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
Какой из материков самый холодный на Земле? Очевидно, что это Антарктида! Это единственный континент, расположенный на полюсе......
12 05 2024 20:11:40
Воды суши могут быть разделены подземные воды и воды поверхностные. На подземные воды приходится примерно 1,7%% всей гидросферы, то есть половина вод суши....
11 05 2024 2:14:12
Современная классификация насчитывает 9 подвидов тигра, 3 из которых полностью истрeблены человеком или вымерли из-за разрушения среды их обитания....
10 05 2024 5:51:29
Комменсализм - это тип отношений между двумя живыми организмами, в которых один организм получает выгоду от другого, не навредив ему, но и не принося пользы....
09 05 2024 8:50:50
Как все дети я очень рад, что у нас школьников бывают такие длинные летние каникулы. Это самое лучшее время, когда почти нет никаких забот, не надо делать уроки....
08 05 2024 18:23:58
Национальный парк Ахаггар расположен в одноименном нагорье вулканического происхождения на юго-востоке Алжира. В основном Ахаггар находится в Алжире и лишь малая часть расположена на юге Нигера......
07 05 2024 4:49:30
Предлагаем погрузиться в растительный мир Свердловской области и узнать о некоторых его представителях подробнее....
06 05 2024 14:34:56
Представляем вашему вниманию пятерку крупнейших полуостровов Африки с фото и кратким описанием....
05 05 2024 16:39:45
ОТВЕТ: Дождевой червь имеет пять аортальных дуг (кольцевые сосуды), которые функционирует подобно сердцу....
04 05 2024 17:43:24
Сторонами горизонта (ещё применяется термин «стороны света») называют 4 особых выделенных направления (север, юг, восток и запад), которые имеют ключевое значение в географии....
03 05 2024 10:22:20
Триасовый период был первым периодом мезозойской эры и длился около 51 млн лет....
02 05 2024 2:12:37
Наша планета Земля очень большая. Каждый ее уголок отличается разнообразной природой. Но у каждого человека есть своя родная природа. Даже если встречаются наиболее красивые места, то родную природу нельзя ни с чем сравнить....
01 05 2024 17:37:54
Хордовые (Chordata) - тип животных, который включает позвоночных, личиночнохордовых и бесчерепных....
30 04 2024 20:48:58
Средообразующая деятельность - это термин, используемый для обозначения процесса, посредством которого конкретный организм изменяет свою среду обитания....
29 04 2024 2:43:55
С помощью градусной сетки на карте можно определять расстояние между точками на земной поверхности, но точность таких вычислений относительно невысока....
28 04 2024 21:15:28
В большинстве озер на Земле вода пресная, однако встречаются и исключения. В некоторых водоемах содержание соли в разы превышает среднее значение для Мирового океана....
27 04 2024 3:36:10
Забавная реакция питомца на валерьянку, а также упopное выклянчивание настойки или таблеток, как только они появятся в хозяйских руках, наводит на мысль предлагать её кошке ‒ иногда, в виде развлечения....
26 04 2024 7:11:17
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....
25 04 2024 6:57:10
В этом регионе большие территории заняты лесами и болотами, поэтому он богат торфом и древесиной. Также можно отметить биоресурсы Белого и Баренцева моря, где ежегодно вылавливают сотни тысяч тонн промысловой рыбы....
24 04 2024 5:56:23
Водное животное - это позвоночное или беспозвоночное животное, которое живет в воде в течение определенного периода или всей своей жизни....
23 04 2024 2:29:39
ОТВЕТ: Разные виды птиц потрeбляют различные продукты. Сильно разнятся вкусовые предпочтения у домашних и диких особей. Также на рацион птиц могут влиять......
22 04 2024 9:52:28
Рассматривая картину художницы мы видим обратную сторону полотна, можно только предполагать, что так привлекло двух мальчиков. На картине скорее всего весенний пейзаж с белыми березами, которые художница могла срисовать с вида за окном....
21 04 2024 12:15:58
Финвал (Balaenoptera physalus) - крупное млекопитающее из отряда китообразные (Cetacea), семейста полосатиковые киты (Balaenopteridae)....
20 04 2024 18:18:29
ОТВЕТ: Максимальная скорость бега немецкой овчарки варьируется от 30 до......
19 04 2024 15:32:34
Почти каждый может узнать пингвина, но насколько вы действительно знаете об этих морских птицах? Начните с этих 7 увлекательных и интересных фактов о пингвинах....
18 04 2024 17:53:16
Планеты-гиганты Солнечной системы также именуемые внешними планетами, включают Юпитер, Нептун, Уран и Сатурн....
