostalan egzistencija,... .. Wikipedia

citohemija- (cito + hemija) dio citologije koji proučava hemijski sastavćelije i njene komponente, kao i metabolički procesi i hemijske reakcije koje su u osnovi života ćelije... Veliki medicinski rječnik

Ćelija je najmanja strukturna i funkcionalna jedinica živih bića. Ćelije svih živih organizama, uključujući i ljude, imaju sličnu strukturu. Proučavanje strukture, funkcija ćelija, njihove međusobne interakcije osnova je za razumijevanje tako složenog organizma kao što je osoba. Ćelija aktivno reagira na iritacije, obavlja funkcije rasta i reprodukcije; sposoban za samoreprodukciju i prijenos genetskih informacija potomcima; na regeneraciju i prilagođavanje okolini.
Struktura. U tijelu odraslog čovjeka postoji oko 200 vrsta ćelija, koje se razlikuju po obliku, strukturi, hemijskom sastavu i metabolizmu. Unatoč velikoj raznolikosti, svaka ćelija bilo kojeg organa je sastavni dio živi sistem. Ćelija je podijeljena na citolemu, citoplazmu i jezgro (slika 5).
Cytolema. Svaka ćelija ima ljusku - citolemu (ćelijsku membranu), koja odvaja sadržaj ćelije od spoljašnje (vanćelijske) sredine. Citolema ne samo da ograničava ćeliju izvana, već i osigurava njenu direktnu vezu s vanjskim okruženjem. Citolema obavlja zaštitnu, transportnu funkciju

1 - citolema (plazma membrana); 2 - pinocitotični vezikuli; 3 - centrosom (ćelijski centar, citocentar); 4 - hijaloplazma;

1. - endoplazmatski retikulum (a - membrane endoplazmatskog retikuluma,
2. - ribozomi); 6 - jezgro; 7 - veza perinuklearnog prostora sa šupljinama endoplazmatskog retikuluma; 8 - nuklearne pore; 9 - nukleolus; 10 - intracelularni mrežasti aparat (Golgijev kompleks); 11 - sekretorne vakuole; 12 - mitohondrije; 13 - lizozomi; 14 - tri uzastopne faze fagocitoze; 15 - spoj ćelijske membrane

(citoleme) sa membranama endoplazmatskog retikuluma

cije, percipira uticaje spoljašnje sredine. Kroz citolemu različite molekule (čestice) prodiru u ćeliju i izlaze iz ćelije u njeno okruženje.
Citolema se sastoji od molekula lipida i proteina koji se drže zajedno složenim intermolekularnim interakcijama. Zahvaljujući njima, održava se strukturni integritet membrane. Osnovu citoleme takođe čine slojevi litijuma
poliproteinska priroda (lipidi u kombinaciji sa proteinima). Sa debljinom od oko 10 nm, citolema je najdeblja od bioloških membrana. Citolema, polupropusna biološka membrana, ima tri sloja (slika 6, vidi boju na). Vanjski i unutrašnji hidrofilni sloj su formirani od molekula lipida (lipidni dvosloj) i imaju debljinu od 5-7 nm. Ovi slojevi su nepropusni za većinu molekula rastvorljivih u vodi. Između vanjskog i unutrašnjeg sloja nalazi se srednji hidrofobni sloj molekula lipida. Membranski lipidi uključuju velika grupa organske tvari koje su slabo topljive u vodi (hidrofobne) i vrlo topljive u organskim rastvaračima. Stanične membrane sadrže fosfolipide (glicerofosfatide), steroidne lipide (holesterol) itd.
Lipidi čine oko 50% mase plazma membrane.
Molekuli lipida imaju hidrofilne ( ljubitelji vode) glave i hidrofobne (boje vode) krajeve. Molekuli lipida nalaze se u citolemi na način da vanjski i unutrašnji sloj (lipidni dvosloj) formiraju glave molekula lipida, a međusloj formiraju njihovi krajevi.
Membranski proteini ne formiraju kontinuirani sloj u citolemi. Proteini se nalaze u lipidnim slojevima, uranjajući u njih na različite dubine. Molekuli proteina imaju nepravilan okrugli oblik i formiraju se od polipeptidnih spirala. U ovom slučaju, nepolarni dijelovi proteina (bez naboja), bogati nepolarnim aminokiselinama (alanin, valin, glicin, leucin), su uronjeni u onaj dio lipidne membrane gdje su hidrofobni krajevi lipidnih molekula. nalazi. Polarni dijelovi proteina (koji nose naboj), također bogati aminokiselinama, stupaju u interakciju sa hidrofilnim glavama molekula lipida.
U plazma membrani proteini čine skoro polovinu njene mase. Postoje transmembranski (integralni), poluintegralni i periferni membranski proteini. Periferni proteini se nalaze na površini membrane. Integralni i poluintegralni proteini ugrađeni su u slojeve lipida. Molekuli integralnih proteina prodiru kroz cijeli lipidni sloj membrane, a poluintegralni proteini su djelimično uronjeni u slojeve membrane. Membranski proteini, prema svojoj biološkoj ulozi, dijele se na proteine ​​nosače (transportne proteine), enzimske proteine ​​i receptorske proteine.
Membranski ugljikohidrati su predstavljeni polisaharidnim lancima koji su vezani za membranske proteine ​​i lipide. Takvi ugljikohidrati nazivaju se glikoproteini i glikolipidi. Količina ugljikohidrata u citolemi i drugim biološkim memima
branes je mali. Masa ugljikohidrata u plazma membrani kreće se od 2 do 10% mase membrane. Ugljikohidrati se nalaze na vanjskoj površini ćelijske membrane, koja nije u kontaktu sa citoplazmom. Ugljikohidrati na površini ćelije formiraju supramembranski sloj - glikokaliks, koji učestvuje u procesima međućelijskog prepoznavanja. Debljina glikokaliksa je 3-4 nm. Hemijski, glikokaliks je kompleks glikoproteina, koji uključuje različite ugljikohidrate povezane s proteinima i lipidima.
Funkcije plazma membrane. Jedna od najvažnijih funkcija citoleme je transport. Osigurava ulazak hranjivih tvari i energije u ćeliju, uklanjanje metaboličkih produkata i biološki aktivnih materijala (tajni) iz stanice, reguliše prolaz različitih jona u ćeliju i iz nje, te održava odgovarajući pH u ćeliji.
Postoji nekoliko mehanizama za ulazak i izlazak tvari iz stanice: difuzija, aktivni transport, egzo- ili endocitoza.
Difuzija je kretanje molekula ili jona iz područja visoke koncentracije u područje niže koncentracije, tj. duž gradijenta koncentracije. Zbog difuzije, molekule kisika (02) i ugljen-dioksid(C02). Joni, molekuli glukoze i aminokiselina, masne kiseline polako difundiraju kroz membrane.
Smjer difuzije jona određuju dva faktora: jedan od ovih faktora je njihova koncentracija, a drugi je električni naboj. Joni se obično kreću u područje suprotnih naboja i, odbijeni iz područja sličnog naboja, difundiraju iz područja visoke koncentracije u područje niske koncentracije.
Aktivni transport je kretanje molekula ili jona kroz membrane koristeći energiju protiv gradijenta koncentracije. Energija u obliku razgradnje adenozin trifosforne kiseline (ATP) neophodna je da bi se osiguralo kretanje supstanci iz sredine sa nižom koncentracijom u sredinu sa većim sadržajem. Primjer aktivnog transporta jona je natrijum-kalijum pumpa (Na+, K+ pumpa). WITH unutra Joni Na+ i ATP ulaze u membranu, a K+ ioni dolaze izvana. Za svaka dva K+ jona koja uđu u ćeliju, tri Na+ jona se uklanjaju iz ćelije. Kao rezultat, sadržaj ćelije postaje negativno nabijen u odnosu na spoljašnje okruženje. U tom slučaju nastaje razlika potencijala između dvije površine membrane.

