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
В этой статье представлен список и краткое описание десяти самых больших островов планеты в порядке возрастания площади....
28 03 2024 18:44:28
Естествознание представляет собой комплекс наук о природе, включающий в себя сотни дисциплин. Все они направлены на познание мира....
27 03 2024 3:40:47
Обыкновенная или евразийская рысь (Lynx lynx) - один из четырех видов рода рыси (Lynx). Это хищное млекопитающее семейства кошачьи (Felidae), обитающее в России, Центральной Азии и Европе....
25 03 2024 8:59:53
Природа Японии, как и сама страна, настолько уникальна и удивительна, что описать словами эту красоту нереально. Увидев даже просто фото, в эту красоту невозможно не влюбиться....
24 03 2024 13:57:34
Полуостровом называют участок суши, который омывается водоемами с трех сторон, а с четвертой стороны он соединяется с основным материком....
23 03 2024 17:21:51
Среди многочисленных картин известного художника Александра Герасимова, очень удачной его работой считается натюрморт «Дары осени»....
22 03 2024 6:15:56
Очень часто лето наступает неожиданно, после холодных деньков, устанавливается температура выше двадцати градусов, и наступает лето. Но иногда его приходится долго ждать....
21 03 2024 10:59:17
ОТВЕТ: Птицы имеют язык. Как ни странно, птичий язык содержит внутри кости, которые делают его более жестким, чтобы собирать пищу или материалы для подстилки и гнезда....
20 03 2024 15:51:13
Существует несколько различных видов бесполого размножения. Давайте рассмотрим некоторые наиболее распространенные....
19 03 2024 12:39:38
Как прокариотические, так и эукариотические клетки могут содержат структуры, известные как реснички и жгутики....
18 03 2024 6:50:51
В этой статье описаны наиболее известные породы кошек с кудрявой шерстью....
17 03 2024 16:37:10
Все самые высочайшие вулканы мира находятся в Южной Америке и принадлежат к Андскому вулканическому поясу....
16 03 2024 11:30:55
Традиционно природные ресурсы, используемые человеком, делятся на неисчерпаемые и исчерпаемые. В какую же группу следует отнести нефть и каменный уголь?...
15 03 2024 0:17:51
Здесь представлен краткий обзор 10-ти крупнейших африканских стран в порядке возрастания площади с кратким описанием и расположением на карте Африки....
14 03 2024 1:56:54
Клетки грибов похожи на клетки растений и животных в том, что у них есть ядро, клеточная мембрана, цитоплазма и митохондрии. Как и клетки растений, клетки грибов имеют клеточную стенку, но не из целлюлозы, а из хитина....
13 03 2024 20:34:45
ОТВЕТ: Обыкновенная или рыжая лисица способна развивать максимальную скорость бега до......
12 03 2024 20:15:32
Первоначально натуралисты утверждали, что на планете насчитывается от 9 000 до 10 000 видов птиц. Однако недавние исследования удвоили это число до приблизительно 18 000 видов....
11 03 2024 0:33:48
Ивана Ивановича Шишкина по праву можно назвать знатоком русского леса. У него очень много картин посвящены этой теме. Он умело в своих работах изображает самые красивые уголки природы. Но самой любимой картинной многих ценителей его искусства является «Утро в сосновом лесу»....
10 03 2024 6:17:34
Азия является крупнейшим регионом в мире как по площади, так и по населению. Крайние точки Азиатской части света почти полностью совпадают с окраинами материка Евразия, за исключением западной....
09 03 2024 6:47:20
Благодаря Солнцу существует жизнь на нашей планете. Оно согревает Землю до благоприятной для жизни температуры. Если оно грело сильнее, то все бы сгорело от зноя, водоемы испарились, планета превратилась в сплошную пустыню....
08 03 2024 1:45:48
Моря нашей планеты расположены в разных регионах, и поэтому сильно отличаются по температуре воды. Самым холодным морем Земли принято считать......
07 03 2024 22:47:14
География, как и любая другая наука, имеет свои методы исследований и источники информации. Под эти термином стоит понимать те способы и приемы, с помощью которых географы получают новые знания....
06 03 2024 11:28:49
Водопад – это место в устье реки, где водный поток падает вертикально сверху вниз. Если же имеет место резкий перепад высоты, но вода не падает отвесно, а просто быстро течет под большим углом, то это не водопад, а речной порог....
