Химическая организация клеток живых организмов – состав, вещества и функции
Содержание
- Таблица. Основные химические элементы в клетках живых организмов
- Значение органических соединений в клетке
- Роль воды в клетке
Элементы – это основные единицы материи. Из 92 стабильных элементов, найденных на Земле, только 25 встречаются в организмах живых существах и 16–18 являются жизненно важными. Элементы, которые, как известно, имеют универсальное значение для всех живых организмов, включают водород (H), кислород (O), углерод (C), азот (N), кальций (Ca), фосфор (P), калий (K), серу (S), хлор (Cl), натрий (Na), магний (Mg) и железо (Fe).
Все элементы, которые входят в химический состав организма, в зависимости от их доли содержания в клетке, можно разделить на четыре группы:
Органогены (биоэлементы) – химические элементы, которые входят в состав всех органических соединений и составляют примерно 98% от массы клетки:
- Водород – компонент воды и органических молекул
- Углерод – основа органических молекул
- Азот – компонент белков и нуклеиновых кислот
- Кислород – необходим для клеточного дыхания
Макроэлементы – элементы, содержащиеся в клетке в значительно меньших количествах – десятые и сотые доли процента:
- Натрий – важен в функционировании нервов
- Магний – компонент хлорофилла
- Фосфор – компонент нуклеиновых кислот, костей и зубов
- Сера – компонент некоторых белков и витаминов
- Хлор – главный анион в жидкостях вне клетки
- Калий – важен в функционировании нервов
- Кальций – кофактор ферментов, запускающий сокращение мышц и компонент костей, зубов и клеточных стенок растений
Микроэлементы – элементы, составляющие от 0,001% до 0,000001% массы живого организма:
- Железо – кофактор многих ферментов и составная часть гемоглобина
- Йод – участвует в обменных процессах
Ультрамикроэлементы – на их долю приходится менее 0,000001% от массы живого организма. К этой группе принадлежат золото, серебро, обладающие бактерицидным воздействием, ртуть, препятствующая обратному всасыванию воды в почечных кaнaльцах, влияя на ферменты.
Химические соединения в клетке также могут быть разделены на две основные группы: органические и неорганические соединения.
Органические соединения являются химическими соединениями, которые содержат углерод. К органическим веществам в клетке относятся углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Некоторые из этих соединений синтезируются самой клеткой.
Вода – это неорганическое соединение, которое состоит из водорода и кислорода. Это важное вещество, но в клетке также содержится множество других химических элементов, с которыми мы ознакомимся в таблице ниже.
Таблица. Основные химические элементы в клетках живых организмов
| Содержание элемента в процентном соотношении | Название элемента | Значение |
|---|---|---|
| 65% | Кислород | Этот элемент, очевидно, является самым важным в клетках живых организмов. Атомы кислорода присутствуют в воде, которая является наиболее распространенным веществом в организме, и других соединениях, составляющих ткани. Он также содержится в крови и легких благодаря дыханию |
| 18.6% | Углерод | Углерод содержится в каждой органической молекуле в организме, а также в побочных продуктах дыхания (углекислый газ). Обычно он попадает в организм вместе с пищей |
| 9.7% | Водород | Содержится во всех молекулах воды в организме, а также во многих других соединениях, составляющих различные ткани |
| 3.2% | Азот | Очень распространен в белках и органических соединениях. Он также присутствует в легких из-за его обилия в атмосфере |
| 1.8% | Кальций | Является основным компонентом скелетной системы, включая зубы. Он также содержится в нервной системе, мышцах и крови |
| 1.0% | Фосфора | Этот элемент распространен в костях и зубах, а также в нуклеиновых кислотах |
| 0.4% | Калий | Калий содержится в мышцах, нервах и некоторых тканях живых организмов |
| 0.2% | Натрий | Содержится в мышцах и нервах |
| 0.2% | Хлор | Присутствует в коже и облегчает поглощение воды клетками |
| 0.06% | Магний | Служит кофактором для различных ферментов в организме |
| 0.04% | Сера | Присутствует во многих аминокислотах и белках |
| 0.007% | Железо | Содержится в основном в крови, облегчает трaнcпортировку кислорода |
| 0.0002% | Йод | Встречается в гормонах в щитовидной железе, участвует в обменных процессах |
Значение органических соединений в клетке
Углеводы:
- Служат энергией для клеточных процессов
- Средство накопления энергии
- Обеспечивают структурную поддержку клеточным стенкам
Липиды:
- Хранят большое количество энергии в течение длительного периода времени
- Действуйте как источник энергии
- Играют важную роль в структуре клеточных мембран
- Являются источником метаболической воды
- Сокращают потери воды при испарении
Белки:
- Действуют как строительные блоки многих структурных компонентов клетки; необходимы для роста
- Образуют ферменты, катализирующие химические реакции
- Образуют гормоны, которые контролируют рост и обмен веществ
Нуклеиновые кислоты
- Содержат генетическую информацию клеток
- Играют жизненно важную роль в синтезе белка
Роль воды в клетке
- Вода важна для жизни, потому что ее химические и физические свойства позволяют поддерживать жизнь
- Вода – это полярная молекула, состоящая из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода. Полярная молекула – это молекула с неравномерным распределением зарядов. Каждая молекула имеет положительно заряженный и отрицательно заряженный конец. Полярные молекулы притягивают друг друга так же, как и ионы. Из-за этого свойства вода является хорошим сильнополярным растворителем
- Выступает трaнcпортной средой в крови
- Действует как среда для биохимических реакций
- Вода помогает в поддержании стабильной внутренней среды в живом организме. Концентрация воды и неорганических солей, растворяющихся в воде, играет важную роль в поддержании осмотического баланса между кровью и интерстициальной жидкостью
- Молекулы воды обладают очень высокой когезией (сплоченность). Молекулы воды имеют тенденцию прилипать друг к другу и перемещаться длинными непрерывными колоннами через сосудистые ткани растений
Очень вовремя, в конце октября, начинаются осенние каникулы. Конечно их не сравнить с летними, они длятся всего лишь немного больше недели....
08 05 2024 12:24:42
Представляем 10 увлекательных фактов о комнатных мухах, которые вы могли не знать....
07 05 2024 17:32:12
Пауки у большинства людей вызывают не слишком приятные эмоции, а если они ещё и внешне ужасны, то их опасаются двойне. Но внешность порой обманчива....
06 05 2024 2:53:50
Хатико - собака породы акита-ину известная пpaктически всем в Японии. История о ней является самой популярной из всех реальных историй о собаках, и передается из поколения в поколение, а также встречается в книгах, фильмах и телевизионных драмах....
05 05 2024 15:24:47
Воскресным днем мы решили попасть в ближайший зимний лес, чтобы покататься на лыжах, полюбоваться его сказочной красотой....
04 05 2024 2:50:38
Астролябия – это старейший астрономический инструмент, измеряющий углы в горизонтальной плоскости и определяющий широты и долготу небесных тел....
03 05 2024 18:33:29
ОТВЕТ: Северный олень обитает в циркумполярных регионах Северной Европы, Сибири и......
02 05 2024 4:53:47
Небо постепенно начинало белеть, потом появилась красная зорька. Наконец выглянуло красное солнце, вначале только его половинка. Оно поднималось выше и при этом становилось меньше в размерах. С появлением солнца, сразу же зачирикали небольшие птички....
01 05 2024 7:33:57
Среди представителей животного мира Земли есть и такие виды, которые легко помещаются на человеческом ногте! Какие же виды животных являются наименьшими на нашей планете?...
30 04 2024 7:23:33
Особо неповторима и прекрасна зима в деревне. Когда у меня начались зимние каникулы, я решил посетить свою бабушку и дедушку, которые жили в селе....
29 04 2024 6:14:26
Есть два основных компонента экосистемы, которые постоянно взаимодействуют друг с другом. Это биотические компоненты (живая природа) и абиотические компоненты (неживая природа)....
28 04 2024 20:28:29
До подписания Договора об Антарктике семь стран претендовали на части континента, включая Австралию, Великобританию, Чили, Аргентину, Норвегию, Францию и Новую Зеландию....
27 04 2024 14:16:32
Сапротрофы (др.-греч. σαπρός — «гниль» и τροφή — «пища») — организмы, питающиеся отмершими останками других существ или фекалиями животных, известными как детрит....
26 04 2024 11:17:14
Лагуной называют довольно мелкий водоем, немного напоминающий озеро. Однако он, в отличие от озера, не изолирован от Мирового океана. Лагуна отгорожена от моря барьерными островами или рифами, однако через них всё же есть морской проход....
25 04 2024 16:36:58
Некоторые люди предполагают, что «тропический климат» относится к райским и теплым уголкам нашей планеты. Однако это мнение немного не совпадает с реальностью......
24 04 2024 7:51:20
В зависимости от того, в какой части мира вы находитесь, морская вода включает примерно 3,5% солей. Вода около экватора имеет большую соленость, в то время как северные воды содержат меньше солей....
23 04 2024 12:54:44
Дельфины славятся своим интеллектом, общительностью и акробатическими способностями. Но есть гораздо менее известные факты о дельфинах, которые также важны для понимания этих водных животных....
22 04 2024 7:33:29
В этой статье представлен список, описание и фото 16-ти самых устрашающих, cмepтоносных и ядовитых рыб на планете!...
21 04 2024 23:48:33
ОТВЕТ: В Антарктиде нет постоянных жителей. Тем не менее, в Антарктиде есть много исследовательских станций, которые заселены в течение всего года специалистами......
20 04 2024 18:44:47
Как приятно плавать в прозрачных и теплых тропических водах, наблюдая за цветовым многообразием жизнь вдоль рифов и береговых линий....
19 04 2024 4:56:17
Территория, на которой рождается человек, называется родным краем, или просто родиной. Почти все люди испытывают к своей родине особые теплые чувства, а оказавшись вдали от родины, тоскуют по ней....
18 04 2024 19:52:18
Кембрий был первым периодом палеозойской эры (542-252 млн лет назад), который длился около 57 млн лет, а затем сменился ордовикским....
17 04 2024 23:32:38
В этой статье представлена подборка некоторых краснокнижных растений Ставропольского края, с кратким описанием и фото....
16 04 2024 13:35:40
В этой статье приведены семь видов животных, которые заставят вас в следующий раз подумать, прежде чем взять в руки листик какого-нибудь растения....
15 04 2024 14:16:20
Но не навредит ли стрижка когтей кошке и не снизит ли качество её жизни? Да и стоит ли это делать, ведь когти растут, и уже через несколько дней питомец сможет царапаться "в полную силу"?...
14 04 2024 7:15:26
В этой статье мы рассмотрим общую географическую хаpaктеристику Тихого океана и его основные особенности....
13 04 2024 2:13:25
Почва – это особое вещество с точки зрения естествознания. Почему его называют природным телом?...
12 04 2024 2:35:47
Исследования в океанографическом институте США (Woods Hole Oceanographic Institution-WHOI) показали, что императорские пингвины находятся под угрозой вымирания...
11 04 2024 20:19:58
Белка — зверек небольших размеров из класса млекопитающие, который, значительную часть жизни находится на высоте. Перемещается по кронам деревьев и веткам....
10 04 2024 18:52:42
В стихотворении «Унылая пора, очей очарованье» Александр Сергеевич рассуждает о временах года и приходит к выводу, что конец октября для него идеален по всем параметрам....
09 04 2024 10:58:59
Представители пород кошек, перечисленных в этой статье, стоят дорого, и даже очень дорого....
08 04 2024 10:19:33
Вы когда-нибудь ходили со смутным ощущением, что мы все скоро умрем? Возможно это связано с тем, что в различных СМИ постоянно говорят, что Земля в шаге от шестого катастрофического массового вымирания....
07 04 2024 6:20:58
Хаpaктеристика водных, лесных, земельных, минеральных, а также биологических ресурсов регионов и стран Азии....
06 04 2024 19:17:30
ОТВЕТ: По данным энциклопедии Britannica, взрослые самцы косаток могут вырастать до 8 метров в длину и иметь массу тела около пяти тонн....
05 04 2024 18:41:37
Гидросфера – это оболочка Земли, которая объединяет всю воду на нашей планете. Всего на Земле находится 1,39 млрд куб. км воды, чья масса составляет 1,46 квинтиллионов тонн....
04 04 2024 17:30:38
Стихотворение «Туча» принадлежит поздней лирике автора. Появилось в 1835 году. В тот период Александр Сергеевич уже отошел от романтических традиций и восторженной пейзажной лирики....
03 04 2024 13:57:34
Из этой статьи вы узнайте, что такое продуценты, консументы и редуценты, а также как они взаимодействуют друг с другом и какова их роль в экосистеме....
02 04 2024 9:40:39
Загрязнение атмосферного воздуха происходит из широкого спектра источников, которые можно разделить на следующие четыре группы: передвижные, стационарные, местные и природные (естественные)....
01 04 2024 22:57:26
Для химиков важно знать массы молекул исследуемых ими веществ. Измерять их в килограммах неудобно, поэтому ученые используют а. е. м. – атомные единицы массы....
31 03 2024 9:53:14
Планеты-гиганты Солнечной системы также именуемые внешними планетами, включают Юпитер, Нептун, Уран и Сатурн....
30 03 2024 5:55:55
Основная функция фотосинтеза - преобразовывать энергию солнца в химическую энергию для пищи. Все растения и животные в экосистеме Земли в конечном итоге зависят от углеводов, производимых растениями в процессе фотосинтеза....
29 03 2024 2:36:53
В этой статье пойдет речь о сокровищах, исчезнувших с лица Земли, а также тех культурных и природных богатствах, которые сохранились и находятся под охраной человечества....
28 03 2024 17:19:54
Океанический жёлоб - это длинная узкая впадина на дне океана, скрытая глубоко под водой. Эти темные, мистические углубления могут находится на глубине до 10 994 метров....
27 03 2024 14:38:53
Эндоцитоз - процесс, с помощью которого происходит перемещение веществ в клетку. Существует три основных типа эндоцитоза: фагоцитоз, пиноцитоз и рецепторно-опосредованный эндоцитоз....
26 03 2024 4:17:58
В этой статье мы представляем вашему вниманию список 10-ти из самых умных животных на Земле в произвольном порядке....
25 03 2024 6:55:39
Все что находится на натюрморте выглядит очень красочно и привлекает внимание. Так и хочется рассмотреть каждую его деталь. Чувствуется что художник любит и ценит окружающий мир, замечает каждую мелочь....
24 03 2024 3:56:58
Физическая сила льва ничуть не уступает ловкости и силе тигра. Однако стремительность тигра, в разы превышает скорость реакции у львов....
23 03 2024 5:10:35
Географическое явление – это событие, происходящее в географической оболочке Земли, имеющее строго ограниченные временные рамки и доступное для наблюдения человеком....
22 03 2024 10:33:10
Гималайский медведь когда-то был распространен до Западной Европы, но в настоящее время его ареал ограничен Юго-Восточным Ираном, Афганистаном, Пакистаном, Гималаями Индии и Юго-Восточной Азией, за исключением Малайзии....
21 03 2024 15:29:29
Непарнокопытные (Perissodactyla) - это отряд травоядных, наземных млекопитающих. В отличие от парнокопытных, животные этого отряда имеют нечетное количество развитых пальцев. Непарнокопытные включают таких известных животных, как лошади, зебры, ослы, тапиры и носороги....
20 03 2024 4:10:26
Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Самая краткая биография Андерсена
Основные природные зоны Канады
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Ганс Христиан Андерсен биография кратко для детей и интересные факты
Богатство (обществознание, 5 класс)
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Педагогическая психология
Разряды местоимений- таблица видов с примерами в русском языке
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Самая краткая биография Грига
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Строение глаза и функции его частей в таблице
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Непроизводные и производные междометия, таблица с примерами
Самая краткая биография Марко Поло
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Склонение числительных по падежам – таблица особенностей и примеров онлайн
Причастие и деепричастие – отличия