Prijenos velikih molekula nukleotida, aminokiselina, itd. preko membrane se odvija putem membranskih transportnih proteina. To su proteini nosači i proteini koji formiraju kanale. Proteini nosači kombinuju se sa molekulom transportovane supstance i transportuju je kroz membranu. Ovaj proces može biti pasivan ili aktivan. Proteini koji formiraju kanale formiraju uske pore ispunjene tkivnom tečnošću koje prodiru u lipidni dvosloj. Ovi kanali imaju kapije koje se otvaraju kratko vrijeme kao odgovor na specifične procese koji se dešavaju na membrani.
Citolema je također uključena u apsorpciju i oslobađanje različitih vrsta makromolekula i velikih čestica od strane stanice. Proces prolaska takvih čestica kroz membranu u ćeliju naziva se endocitoza, a proces njihovog uklanjanja iz stanice naziva se egzocitoza. Tokom endocitoze, plazma membrana formira izbočine ili izrasline, koje se, kada su upletene, pretvaraju u vezikule. Čestice ili tečnost zarobljene u mjehurićima se prenose u ćeliju. Postoje dvije vrste endocitoze - fagocitoza i pinocitoza. Fagocitoza (od grčkog phagos - proždiranje) je apsorpcija i prijenos velikih čestica u ćeliju - na primjer, ostataka mrtvih stanica, bakterija). Pinocitoza (od grčkog pino - piće) je apsorpcija tečnog materijala, jedinjenja velikih molekula. Većina čestica ili molekula koje je preuzela stanica završava u lizosomima, gdje ih stanica probavlja. Egzocitoza je proces obrnut od endocitoze. Tokom procesa egzocitoze, sadržaj transportnih ili izlučujućih vezikula se oslobađa u ekstracelularni prostor. U ovom slučaju, mjehurići se spajaju sa plazma membrana, a zatim se otvaraju na njegovoj površini i ispuštaju njihov sadržaj u vanćelijsko okruženje.
Receptorne funkcije ćelijske membrane se provode zahvaljujući veliki broj osjetljive formacije - receptori prisutni na površini citoleme. Receptori su sposobni da percipiraju efekte različitih hemijskih i fizičkih nadražaja. Receptori sposobni da prepoznaju podražaje su glikoproteini i glikolipidi citoleme. Receptori su ravnomjerno raspoređeni po cijeloj površini ćelije ili se mogu koncentrirati na bilo koji dio ćelijske membrane. Postoje receptori koji prepoznaju hormone, medijatore, antigene i razne proteine.
Međućelijske veze nastaju spajanjem i zatvaranjem citoleme susjednih stanica. Međućelijske veze osiguravaju prijenos kemijskih i električnih signala iz jedne ćelije u drugu i uključene su u odnose
ćelije. Postoje jednostavne, guste, u obliku proreza, sinaptičke međućelijske veze. Jednostavne veze nastaju kada su citoleme dvije susjedne ćelije jednostavno u kontaktu, jedna uz drugu. Na mjestima čvrstih međućelijskih veza, citolema dvije ćelije je što je moguće bliže, spajajući se na mjestima, formirajući takoreći jednu membranu. Na spojevima (neksusima) postoji vrlo uzak jaz (2-3 nm) između dvije citoleme. Sinaptičke veze (sinapse) su karakteristične za nervne ćelije koje stupaju u kontakt jedna s drugom kada signal ( nervnog impulsa) može se prenositi od jedne nervne ćelije do druge nervne ćelije samo u jednom pravcu.
Sa funkcionalne tačke gledišta, međućelijske veze se mogu podijeliti u tri grupe. To su priključci za zaključavanje, priključni i komunikacijski kontakti. Gajting spojevi povezuju ćelije veoma čvrsto, čineći nemogućim da čak i mali molekuli prođu kroz njih. Spojevi vezivanja mehanički povezuju ćelije sa susjednim ćelijama ili ekstracelularnim strukturama. Komunikacijski kontakti između ćelija osiguravaju prijenos kemijskih i električnih signala. Glavne vrste komunikacijskih kontakata su jazovi i sinapse.