05 03 2024 6:12:32
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....
04 03 2024 13:27:49
ОТВЕТ: Полосатые скунсы являются родными для Северной Америки, включая всю территорию......
03 03 2024 20:52:13
Камни встречаются на нашей планете повсеместно. Они сильно отличаются друг от друга не только размерами и формой, но и свойствами – цветом, прочностью, твердостью....
02 03 2024 12:17:57
В статье приведен список, названия, описание и фото крупнейших из ныне живущих ящериц в мире....
01 03 2024 11:54:43
Лесные пожары обычно начинаются с несчастных случаев, человеческой небрежности, поджога или природных процессов....
29 02 2024 14:38:39
Картография – это прикладная наука, которая изучает карты, глобусы и любые иные способы отображения информации о прострaнcтвенном расположении объектов....
28 02 2024 1:22:50
ОТВЕТ: Слоны являются травоядными животными, поэтому они питаются фруктами, корой, веточками и травой....
27 02 2024 7:33:23
Хоботные (Proboscideans) - это отряд плацентарных млекопитающих, который включает слонов и их вымерших родственников. У всех представителей отряда есть хобот, который выполняет различные функции, включая захват пищи или воды, передвижение предметов, и взаимодействие с другими сородичами....
26 02 2024 20:29:29
Для определения расположения объектов на Земле нужна система координат. В качестве таких координат в географии используют широту и долготу....
25 02 2024 15:38:14
Комменсализм - это тип отношений между двумя живыми организмами, в которых один организм получает выгоду от другого, не навредив ему, но и не принося пользы....
24 02 2024 0:15:58
Предлагаем вам познакомиться с ТОП 10 самых ядовитых змей в мире. Как вы понимаете, с ними лучше не встречаться....
23 02 2024 19:50:20
Узнайте больше информации о континенте из приведенных ниже десяти удивительных и важных географических фактов об Африке....
22 02 2024 5:46:50
Зимой мы меняем легкие вещи на теплые пуховики, а летом купаемся и отдыхаем на природе. Но не все задумывались, почему так происходит. В этой статье кратко разберем, что к чему и как положение Земли причастно к временам года....
21 02 2024 4:21:50
ОТВЕТ: Альбатрос имеет одну из самых длинных продолжительность жизни среди птиц, которая составляет до......
20 02 2024 11:54:30
Узнай, какие горные вершины являются высочайшими на каждом материке планеты....
19 02 2024 2:54:53
Описание и хаpaктеристика водных, лесных, земельных, минеральных и биологических ресурсов континента Австралия....
18 02 2024 1:25:21
В этой статье представлены десять крупнейших озер Африки с названиями, фото, площадями, расположением и кратким описанием....
17 02 2024 22:48:46
ОТВЕТ: Максимальная скорость акулы изменяется в зависимости от вида. В Мировом океане обитает более 400 видов акул, но самым быстрым из них является......
16 02 2024 6:54:37
Нос котенка - это больше, чем просто симпатичная кнопка. Это также важный орган, содержащий около 45 - 80 миллионов микроскопических обонятельных рецепторов....
15 02 2024 3:26:10
В далеком прошлом, когда люди освоили земледелие, мир растений стал подразделяться на две группы: дикорастущие и культурные растения....
14 02 2024 20:51:26
Термин геоморфология в своем базовом определении - это изучение физических свойств Земли и процессов, при которых формируются эти особенности....
13 02 2024 3:36:50
После долгой и морозной зимы все ждут прихода весны. Потому что именно в это время года пробуждается природа, рождаются новые надежды, верится, что все должно сложиться наилучшим образом....
12 02 2024 16:25:39
Озера – это впадины в суше, заполненные водой и не связанные с Мировым океаном....
11 02 2024 3:57:30
ОТВЕТ: Сверчки всеядны и едят фрукты, семена, листья, других насекомых, нектар и останки мертвых животных....
10 02 2024 2:42:37
Индийский аист-разиня, по меркам семейства аистовые — птица среднего размера. Рост гонгала, в среднем составляет около 81 см, а размах крыльев колeблется в диапазоне 147-149 см....
09 02 2024 20:35:16
Первый верблюд был приобретен у испанцев на Канарских островах и прибыл в Австралию в 1840 году, став частью экспедиции под руководством Джона Хорроксом....
08 02 2024 0:50:24
Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 ::