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
Представителей беспозвоночных животных можно встретить пpaктически повсюду. Они способны жить в пресных водоёмах и морях, на суше в лесах и жарких пустынях, в почве и даже внутри тел других животных и в различных органах растений....
09 05 2024 4:40:18
Картина светлая и радостная, глядя на нее поднимается настроение, хочется тоже оказаться в этой березовой роще и полюбоваться наяву таким очаровательным пейзажем....
08 05 2024 17:46:53
Многоножки (Myriapoda) - надкласс, состоящий из четырех классов члeнистоногих (двупарноногие (диплоподы), губоногие, пауроподы, симфилы)....
07 05 2024 17:27:24
В этой статье вы узнаете о 11 самых долгоживущих представителях различных групп животных в порядке увеличения продолжительности жизни....
06 05 2024 8:55:41
По всему миру есть миллионы заводов, фабрик, промышленных предприятий, горнодобывающих предприятий и т. д. В этой статье мы обсудим различные типы промышленных отходов и способы их утилизации....
05 05 2024 17:14:14
Вот наконец после поздней осени наступила – зима. Каждый, особенно дети желают побыть у нее в гостях....
04 05 2024 6:10:19
Азимут – одно из важнейших понятий, используемых при ориентировании на местности. Азимутом называют угол между двумя направлениями. Одно из них – это...
03 05 2024 19:42:22
Человек - единственное живое существо на Земле, которое несет ответственность за разрушение природы. Это связано с нашей склонностью чрезмерно использовать......
02 05 2024 2:16:42
ОТВЕТ: Сибирь представляет собой значительную область суши, которая находится в центральных и восточных районах России, а также является частью северного региона Азии....
01 05 2024 17:19:35
С наступлением в марта начинается календарная весна. Это одно из любимых времен года для всего живого на нашей планете. Весной радуешься любым происходящим переменам....
30 04 2024 11:20:48
Моим домашним четвероногим другом является собачка по кличке – Дина. Она попала к нам в квартиру случайно....
29 04 2024 13:50:53
Ареал очкового медведя ограничен Западной и Северной частями Южной Америкой, хотя небольшая популяция встречается в Панаме. Их естественный ареал простирается через запад Венесуэлы, Эквадор, Колумбию, Перу, северо-запад Аргентины и запад Боливии....
28 04 2024 14:38:51
Аффенпинчер, также известный как аффен и «обезьянья собака» («affen» означает «обезьяна» на немецком языке) - небольшое, но энергичное и храброе животное....
27 04 2024 14:45:24
Сегодня есть два кандидата на звание длиннейшей реки мира. В последние годы большинство ученых признают рекордсменом Амaзoнку, расположенную в Южной Америке....
26 04 2024 8:29:44
ОТВЕТ: Удивительным фактом является то, что некоторые виды отходов, в том числе пластмасс, остаются нетронутыми без......
25 04 2024 10:36:45
На картине показана спокойная и тихая жизнь людей, проживающих в конце девятнадцатого века в старой Москве....
24 04 2024 3:59:31
ОТВЕТ: Пустыня Деште-Лут, расположенная на юго-востоке Ирана является самой жаркой пустыней на Земле, на основе спутниковых расчетов, которые измеряют температуру всей земной поверхности планеты....
23 04 2024 20:24:26
Узнай в каких трех полушариях Земли расположен континент Антарктида....
22 04 2024 4:56:43
Каждый хоть раз пробовал лисички или шампиньоны, ел белые грибы или подберезовики. Но почему одни грибы можно употрeбллять в пищу, а другие нельзя? Как отличить съедобные грибы от несъедобных или ядовитых? Как правильно готовить грибы?...
21 04 2024 16:40:35
На картине изображена любимая игра мальчишек – футбол. Перед нами даже не все футбольное поле, а только его часть. Видно, что мальчики, затеявшие игру шли домой из школы, но скорее всего не стали заходить домой, сразу же начали матч....
20 04 2024 4:31:32
В этой статье вы ознакомитесь с десяткой самых больших пород кошек в мире....
19 04 2024 7:15:35
Существует довольно много красивых, интересных, но редких пород ‒ как старых, так и выведенных недавно. Поклонников у них немного, и они нечастые гостьи кошачьих выставок....
18 04 2024 8:48:37
Зоофаги — плотоядные животные, чей рацион в основном состоит из мяса других животных. Это отличает их от фитофагов (травоядных), которые употрeбляют преимущественно растительную пищу, а также эврифагов (всеядных), которые питаются как растительной, так и животной пищей....
17 04 2024 16:10:15
Поэтический этюд «Уж небо осенью дышало» — это короткий эпизод из поэмы «Евгений Онегин», ставший полноценным стихотворением....
16 04 2024 20:30:44
Суровый климат тундры создает настолько сложные условия для жизнь, что лишь самые выносливые растения и животные способны обитать в этой среде....
15 04 2024 3:40:41
В этой статье, вы откроете для себя основные группы животных, обитающих на планете Земля, начиная от самых простых (беспозвоночных) до сложных (млекопитающих)....