1. Iz koje hemijska jedinjenja(molekule) da li je citolema izgrađena? Kako se molekuli ovih jedinjenja nalaze u membrani?
2. Gdje se nalaze membranski proteini, kakvu ulogu imaju u funkcijama citoleme?
3. Navedite i opišite vrste transporta tvari kroz membranu.
4. Po čemu se aktivni transport tvari kroz membrane razlikuje od pasivnog transporta?
5. Šta je endocitoza i egzocitoza? Po čemu se razlikuju jedni od drugih?
6. Koje vrste kontakata (veza) ćelija međusobno poznajete?

Citoplazma. Unutar ćelije, ispod njene citoleme, nalazi se citoplazma, od koje je izoliran homogeni, polutečni dio - hijaloplazma i organele i inkluzije koje se nalaze u njoj.
Hijaloplazma (od grčkog hyalmos - providan) je složen koloidni sistem koji ispunjava prostor između ćelijskih organela. Proteini se sintetiziraju u hijaloplazmi i u njoj se nalazi energetska rezerva ćelije. Hijaloplazma objedinjuje različite ćelijske strukture i obezbeđuje
njihova hemijska interakcija, formira matricu - unutrašnje okruženjećelije. Sa vanjske strane, hijaloplazma je prekrivena staničnom membranom - citolemom. Sastav hijaloplazme uključuje vodu (do 90%). U hijaloplazmi se sintetiziraju proteini neophodni za život i funkcioniranje stanice. Sadrži rezerve energije u obliku molekula ATP-a, masnih inkluzija i deponuje se glikogen. Hijaloplazma sadrži strukture opće namjene - organele, koje su prisutne u svim stanicama, i nestalne formacije - citoplazmatske inkluzije. Organele uključuju granularni i negranularni endoplazmatski retikulum, unutrašnji mrežasti aparat (Golgijev kompleks), ćelijski centar (citocentar), ribozome, lizozome. Uključci uključuju glikogen, proteine, masti, vitamine, pigment i druge supstance.
Organele su stanične strukture koje obavljaju određene vitalne funkcije. važne funkcije. Postoje membranske i nemembranske organele. Membranske organele su zatvoreni pojedinačni ili međusobno povezani dijelovi citoplazme, odvojeni od hijaloplazme membranama. Membranske organele uključuju endoplazmatski retikulum, unutrašnji retikularni aparat (Golgijev kompleks), mitohondrije, lizozome i peroksizome.
Endoplazmatski retikulum formiraju grupe cisterni, vezikula ili cijevi, čiji su zidovi membrana debljine 6-7 nm. Kombinacija ovih struktura podsjeća na mrežu. Endoplazmatski retikulum je heterogene strukture. Postoje dvije vrste endoplazmatskog retikuluma - granularni i negranularni (glatki).
Zrnati endoplazmatski retikulum ima mnogo malih okruglih tijela - ribozoma - na membranama cijevi. Membrane negranularnog endoplazmatskog retikuluma nemaju ribozome na svojoj površini. Glavna funkcija granularnog endoplazmatskog retikuluma je učešće u sintezi proteina. Sinteza lipida i polisaharida odvija se na membranama negranularnog endoplazmatskog retikuluma.
Unutrašnji retikularni aparat (Golgijev kompleks) obično se nalazi u blizini ćelijskog jezgra. Sastoji se od spljoštenih rezervoara okruženih membranom. U blizini grupa rezervoara ima mnogo malih mehurića. Golgijev kompleks je uključen u akumulaciju produkata sintetiziranih u endoplazmatskom retikulumu i uklanjanje nastalih tvari izvan stanice. Osim toga, Golgijev kompleks osigurava stvaranje ćelijskih lizosoma i peroksima.
Lizozomi su sferične membranske vrećice (0,2-0,4 µm u prečniku) ispunjene aktivnim hemikalijama.

biološke supstance, hidrolitički enzimi (hidrolaze) koji razgrađuju proteine, ugljene hidrate, masti i nukleinske kiseline. Lizozomi su strukture koje provode unutarćelijsku probavu biopolimera.
Peroksizomi su male vakuole ovalnog oblika veličine 0,3-1,5 mikrona, koje sadrže enzim katalazu, koji uništava vodikov peroksid, koji nastaje kao rezultat oksidativne deaminacije aminokiselina.
Mitohondrije su energetske stanice ćelije. To su organele jajolikog ili sferni sa prečnikom od oko 0,5 mikrona i dužinom od 1 - 10 mikrona. Mitohondrije, za razliku od drugih organela, ograničene su ne jednom, već dvije membrane. Vanjska membrana ima glatke konture i odvaja mitohondrije od hijaloplazme. Unutrašnja membrana ograničava sadržaj mitohondrija, njegov finozrnati matriks, i formira brojne nabore - grebene (kriste). Glavna funkcija mitohondrija je oksidacija organskih spojeva i korištenje oslobođene energije za sintezu ATP-a. Sinteza ATP-a odvija se uz potrošnju kisika i odvija se na membranama mitohondrija i na membranama njihovih krista. Oslobođena energija se koristi za fosforilaciju molekula ADP (adenozin difosfata) i njihovo pretvaranje u ATP.
Nemembranske organele ćelije uključuju potporni aparat ćelije, uključujući mikrofilamente, mikrotubule i međufilamente, ćelijski centar i ribozome.
Aparat za potporu, ili citoskelet ćelije, daje ćeliji sposobnost da održi određeni oblik i da vrši usmerene pokrete. Citoskelet formiraju proteinski filamenti koji prodiru kroz cijelu citoplazmu stanice, ispunjavajući prostor između jezgra i citoleme.
Mikrofilamenti su takođe proteinski filamenti debljine 5-7 nm, smešteni uglavnom u perifernih dijelova citoplazma. Mikrofilamenti uključuju kontraktilne proteine ​​- aktin, miozin i tropomiozin. Deblji mikrofilamenti, debljine oko 10 nm, nazivaju se srednjim filamentima ili mikrofibrilima. Intermedijarni filamenti su raspoređeni u snopove, au različitim ćelijama imaju različit sastav. U mišićnim ćelijama građene su od proteina demina, u epitelnim ćelijama - od proteina keratina, u nervnim ćelijama su građene od proteina koji formiraju neurofibrile.
Mikrotubule su šuplji cilindri prečnika oko 24 nm, koji se sastoje od proteina tubulina. Oni su glavni strukturni i funkcionalni elementi res
Niša i flagela, čija su osnova izrasline citoplazme. Glavna funkcija ovih organela je podrška. Mikrotubule osiguravaju pokretljivost samih stanica, kao i kretanje cilija i flagela, koji su izrasline nekih stanica (epitela respiratornog trakta i drugi organi). Mikrotubule su dio ćelijskog centra.
Ćelijski centar (citocentar) je skup centriola i guste supstance koja ih okružuje - centrosfera. Ćelijski centar se nalazi u blizini ćelijskog jezgra. Centriole imaju oblik šupljih cilindara prečnika oko

1. 25 mikrona i dužine do 0,5 mikrona. Zidovi centriola su građeni od mikrotubula, koje formiraju 9 tripleta (trostruke mikrotubule - 9x3).

Obično u ćeliji koja se ne dijele postoje dva centriola, koji se nalaze pod uglom jedan prema drugom i formiraju diplozom. Kada se ćelija pripremi za podelu, centrioli se udvostručuju, tako da ćelija ima četiri centriola pre deobe. Oko centriola (diplozoma), koje se sastoje od mikrotubula, nalazi se centrosfera u obliku ruba bez strukture sa radijalno orijentiranim fibrilima. Centriole i centrosfera u ćelijama koje se dijele učestvuju u formiranju diobenog vretena i nalaze se na njegovim polovima.
Ribosomi su granule veličine 15-35 nm. Sadrže proteine ​​i RNA molekule u približno jednakim težinskim omjerima. Ribosomi se nalaze slobodno u citoplazmi ili su fiksirani na membranama granularnog endoplazmatskog retikuluma. Ribosomi su uključeni u sintezu proteinskih molekula. Oni raspoređuju aminokiseline u lance u strogom skladu sa genetskim informacijama sadržanim u DNK. Zajedno sa pojedinačnim ribozomima, ćelije sadrže grupe ribozoma koji formiraju polisome, poliribosome.
Citoplazmatske inkluzije su opcione komponente ćelije. Pojavljuju se i nestaju ovisno o funkcionalnom stanju stanice. Glavna lokacija inkluzija je citoplazma. Uključci se nakupljaju u njemu u obliku kapi, granula i kristala. Postoje trofičke, sekretorne i pigmentne inkluzije. Trofičke inkluzije uključuju granule glikogena u ćelijama jetre, granule proteina u jajima, kapi masti u masnim ćelijama, itd. One služe kao rezerve hranljivih materija koje ćelija akumulira. Sekretorne inkluzije se formiraju u epitelnim ćelijama žlezda tokom njihovog života. Inkluzije sadrže biološki aktivne tvari akumulirane u obliku sekretornih granula. Inkluzije pigmenta
mogu biti endogenog (ako se formiraju u samom tijelu - hemoglobin, lipofuscin, melanin) ili egzogenog (boje i sl.) porijekla.
Pitanja za ponavljanje i samokontrolu:

1. Navedite glavne strukturne elemente ćelije.
2. Koja svojstva ćelija ima kao elementarna jedinica živih bića?
3. Šta su ćelijske organele? Recite nam o klasifikaciji organela.
4. Koje organele su uključene u sintezu i transport supstanci u ćeliji?
5. Objasnite strukturu i funkcionalni značaj Golgijevog kompleksa.
6. Opišite strukturu i funkcije mitohondrija.
7. Imenujte nemembranske ćelijske organele.
8. Definirajte inkluzije. Navedite primjere.

ćelijsko jezgro - potreban elementćelije. Sadrži genetske (nasljedne) informacije i regulira sintezu proteina. Genetske informacije nalaze se u molekulima deoksiribonukleinske kiseline (DNK). Kada se ćelija podijeli, ove informacije se u jednakim količinama prenose ćelijama kćerima. Jezgro ima svoj aparat za sintezu proteina, jezgro kontrolira sintetičke procese u citoplazmi. Reproduciran na molekulima DNK različite vrste ribonukleinska kiselina: informativna, transportna, ribosomska.
Jezgro je obično sfernog ili jajolikog oblika. Neke ćelije (leukociti, na primjer) imaju jezgro u obliku pasulja, štapića ili segmentirano jezgro. Jezgro ćelije koja se ne dijeli (interfaza) sastoji se od ljuske, nukleoplazme (karioplazme), hromatina i nukleola.
Nuklearni omotač (kariot) odvaja sadržaj jezgre od citoplazme stanice i regulira transport tvari između jezgre i citoplazme. Karioteka se sastoji od vanjske i unutrašnje membrane odvojene uskim perinuklearnim prostorom. Vanjska nuklearna membrana je u direktnom kontaktu sa citoplazmom ćelije, sa membranama cisterni endoplazmatskog retikuluma. Na površini nuklearne membrane okrenute prema citoplazmi nalaze se brojni ribosomi. Nuklearni omotač ima nuklearne pore zatvorene složenom dijafragmom koju čine međusobno povezane proteinske granule. Metabolizam se odvija kroz nuklearne pore
između jezgra i citoplazme ćelije. Molekuli ribonukleinske kiseline (RNA) i ribosomske podjedinice napuštaju jezgro u citoplazmu, a proteini i nukleotidi ulaze u jezgro.
Ispod nuklearnog omotača nalazi se homogena nukleoplazma (karioplazma) i nukleol. U nukleoplazmi nedijelećeg jezgra, u njegovom nuklearnom proteinskom matriksu, nalaze se granule (grupe) takozvanog heterohromatina. Područja labavijeg kromatina smještena između granula nazivaju se euhromatin. U njemu se najintenzivnije odvijaju rastresiti hromatin. Tokom diobe ćelije, kromatin se zbija, kondenzira i formira hromozome.
Hromatin jezgra koja se ne dijeli i hromozomi jezgre koja se dijeli imaju isti hemijski sastav. I hromatin i hromozomi se sastoje od molekula DNK povezanih sa RNK i proteinima (histoni i nehistoni). Svaki molekul DNK sastoji se od dva duga desna polinukleotidna lanca (dvostruki heliks). Svaki nukleotid se sastoji od azotne baze, šećera i ostatka fosforne kiseline. Štaviše, baza se nalazi unutar dvostruke spirale, a šećerno-fosfatni skelet se nalazi izvana.
Nasljedne informacije u molekulima DNK zabilježene su u linearnom nizu rasporeda njenih nukleotida. Elementarna čestica naslijeđa je gen. Gen je dio DNK koji ima specifičnu sekvencu nukleotida odgovornih za sintezu jednog specifičnog proteina.
Molekuli DNK u hromozomu diobenog jezgra spakovani su kompaktno. Dakle, jedan molekul DNK koji sadrži 1 milion nukleotida u linearnom rasporedu ima dužinu od 0,34 mm. Dužina jednog ljudskog hromozoma kada se rastegne iznosi oko 5 cm DNK molekule povezane sa histonskim proteinima formiraju nukleozome strukturne jedinice hromatin. Nukleozomi izgledaju kao perle prečnika 10 nm. Svaki nukleosom se sastoji od histona, oko kojih je upleten dio DNK, uključujući 146 parova nukleotida. Između nukleozoma nalaze se linearni dijelovi DNK koji se sastoje od 60 parova nukleotida. Hromatin je predstavljen fibrilima koji formiraju petlje duge oko 0,4 μm, koje sadrže od 20.000 do 300.000 parova nukleotida.
Kao rezultat zbijanja (kondenzacije) i uvijanja (supersmotanja) dezoksiribonukleoproteina (DNP) u jezgri koja dijeli, hromozomi su izdužene tvorevine u obliku štapa s dva kraka podijeljena tako da
nazvana suženje - centromera. U zavisnosti od lokacije centromere i dužine krakova (noga) razlikuju se tri tipa hromozoma: metacentrični, koji imaju približno identične krakove, submetacentrični, kod kojih je dužina krakova (noga) različita, i akrocentrični hromozomi. , kod kojih je jedna ruka duga, a druga vrlo kratka, jedva primjetna.
Površina hromozoma je prekrivena raznim molekulima, uglavnom ribonukleoprogeidima (RNP). Somatske ćelije imaju po dve kopije svakog hromozoma. Zovu se homologni hromozomi, identični su po dužini, obliku, strukturi i nose iste gene, koji su locirani na isti način. Strukturne karakteristike, broj i veličina hromozoma nazivaju se kariotipom. Normalni ljudski kariotip uključuje 22 para somatskih hromozoma (autosoma) i jedan par polnih hromozoma (XX ili XY). Somatske ćelije ljudi (diploidni) imaju dvostruki broj hromozoma - 46. Polne ćelije sadrže haploidni (jednostruki) skup - 23 hromozoma. Dakle, u zametnim ćelijama ima dva puta manje DNK nego u diploidnim somatskim ćelijama.
Jezgro, jedno ili više, prisutno je u svim ćelijama koje se ne dijele. Ima izgled intenzivno obojenog okruglog tijela, čija je veličina proporcionalna intenzitetu sinteze proteina. Nukleolus se sastoji od elektronski gustog nukleolonema (od grčkog neman - nit), u kojem se razlikuju filamentni (fibrilarni) i granularni dijelovi. Filamentni dio sastoji se od mnoštva isprepletenih lanaca RNK debljine oko 5 nm. Zrnasti (granularni) dio čine zrna prečnika oko 15 nm, koja su čestice ribonukleoproteina - prekursora ribosomskih podjedinica. Ribosomi se formiraju u nukleolu.
Hemijski sastav ćelije. Sve ćelije ljudskog tela su slične po hemijskom sastavu, sadrže i neorganske i organske supstance.
Neorganske supstance. Više od 80 hemijskih elemenata nalazi se u sastavu ćelije. Štoviše, njih šest - ugljik, vodonik, dušik, kisik, fosfor i sumpor - čini oko 99% ukupne mase ćelije. Hemijski elementi se nalaze u ćeliji u obliku različitih jedinjenja.
Voda zauzima prvo mjesto među supstancama ćelije. Čini oko 70% ćelijske mase. Većina reakcija koje se dešavaju u ćeliji mogu se dogoditi samo u vodenoj sredini. Mnoge supstance ulaze u ćeliju u vodenom rastvoru. Metabolički produkti se također uklanjaju iz ćelije u vodenom rastvoru. Hvala za
U prisustvu vode, ćelija zadržava svoj volumen i elastičnost. TO neorganske supstancećelije, osim vode, sadrže soli. Za vitalne procese ćelije najvažniji kationi su K+, Na+, Mg2+, Ca2+, kao i anjoni - H2PO~, C1, HCO Koncentracija kationa i anjona unutar i izvan ćelije je različita. Dakle, unutar ćelije uvijek postoji prilično visoka koncentracija kalijevih iona i niska koncentracija iona natrija. Naprotiv, u okolini koja okružuje ćeliju, u tkivnoj tečnosti, ima manje jona kalijuma, a više jona natrijuma. U živoj ćeliji, ove razlike u koncentracijama jona kalija i natrijuma između intracelularnog i ekstracelularnog okruženja ostaju konstantne.
Organske materije. Gotovo svi ćelijski molekuli su jedinjenja ugljika. Sa četiri elektrona u svojoj vanjskoj ljusci, atom ugljika može formirati četiri jake kovalentne veze s drugim atomima, stvarajući velike, složene molekule. Drugi atomi koji su široko prisutni u ćeliji i sa kojima se atomi ugljika lako spajaju su atomi vodika, dušika i kisika. Oni, kao i ugljenik, nemaju velike veličine i sposobni su da formiraju veoma jake kovalentne veze.
Većina organskih spojeva formira velike molekule, nazvane makromolekule (grčki makros - veliki). Takvi molekuli se sastoje od ponavljajućih spojeva sličnih po strukturi i međusobno povezanih - monomera (grč. monos - jedan). Makromolekula formirana od monomera naziva se polimer (grčki poli – mnogo).
Najveći dio citoplazme i jezgra ćelije čine proteini. Svi proteini sadrže atome vodika, kisika i dušika. Mnogi proteini takođe sadrže atome sumpora i fosfora. Svaki proteinski molekul se sastoji od hiljada atoma. Postoji velika količina razni proteini izgrađeni od aminokiselina.
U životinjskim ćelijama i tkivima i biljni organizmi nalazi se preko 170 aminokiselina. Svaka aminokiselina ima karboksilnu grupu (COOH), koja ima kisela svojstva, i amino grupu (-NH2), koja ima bazna svojstva. Područja molekula koja nisu zauzeta karboksi i amino grupama nazivaju se radikali (R). U najjednostavnijem slučaju, radikal se sastoji od jednog atoma vodika, ali u složenijim aminokiselinama može biti složena struktura koja se sastoji od mnogo atoma ugljika.
Najvažnije aminokiseline uključuju alanin, glutaminsku i asparaginska kiselina, prolin, leucin, cistein. Međusobne veze aminokiselina nazivaju se peptidne veze. Rezultirajuća aminokiselinska jedinjenja nazivaju se peptidi. Peptid napravljen od dvije aminokiseline naziva se dipeptid.
od tri aminokiseline - tripeptid, od mnogih aminokiselina - polipeptid. Većina proteina sadrži 300-500 aminokiselina. Postoje i veći proteinski molekuli koji se sastoje od 1500 ili više aminokiselina. Proteini se razlikuju po sastavu, broju i redoslijedu izmjene aminokiselina u polipeptidnom lancu. Upravo je redoslijed izmjene aminokiselina od najveće važnosti u postojećoj raznolikosti proteina. Mnogi proteinski molekuli su dugi i imaju veliku molekularnu težinu. Dakle, molekularna težina inzulina je 5700, hemoglobina je 65,000, a molekulska težina vode je samo 18.
Polipeptidni lanci proteina nisu uvijek izduženi. Naprotiv, mogu se uvijati, savijati ili savijati na razne načine. Raznolikost fizičkih i hemijska svojstva proteini daju karakteristike funkcija koje obavljaju: građevinske, motorne, transportne, zaštitne, energetske.
Ugljikohidrati sadržani u stanicama su također organske tvari. Ugljikohidrati sadrže atome ugljika, kisika i vodika. Postoje jednostavni i složeni ugljikohidrati. Jednostavni ugljikohidrati nazivaju se monosaharidi. Složeni ugljikohidrati su polimeri u kojima monosaharidi igraju ulogu monomera. Disaharid se formira iz dva monomera, trisaharid iz tri, a polisaharid iz mnogih. Svi monosaharidi su bezbojne tvari, vrlo topljive u vodi. Najčešći monosaharidi u životinjskim ćelijama su glukoza, riboza i deoksiriboza.
Glukoza je primarni izvor energije za ćeliju. Kada se cijepa, pretvara se u ugljični monoksid i vodu (C02 + + H20). Tokom ove reakcije oslobađa se energija (kada se razgradi 1 g glukoze, oslobađa se 17,6 kJ energije). Riboza i deoksiriboza su komponente nukleinskih kiselina i ATP-a.
Lipidi se sastoje od istih hemijskih elemenata kao i ugljeni hidrati - ugljenika, vodonika i kiseonika. Lipidi se ne rastvaraju u vodi. Najčešći i najpoznatiji lipidi su ego masti, koje su izvor energije. Kada se masti razgrađuju, oslobađa se dvostruko više energije nego kada se razgrađuju ugljikohidrati. Lipidi su hidrofobni i stoga su dio ćelijskih membrana.
Ćelije sadrže nukleinske kiseline - DNK i RNK. Naziv "nukleinske kiseline" dolazi od latinske riječi "nukleus", tj. jezgro u kojem su prvi put otkriveni. Nukleinske kiseline su nukleotidi međusobno povezani u nizu. Nukleotid je hemikalija
spoj koji se sastoji od jedne molekule šećera i jedne molekule organske baze. Organske baze, u interakciji sa kiselinama, mogu formirati soli.
Svaki molekul DNK sastoji se od dva lanca, spiralno uvijena jedan oko drugog. Svaki lanac je polimer čiji su monomeri nukleotidi. Svaki nukleotid sadrži jednu od četiri baze - adenin, citozin, gvanin ili timin. Kada se formira dvostruka spirala, azotne baze jednog lanca se "spajaju" sa azotnim bazama drugog. Baze dolaze toliko blizu jedna drugoj da između njih nastaju vodikove veze. Postoji važan obrazac u rasporedu veznih nukleotida, a to je: protiv adenina (A) jednog lanca uvek postoji timin (T) drugog lanca, a protiv gvanina (G) jednog lanca - citozin (C). U svakoj od ovih kombinacija čini se da se oba nukleotida međusobno nadopunjuju. Riječ "dodatak" Latinski označava "komplement". Stoga je uobičajeno reći da je gvanin komplementaran citozinu, a timin komplementaran adeninu. Dakle, ako je poznat redosled nukleotida u jednom lancu, onda komplementarni princip odmah određuje redosled nukleotida u drugom lancu.
U polinukleotidnim lancima DNK, svaka tri uzastopna nukleotida formiraju triplet (skup od tri komponente). Svaki triplet nije samo nasumična grupa od tri nukleotida, već kodagen (na grčkom, kodagen je regija koja formira kodon). Svaki kodon kodira (šifrira) samo jednu aminokiselinu. Slijed kodogena sadrži (zabilježene) primarne informacije o sekvenci aminokiselina u proteinima. DNK ima jedinstvena nekretnina- sposobnost udvostručavanja, koju nema nijedan drugi poznati molekul.
Molekul RNK je takođe polimer. Njegovi monomeri su nukleotidi. RNK je jednolančani molekul. Ovaj molekul je izgrađen na isti način kao i jedan od lanaca DNK. Ribonukleinska kiselina, kao i DNK, sadrži triplete - kombinacije tri nukleotida, odnosno informacijske jedinice. Svaki triplet kontroliše uključivanje vrlo specifične aminokiseline u protein. Redoslijed izmjene aminokiselina koje se izgrađuju određen je slijedom RNK tripleta. Informacije sadržane u RNK su informacije dobijene iz DNK. Prijenos informacija zasniva se na već poznatom principu komplementarnosti.

Svaki DNK triplet je uparen sa komplementarnim RNK tripletom. RNK triplet se naziva kodon. Kodon sekvenca sadrži informacije o sekvenci aminokiselina u proteinima. Ova informacija je kopirana iz informacija zapisanih u sekvenci kodogena u molekulu DNK.
Za razliku od DNK, čiji je sadržaj u ćelijama određenih organizama relativno konstantan, sadržaj RNK varira i zavisi od sintetičkih procesa u ćeliji.
Na osnovu njihovih funkcija, postoji nekoliko vrsta ribonukleinske kiseline. Transfer RNA (tRNA) se uglavnom nalazi u citoplazmi ćelije. Ribosomalna RNK (rRNA) čini bitan dio strukture ribozoma. Messenger RNA (mRNA), ili matrična RNA (mRNA), nalazi se u ćelijskom jezgru i citoplazmi i prenosi informacije o strukturi proteina od DNK do mjesta sinteze proteina u ribosomima. Sve vrste RNK se sintetiziraju na DNK, koja služi kao neka vrsta šablona.
Adenozin trifosforna kiselina (ATP) se nalazi u svakoj ćeliji. Prema svojoj hemijskoj strukturi, ATP je klasifikovan kao nukleotid. Ona i svaki nukleotid sadrže jedan molekul organske baze (adenin), jedan molekul ugljikohidrata (ribozu) i tri molekula fosforne kiseline. ATP se značajno razlikuje od običnih nukleotida po prisustvu ne jednog, već tri molekula fosforne kiseline.
Adenozin monofosforna kiselina (AMP) je dio svih RNK. Kada se dodaju još dva molekula fosforne kiseline (H3P04), ona se pretvara u ATP i postaje izvor energije. To je veza između drugog i trećeg

Iz vašeg kursa botanike i zoologije znate da su tijela biljaka i životinja građena od ćelija. Ljudsko tijelo se također sastoji od ćelija. Hvala za ćelijska struktura organizam, njegov rast, razmnožavanje, obnavljanje organa i tkiva i drugi oblici aktivnosti su mogući.

Oblik i veličina ćelija zavise od funkcije koju obavlja organ. Glavni instrument za proučavanje strukture ćelije je mikroskop. Svetlosni mikroskop vam omogućava da vidite ćeliju pri uvećanju od približno tri hiljade puta; elektronski mikroskop, koji koristi struju elektrona umjesto svjetlosti, stotine hiljada puta. Citologija proučava strukturu i funkcije ćelija (od grčkog "cytos" - ćelija).

Struktura ćelije. Svaka ćelija se sastoji od citoplazme i jezgra, a sa vanjske strane je prekrivena membranom koja odvaja jednu ćeliju od susjednih. Prostor između membrana susjednih ćelija ispunjen je tekućinom međućelijska supstanca. Glavna funkcija membrane je da se kreću kroz njega razne supstance od ćelije do ćelije i tako dolazi do razmene supstanci između ćelije i međućelijske supstance.

Citoplazma- viskozna polutečna supstanca. Citoplazma sadrži niz najmanjih struktura ćelije - organoidi, koji obavljaju razne funkcije. Pogledajmo najvažnije organele: mitohondrije, mrežu tubula, ribozome, ćelijski centar i jezgro.

Mitohondrije- kratka zadebljana tijela sa unutrašnjim pregradama. Oni proizvode supstancu bogatu energijom neophodnu za procese koji se odvijaju u ćeliji (ATP). Primijećeno je da što aktivnije stanica radi, to sadrži više mitohondrija.

Mreža tubula prožima čitavu citoplazmu. Kroz ove tubule dolazi do kretanja tvari i uspostavlja se komunikacija između organela.

Ribosomi- gusta tijela koja sadrže proteine ​​i ribonukleinsku kiselinu. Oni su mjesto stvaranja proteina.

Ćelijski centar formirana od tijela koja učestvuju u diobi ćelija. Nalaze se u blizini jezgra.

Core- ovo je tijelo koje je bitna komponenta ćelije. Tokom diobe ćelije mijenja se struktura jezgra. Kada se dioba ćelije završi, jezgro se vraća u svoje prethodno stanje. U jezgru se nalazi posebna supstanca - hromatin, od kojih se formiraju filamentozna tijela prije diobe ćelije - hromozoma.Ćelije karakterizira konstantan broj kromosoma određenog oblika. Ćelije ljudskog tijela sadrže 46 hromozoma, a zametne ćelije 23.

Hemijski sastav ćelije.Ćelije ljudskog tijela sastoje se od raznih kemijskih spojeva neorganske i organske prirode. Neorganske supstance ćelije uključuju vodu i soli. Voda čini do 80% mase ćelije. Rastvara supstance uključene u hemijske reakcije: transfere hranljive materije, uklanja otpad i štetna jedinjenja iz ćelije. Mineralne soli - natrijum hlorid, kalijum hlorid itd. - igraju važnu ulogu u distribuciji vode između ćelija i međustanične supstance. Pojedini hemijski elementi, kao što su kiseonik, vodonik, azot, sumpor, gvožđe, magnezijum, cink, jod, fosfor, učestvuju u stvaranju vitalnih organskih jedinjenja. Organska jedinjenja čine do 20-30% mase svake ćelije. Među organskim jedinjenjima najveća vrijednost imaju ugljikohidrate, masti, proteine ​​i nukleinske kiseline.

Ugljikohidrati sastoje se od ugljenika, vodonika i kiseonika. Ugljikohidrati uključuju glukozu i životinjski škrob - glikogen. Mnogi ugljikohidrati su vrlo topljivi u vodi i glavni su izvori energije za sve životne procese. Razgradnjom 1 g ugljikohidrata oslobađa se 17,6 kJ energije.

Masti formirani od istih hemijskih elemenata kao i ugljeni hidrati. Masti su nerastvorljive u vodi. Oni su dio ćelijskih membrana. Masti također služe kao rezervni izvor energije u tijelu. Potpunom razgradnjom 1 g masti oslobađa se 38,9 kJ energije.

Vjeverice su glavne supstance ćelije. Proteini su najsloženije organske supstance koje se nalaze u prirodi, iako se sastoje od relativno malog broja hemijskih elemenata - ugljenika, vodonika, kiseonika, azota, sumpora. Vrlo često proteini sadrže fosfor. Molekul proteina je velik i sastoji se od lanca koji se sastoji od desetina i stotina jednostavnijih spojeva - 20 vrsta aminokiselina.

Proteini služe kao glavni građevinski materijal. Učestvuju u formiranju ćelijskih membrana, jezgra, citoplazme i organela. Mnogi proteini deluju kao akceleratori hemijskih reakcija - enzimi. Biohemijski procesi se mogu odvijati u ćeliji samo uz prisustvo posebnih enzima koji ubrzavaju hemijske transformacije supstanci stotine miliona puta.

Proteini imaju raznoliku strukturu. Postoji do 1000 različitih proteina u samo jednoj ćeliji.

Prilikom razgradnje proteina u tijelu oslobađa se približno ista količina energije kao i prilikom razgradnje ugljikohidrata - 17,6 kJ po 1 g.

Nukleinske kiseline formiraju se u ćelijsko jezgro. S tim je povezano i njihovo ime (od latinskog "nucleus" - jezgro). Sastoje se od ugljenika, kiseonika, vodonika i azota i fosfora. Postoje dvije vrste nukleinskih kiselina - deoksiribonukleinske kiseline (DNK) i ribonukleinske kiseline (RNA). DNK se nalazi uglavnom u hromozomima ćelija. DNK određuje sastav ćelijskih proteina i prenos nasljedne osobine i imovine sa roditelja na potomstvo. Funkcije RNA povezane su sa stvaranjem proteina karakterističnih za ovu ćeliju.

Osnovni pojmovi i pojmovi:

Hemijski sastav ćelije usko je povezan sa posebnostima strukture i funkcionisanja ovog elementarnog i funkcionalna jedinicaživ. Kao iu morfološkom smislu, najčešći i univerzalni za ćelije predstavnika svih kraljevstava je kemijski sastav protoplasta. Potonji sadrži oko 80% vode, 10% organske materije i 1% soli. Među njima, proteini, nukleinske kiseline, lipidi i ugljikohidrati imaju vodeću ulogu u formiranju protoplasta.

Sastav hemijskih elemenata protoplasta je izuzetno složen. Sadrži tvari s malom molekulskom težinom i tvari s velikim molekulima. 80% težine protoplasta se sastoji od supstanci visoke molekularne težine, a samo 30% otpada na spojeve niske molekularne težine. Istovremeno, za svaku makromolekulu postoje stotine, a za svaku veliku makromolekulu postoje hiljade i desetine hiljada molekula.

Sastav bilo koje ćelije uključuje više od 60 elemenata periodnog sistema.

Na osnovu učestalosti pojavljivanja, elementi se mogu podijeliti u tri grupe:

Neorganske tvari imaju malu molekularnu težinu i nalaze se i sintetiziraju kako u živim stanicama tako i u neživoj prirodi. U ćeliji su ove tvari uglavnom predstavljene vodom i solima otopljenim u njoj.

Voda čini oko 70% ćelije. Zbog svog posebnog svojstva molekularne polarizacije, voda igra veliku ulogu u životu ćelije.

Molekul vode sastoji se od dva atoma vodika i jednog atoma kisika.

Elektrohemijska struktura molekule je takva da kisik ima blagi višak negativnog naboja, a atomi vodika imaju pozitivan naboj, odnosno molekula vode ima dva dijela koja privlače druge molekule vode sa suprotno nabijenim dijelovima. To dovodi do povećanja veze između molekula, što zauzvrat određuje tečno stanje agregacije na temperaturama od 0 do 1000C, uprkos relativno maloj molekulskoj težini. Istovremeno, polarizovane molekule vode obezbeđuju bolju rastvorljivost soli.

Uloga vode u ćeliji:

· Voda je medij ćelije u kojoj se odvijaju sve biohemijske reakcije.

· Voda obavlja transportnu funkciju.

· Voda je rastvarač za neorganske i neke organske supstance.

· Sama voda učestvuje u nekim reakcijama (na primjer, fotoliza vode).

Soli se nalaze u ćeliji, obično u otopljenom obliku, odnosno u obliku aniona (negativno nabijenih jona) i kationa (pozitivno nabijenih jona).

Najvažniji anjoni ćelije su hidroskid (OH -), karbonat (CO 3 2-), bikarbonat (CO 3 -), fosfat (PO 4 3-), hidrofosfat (HPO 4 -), dihidrogen fosfat (H 2 PO 4 -). Uloga anjona je ogromna. Fosfat osigurava stvaranje visokoenergetskih veza (hemijske veze sa visokom energijom). Karbonati obezbeđuju puferska svojstva citoplazme. Kapacitet pufera je sposobnost održavanja konstantne kiselosti otopine.

Najvažniji katjoni uključuju proton (H+), kalij (K+), natrijum (Na+). Proton je uključen u mnoge biohemijske reakcije, a njegova koncentracija također određuje tako važnu karakteristiku citoplazme kao što je njena kiselost. Joni kalija i natrija osiguravaju tako važno svojstvo ćelijske membrane kao što je provodljivost električnog impulsa.

Ćelija je elementarna struktura u kojoj se odvijaju sve glavne faze biološkog metabolizma i sadrži sve glavne kemijske komponente žive tvari. 80% težine protoplasta čine visokomolekularne supstance - proteini, ugljikohidrati, lipidi, nukleinske kiseline, ATP. Organske supstance ćelije predstavljaju različiti biohemijski polimeri, odnosno molekuli koji se sastoje od brojnih ponavljanja jednostavnijih, strukturno sličnih delova (monomera).

2. Organske supstance, njihova struktura i uloga u životu ćelije.