17 04 2024 8:48:14
Если осенью нам дождь надоедает, так как он приносит холода, сырость и пасмурную погоду, то весной его наоборот все ждут. После него становится все свежим и чистым вокруг....
16 04 2024 17:31:37
Россия – самое большое государство планеты. На ее территории расположено более тысячи городов, из которых 15 имеют население свыше миллиона человек....
15 04 2024 15:21:36
Питательные вещества - это молекулы в пище, которые необходимы всем живым организмам для выработки энергии, роста, развития и воспроизводства....
14 04 2024 20:42:46
ОТВЕТ: Несмотря на то, что тигры могут весит сотни килограммов (до 300 кг), они способны развивать скорость бега......
13 04 2024 6:35:12
Многие виды животных находятся под угрозой уничтожения. Для того чтобы не допустить этого, была создана Красная книга....
12 04 2024 2:59:58
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....
11 04 2024 18:38:43
В этой статье, мы проведем вам краткую экскурсию по жизненному циклу медуз, начиная от оплодотворенного яйца до взрослой особи....
10 04 2024 12:18:38
Все живые организмы могут быть распределены в одну из двух групп (прокариоты или эукариоты) в зависимости от основной структуры их клеток....
09 04 2024 10:46:57
В древности люди не занимались производством в современном смысле слова. Все необходимые ресурсы они получали от природы, занимаясь рыболовством, охотой и...
08 04 2024 12:25:38
В этой статье вы найдете подборку цветных картинок фруктов и сможете дать ребенку новые знания о этих удивительных дарах природы!...
07 04 2024 12:41:25
Анаконда – вид змей, принадлежащий к подсемейству удавов. Она считается самой тяжелой змеей в мире и одна из самых длинных....
06 04 2024 21:20:49
Просыпаясь утром, мы выглядываем в окно, чтобы посмотреть какая погода. В зависимости от времени года, мы обращаем внимание на природные явления: светит ли солнце, идет ли дождь или снег. Нас интересует какая температура воздуха, для того, чтобы правильно одеться....
05 04 2024 12:49:28
ОТВЕТ: Есть бесчисленное множество видов животных без хвостов, и все они подпадают под категорию......
04 04 2024 13:36:21
Перед нами работа художника Вили-Джеймса «Кот на окне». Она привлекает не сколько своим сюжетом, а загадочным черным котом, который сидит на подоконнике и наблюдает, что происходит вокруг....
03 04 2024 13:56:25
На австралийском гербе крупным планом изображено два животных. Они стоят слева и справа щита, на котором изображены гербы отдельных австралийских провинций....
02 04 2024 22:37:52
Грибы - разнообразная группа живых организмов, которая даже поспособствовала развитию медицины. Давайте же рассмотрим 7 познавательных и интересных фактов о грибах....
01 04 2024 8:37:58
Чтобы восполнить пробелы в общении с окружающей средой наших детей мы всё чаще оборудуем своё жилище, учебные классы и комнаты в детских садах «живыми уголками»....
31 03 2024 14:12:29
Человек и природа должны быть вместе. Мы привыкли получать от природы все, что нам захочется – это наслаждение теплой солнечной погодой, купание в водоемах, вкусные фрукты, овощи, орехи и семечки....
30 03 2024 1:40:28
Африканский бородавочник (Phacochoerus africanus) - дикий представитель семейства свиньи (Suidae), обитающий на пастбищах, саваннах и редколесье Африканского континента к югу от Сахары....
29 03 2024 4:23:34
Губки (Porifera) - тип водных беспозвоночных животных, включающий около 10000 известных видов обитающих на Земле в наши дни....
28 03 2024 1:21:42
В некоторых местах есть локальный набор атмосферных условий, которые отличаются от остальных районов, окружающих это место....
27 03 2024 12:20:15
ОТВЕТ: Пингвины живут в Антарктиде, так как очень хорошо приспособлены к сильному холоду благодаря своим уникальным......
26 03 2024 21:47:33
Есть много животных, помогающих людям спасти планету. Они играют важную роль в поддержании тонкого баланса жизни на Земле в их родных экосистемах....
25 03 2024 14:47:20
Гаур (Bos frontalis), также известный, как индийский бизон - крупнейший из сохранившихся в наши дни представитель рода настоящие быки (Bos), родом из Южной и Юго-Восточной Азии....
24 03 2024 8:19:28
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
Самая краткая биография Андерсена
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Круговорот воды в природе – Окружающий мир
Богатство (обществознание, 5 класс)
Самая краткая биография Грига
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Ганс Христиан Андерсен биография кратко для детей и интересные факты
Основные природные зоны Канады
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Самая краткая биография Марко Поло
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Истории различных видов трaнcпорта (2 класс, окружающий мир)