14 04 2024 15:18:15
ОТВЕТ: Разные виды птиц потрeбляют различные продукты. Сильно разнятся вкусовые предпочтения у домашних и диких особей. Также на рацион птиц могут влиять......
13 04 2024 20:35:29
Вот наступает одно из красивейших осенних периодов, который именуют – золотой осенью. К сожалению он длится совсем недолго, где-то около трех недель....
12 04 2024 23:22:47
Проснувшись рано утром, на удивление всем, произошли большие перемены в городе. Стоило выглянуть в окно, как все оказалось в снегу. Значит наступила зима....
11 04 2024 11:43:40
Некоторые географические объекты получают имя конкретного человека, который либо открыл его, либо внес большой вклад в исследования географии планеты....
10 04 2024 4:20:35
Рыжая рысь или красная рысь (Lynx rufus) - вид хищного млекопитающего из семейства кошачьи, родиной которого является Северная Америка....
09 04 2024 19:52:12
Растения уникальные среди эукариот организмы, чьи клетки имеют дополнительную оболочку, поверх плазматической мембраны и органеллы, которые помогают производить свою собственную пищу....
08 04 2024 3:27:41
География изучает также саму природу, население и хозяйство, и устанавливает, как взаимодействует человеческое общество с географической средой (земной природой, включённой в сферу человеческой деятельности)....
07 04 2024 0:20:26
Клетки животных являются типичными эукариотическими клетками, заключенными в плазматическую мембрану и содержат окруженное мембраной ядро и органеллы....
06 04 2024 21:22:16
Географическая информация – это данные о различных географических объектах и явлениях, в которых обычно указывается их положение на нашей планете....
05 04 2024 17:41:12
Археи - домен микроорганизмов, которые были обнаружены в начале 1970-х годов. Подобно бактериям, они являются одноклеточными прокариотами....
04 04 2024 15:12:13
Зачастую мама является первой, на кого возлагается долг в воспитании потомства. Но давайте все же не забывать и о роли отцов в этом нелегком деле....
03 04 2024 1:14:47
Удивительная флора Байкала – это сочетание редких и охраняемых видов, а также распространенных лекарственных растений. Богатство хвойных и широколиственных лесов способствовало зарождению прекрасного природного мира, в котором обитает и множество птиц, и десятки видов животных....
02 04 2024 15:46:33
Страшные животные, встречаются, как на суше, так и в воде, одни из них имеют острые клыки и зубы, другие являются паразитами, а третьи выглядят ужасно, но на самом деле безвредны....
01 04 2024 0:56:40
Чтобы получить разнообразие в индивидуумах, необходима разная генетика и выраженные фенотипы. Все это зависит от способа размножения определенного вида....
31 03 2024 13:59:23
Тихий океан простирается от Евразии и Австралии на западе до Северной и Южной Америки на востоке, а также Антарктиды на юге....
30 03 2024 14:16:23
Из этой статьи вы узнаете основные предпочтения кошек, которые помогут вам установить прочную и гармоничную связь с вашим пушистым любимцем....
29 03 2024 23:14:36
Описание и хаpaктеристика водных, лесных, земельных, минеральных и биологических ресурсов континента Австралия....
28 03 2024 23:12:37
В этой статье представлен список и краткая хаpaктеристика четырех крупнейших планет в Солнечной системе....
27 03 2024 14:28:32
С давних пор многие домашние животные были настоящими друзьями для людей. Верными, близкими, преданными. Сейчас они помогают избавиться стресса, оставаясь всегда верными своему хозяину....
26 03 2024 10:54:30
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....
25 03 2024 17:46:51
Панголина иногда называют «чешуйчатым муравьедом». Некоторые люди также называют его шишкой с ногами или артишоком с хвостом. Однако несмотря на то, как его описать, панголин, безусловно, очень странное животное!...
24 03 2024 10:33:58
Антарктида – материк, в котором господствует одна природная зона, а флора и фауна представлены скудным разнообразием. Климат здесь суровый даже летом, а зимой температура опускается до -80 градусов и ниже, выжить в такой среде сложно даже адаптированным животным....
23 03 2024 4:21:28
В этой статье рассмотрены 10 самых интересных фактов о пресмыкающихся, начиная от размножения и до сброса кожи....
22 03 2024 5:59:14
Полуостровом называют участок суши, который омывается водоемами с трех сторон, а с четвертой стороны он соединяется с основным материком....
21 03 2024 4:54:51
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
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Самая краткая биография Андерсена
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Основные природные зоны Канады
Богатство (обществознание, 5 класс)
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Ганс Христиан Андерсен биография кратко для детей и интересные факты
Teaching approaches: The grammartranslation method
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Разряды местоимений- таблица видов с примерами в русском языке
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Самая краткая биография Грига
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Булат Окуджава биография, кратко о творчестве и личной жизни
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Непроизводные и производные междометия, таблица с примерами
Самая краткая биография Марко Поло
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится