Sustancias inorgánicas de la célula y su significado brevemente. La composición química de las células. Compuestos inorgánicos de la célula. Sustancias inorgánicas de la célula.

Propiedades básicas y niveles de organización de la naturaleza viva

Los niveles de organización de los sistemas vivos reflejan subordinación, jerarquía organización estructural vida:

Genética molecular - biopolímeros individuales (ADN, ARN, proteínas);

Celular: una unidad elemental de vida que se reproduce a sí misma (procariotas, eucariotas unicelulares), tejidos, órganos;

Organísmico - existencia independiente de un individuo separado;

Población-especie - una unidad elemental en evolución - una población;

Biogeocenótico - ecosistemas que consisten en diferentes poblaciones y su hábitat;

Biosférico: toda la población viva de la Tierra, que proporciona la circulación de sustancias en la naturaleza.

La naturaleza es todo el mundo material existente en toda su diversidad de formas. La unidad de la naturaleza se manifiesta en la objetividad de su existencia, la composición elemental común, la subordinación a las mismas leyes físicas, en el carácter sistémico de la organización. Varios sistemas naturales, tanto vivos como no vivos, están interconectados e interactúan entre sí. Un ejemplo de interacción sistémica es la biosfera.

La biología es un complejo de ciencias que estudia los patrones de desarrollo y vida de los sistemas vivos, las razones de su diversidad y adaptabilidad al medio ambiente, la relación con otros sistemas vivos y objetos de naturaleza inanimada.

El objeto de la investigación biológica es la vida silvestre.

Los temas de investigación en biología son:

Patrones generales y particulares de organización, desarrollo, metabolismo, transmisión. información hereditaria;

La diversidad de las formas de vida y de los propios organismos, así como su relación con el medio ambiente.

Se explica toda la diversidad de la vida en la Tierra proceso evolutivo y acción ambiente sobre organismos.

La esencia de la vida está determinada por M.V. Volkenstein como la existencia en la Tierra de "cuerpos vivos, que son sistemas abiertos de autorregulación y autorreproducción construidos a partir de biopolímeros: proteínas y ácidos nucleicos".

Las principales propiedades de los sistemas vivos:

Metabolismo;

autorregulación;

Irritabilidad;

Variabilidad;

Herencia;

reproducción;

Composición química células. Sustancias inorgánicas de la célula.

La citología es una ciencia que estudia la estructura y funciones de las células. La célula es la unidad estructural y funcional elemental de los organismos vivos. Las células de los organismos unicelulares tienen todas las propiedades y funciones de los sistemas vivos. Las células de los organismos multicelulares se diferencian en estructura y función.

composición atómica: la celda contiene alrededor de 70 elementos sistema periodico elementos de Mendeleev, y 24 de ellos están presentes en todo tipo de células.

Macronutrientes - H, O, N, C, microelementos - Mg, Na, Ca, Fe, K, P, CI, S, ultramicroelementos - Zn, Cu, I, F, Mn, Co, Si, etc.

Composición molecular: la composición de la célula incluye moléculas de origen inorgánico y compuestos orgánicos.

Sustancias inorgánicas de la célula.

Agua. La molécula de agua tiene una estructura espacial no lineal y tiene polaridad. Los puentes de hidrógeno se forman entre moléculas individuales, lo que determina las propiedades físicas y Propiedades químicas agua.

Arroz. 1. Molécula de agua 2. Puentes de hidrógeno entre moléculas de agua

Propiedades físicas del agua:

El agua puede estar en tres estados: líquido, sólido y gaseoso;

El agua es un disolvente. Las moléculas polares de agua disuelven las moléculas polares de otras sustancias. Las sustancias que son solubles en agua se llaman hidrofílicas. Las sustancias que son insolubles en agua son hidrofóbicas;

Alta capacidad calorífica específica. Para romper los puentes de hidrógeno que sostienen las moléculas de agua, se requiere absorber un gran número de energía. Esta propiedad del agua asegura el mantenimiento del equilibrio térmico en el cuerpo;

Alto calor de vaporización. Se necesita mucha energía para evaporar el agua. El punto de ebullición del agua es más alto que el de muchas otras sustancias. Esta propiedad del agua protege al cuerpo del sobrecalentamiento;

Las moléculas de agua están en constante movimiento, chocan entre sí en la fase líquida, lo cual es importante para los procesos metabólicos;

adherencia y tensión superficial. Los enlaces de hidrógeno determinan la viscosidad del agua y la adhesión de sus moléculas a las moléculas de otras sustancias (cohesión). Debido a las fuerzas de adhesión de las moléculas, se crea una película sobre la superficie del agua, que se caracteriza por la tensión superficial;

Densidad. Cuando se enfría, el movimiento de las moléculas de agua se ralentiza. El número de enlaces de hidrógeno entre las moléculas se vuelve máximo. El agua tiene la mayor densidad a 4°C. Congelándose, el agua se expande (se necesita un lugar para la formación de enlaces de hidrógeno) y su densidad disminuye, por lo que el hielo flota en la superficie del agua, lo que protege el depósito de la congelación;

La capacidad de formar estructuras coloidales. Las moléculas de agua forman un caparazón alrededor de las moléculas insolubles de algunas sustancias, evitando la formación de partículas grandes. Este estado de estas moléculas se denomina disperso (scattered). Las partículas más pequeñas de sustancias rodeadas de moléculas de agua forman soluciones coloidales (citoplasma, fluidos intercelulares).

funciones biológicas agua:

Transporte: el agua proporciona el movimiento de sustancias en la célula y el cuerpo, la absorción de sustancias y la excreción de productos metabólicos. En la naturaleza, el agua transporta productos de desecho a los suelos y cuerpos de agua;

Metabólico: el agua es un medio para todas las reacciones bioquímicas y un donante de electrones durante la fotosíntesis, es necesaria para la hidrólisis de macromoléculas a sus monómeros;

Participa en la educación:

1) fluidos lubricantes que reducen la fricción (sinovial - en las articulaciones de los vertebrados, pleural, en la cavidad pleural, pericárdico - en el saco pericárdico);

2) moco, que facilita el movimiento de sustancias a través de los intestinos, crea un ambiente húmedo en las membranas mucosas del tracto respiratorio;

3) secretos (saliva, lágrimas, bilis, semen, etc.) y jugos en el cuerpo.

iones inorgánicos. Los iones celulares inorgánicos están representados por: cationes K+, Na+, Ca2+, Mg2+, NH3 y aniones Cl-, NOi2-, H2PO4-, HCO3-, HPO42-.

La diferencia entre el número de cationes y aniones en la superficie y en el interior de la célula proporciona la aparición de un potencial de acción, que subyace a la excitación nerviosa y muscular.

Los aniones de ácido fosfórico crean un sistema amortiguador de fosfato que mantiene el pH del entorno intracelular del cuerpo en un nivel de 6-9.

El ácido carbónico y sus aniones crean un sistema tampón de bicarbonato y mantienen el pH del medio extracelular (plasma sanguíneo) en un nivel de 4-7.

Los compuestos de nitrógeno sirven como fuente nutrición mineral, síntesis de proteínas, ácidos nucleicos. Los átomos de fósforo forman parte de los ácidos nucleicos, fosfolípidos, así como de los huesos de los vertebrados, la cubierta quitinosa de los artrópodos. Los iones de calcio son parte de la sustancia ósea, también son necesarios para la implementación de la contracción muscular, la coagulación de la sangre.

Libro de texto para los grados 10-11

Sección I. Célula - una unidad de vida
Capítulo I. Composición química de la célula.

Los seres vivos contienen una gran cantidad elementos químicos. Forman dos clases de compuestos: orgánicos e inorgánicos. Los compuestos químicos, cuya base de estructura son los átomos de carbono, son contraste vivo. Estos compuestos se denominan orgánicos. Los compuestos orgánicos son extremadamente diversos, pero solo cuatro clases de ellos tienen un importancia biológica: proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos.

§ 1. Compuestos inorgánicos

Elementos químicos biológicamente importantes. De los más de 100 elementos químicos que conocemos, los organismos vivos contienen alrededor de 80, y solo en relación con 24 se sabe qué funciones realizan en la célula. El conjunto de estos elementos no es casual. La vida se originó en las aguas del Océano Mundial, y los organismos vivos consisten principalmente en aquellos elementos que forman compuestos que son fácilmente solubles en agua. La mayoría de estos elementos se encuentran entre los ligeros, su característica es la capacidad de entrar en enlaces fuertes (covalentes) y formar muchas moléculas complejas diferentes.

El oxígeno (más del 60 %), el carbono (alrededor del 20 %) y el hidrógeno (alrededor del 10 %) predominan en la composición de las células del cuerpo humano. El nitrógeno, el calcio, el fósforo, el cloro, el potasio, el azufre, el sodio y el magnesio, en conjunto, representan alrededor del 5%. Los 13 elementos restantes constituyen no más del 0,1%. Las células de la mayoría de los animales tienen una composición elemental similar; sólo difieren las células de las plantas y los microorganismos. Incluso aquellos elementos que están contenidos en las células en cantidades insignificantes no pueden ser reemplazados por nada y son absolutamente necesarios para la vida. Así, el contenido de yodo en las células no supera el 0,01%. Sin embargo, con una falta de ella en el suelo (debido a esto y en productos alimenticios) el crecimiento y desarrollo de los niños se retrasa. El contenido de cobre en las células animales no supera el 0,0002%. Pero con la falta de cobre en el suelo (por lo tanto, en las plantas), se producen enfermedades masivas en los animales de granja.

El valor de la celda de elementos básicos se da al final de este párrafo.

Compuestos inorgánicos (minerales). La composición de las células vivas incluye una serie de compuestos relativamente simples que también se encuentran en la naturaleza inanimada, en minerales, aguas naturales. Estos son compuestos inorgánicos.

El agua es una de las sustancias más comunes en la tierra. Cubre la mayoría superficie de la Tierra. Casi todos los seres vivos están compuestos principalmente de agua. En los seres humanos, el contenido de agua en los órganos y tejidos varía del 20 % (en el tejido óseo) al 85 % (en el cerebro). Aproximadamente 2/3 de la masa de una persona es agua, en el cuerpo de una medusa hasta el 95% del agua, incluso en semillas de plantas secas, el agua es del 10 al 12%.

El agua tiene algunas propiedades únicas. Estas propiedades son tan importantes para los organismos vivos que es imposible imaginar la vida sin esta combinación de hidrógeno y oxígeno.

Las propiedades únicas del agua están determinadas por la estructura de sus moléculas. En una molécula de agua, un átomo de oxígeno está unido covalentemente a dos átomos de hidrógeno (Fig. 1). La molécula de agua es polar (dipolo). Las cargas positivas se concentran en los átomos de hidrógeno, ya que el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno.

Arroz. 1. Formación de puentes de hidrógeno en el agua

El átomo de oxígeno cargado negativamente de una molécula de agua es atraído por el átomo de hidrógeno cargado positivamente de otra molécula para formar un enlace de hidrógeno (Fig. 1).

En términos de fuerza, un enlace de hidrógeno es entre 15 y 20 veces más débil que un enlace covalente. Por lo tanto, el enlace de hidrógeno se rompe fácilmente, lo que se observa, por ejemplo, durante la evaporación del agua. Debido a moción termal moléculas en el agua, se rompen algunos puentes de hidrógeno, se forman otros.

Por lo tanto, las moléculas en agua líquida son móviles, lo cual es importante para los procesos metabólicos. Las moléculas de agua penetran fácilmente en las membranas celulares.

Debido a la alta polaridad de las moléculas, el agua es un solvente para otros compuestos polares. En el agua se disuelven más sustancias que en cualquier otro líquido. Por eso en ambiente acuático Las células llevan a cabo muchas reacciones químicas. El agua disuelve los productos metabólicos y los elimina de la célula y del cuerpo como un todo.

El agua tiene una alta capacidad calorífica, es decir, la capacidad de absorber calor con un cambio mínimo en su propia temperatura. Debido a esto, protege a la célula de los cambios bruscos de temperatura. Dado que se gasta mucho calor en la evaporación del agua, al evaporar el agua, los organismos pueden protegerse del sobrecalentamiento (por ejemplo, durante la sudoración).

El agua tiene una alta conductividad térmica. Esta propiedad crea la posibilidad de una distribución uniforme del calor entre los tejidos del cuerpo.

El agua sirve como disolvente de los "lubricantes" necesarios dondequiera que existan superficies de fricción (por ejemplo, en las juntas).

El agua tiene una densidad máxima a 4°C. Por lo tanto, el hielo, que tiene menor densidad, es más liviano que el agua y flota en su superficie, lo que protege al reservorio de la congelación.

En relación con el agua, todas las sustancias celulares se dividen en dos grupos: hidrofílico - "agua amante" e hidrofóbico - "temeroso del agua" (del griego "hidro" - agua, "phileo" - amor y "phobos" - miedo) .

Las sustancias hidrofílicas son sustancias que son altamente solubles en agua. Estos son sales, azúcares, aminoácidos. Las sustancias hidrofóbicas, por otro lado, son prácticamente insolubles en agua. Estos incluyen, por ejemplo, grasas.

superficies celulares que separan la célula de ambiente externo, y algunas otras estructuras están compuestas de compuestos insolubles en agua (hidrofóbicos). Esto mantiene la integridad estructural de la célula. En sentido figurado, una célula puede representarse como un recipiente con agua, donde tienen lugar las reacciones bioquímicas que aseguran la vida. Las paredes de este recipiente son insolubles en agua. Sin embargo, pueden pasar selectivamente compuestos solubles en agua.

Además del agua, entre las sustancias inorgánicas de la célula deben mencionarse las sales, que son compuestos iónicos. Están formados por cationes de potasio, sodio, magnesio y otros metales y aniones de los ácidos clorhídrico, carbónico, sulfúrico, fosfórico. Durante la disociación de tales sales, aparecen cationes en soluciones (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, etc.) y aniones (CI -, HCO 3 -, HS0 4 -, etc.). La concentración de iones en la superficie externa de la célula difiere de su concentración en superficie interior. Un número diferente de iones de potasio y sodio en la superficie interna y externa de la célula crea una diferencia de carga en la membrana. En la superficie externa de la membrana celular hay una concentración muy alta de iones de sodio, y en la superficie interna hay una concentración muy alta de iones de potasio y una concentración baja de sodio. Como resultado, se forma una diferencia de potencial entre la superficie interna y externa de la membrana celular, lo que provoca la transmisión de excitación a lo largo del nervio o músculo.

Los iones de calcio y magnesio son activadores de muchas enzimas y, si son deficientes, se interrumpen los procesos vitales de las células. Los ácidos inorgánicos y sus sales realizan una serie de funciones importantes en los organismos vivos. Ácido clorhídrico crea un ambiente ácido en el estómago de animales y humanos y en órganos especiales de plantas insectívoras, acelerando la digestión de las proteínas de los alimentos. Los residuos de ácido fosfórico (H 3 P0 4), que se unen a una serie de proteínas enzimáticas y otras proteínas celulares, cambian su actividad fisiológica. Los residuos de ácido sulfúrico, al unirse a sustancias extrañas insolubles en agua, les dan solubilidad y contribuyen así a su eliminación de células y organismos. Las sales de sodio y potasio de los ácidos nitroso y fosfórico, la sal de calcio del ácido sulfúrico son componentes importantes de la nutrición mineral de las plantas, se aplican al suelo como fertilizantes para la nutrición de las plantas. Con más detalle, el valor para la celda de elementos químicos se da a continuación.

Elementos químicos biológicamente importantes de la célula.

  1. Qué es papel biológico agua en la jaula?
  2. ¿Qué iones se encuentran en la célula? ¿Cuál es su función biológica?
  3. ¿Qué papel juegan los cationes contenidos en la célula?
Biología [Una guía completa para prepararse para el examen] Lerner Georgy Isaakovich

2.3.1. Sustancias inorgánicas de la célula.

La célula contiene alrededor de 70 elementos del sistema periódico de elementos de Mendeleev, y 24 de ellos están presentes en todos los tipos de células. Todos los elementos presentes en la celda se dividen, según su contenido en la celda, en grupos:

macronutrientes– H, O, N, C,. Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S;

oligoelementos– B, Ni, Cu, Co, Zn, Mb, etc.;

ultramicroelementos– U, Ra, Au, Pb, Hg, Se, etc.

La célula contiene moléculas inorgánico Y orgánico conexiones

Compuestos inorgánicos de la célula - agua Y inorgánico iones

El agua es la sustancia inorgánica más importante de la célula. Todas las reacciones bioquímicas tienen lugar en soluciones acuosas. La molécula de agua tiene una estructura espacial no lineal y tiene polaridad. Los enlaces de hidrógeno se forman entre moléculas de agua individuales, que determinan las propiedades físicas y químicas del agua.

Propiedades físicas del agua: Dado que las moléculas de agua son polares, el agua tiene la propiedad de disolver moléculas polares de otras sustancias. Las sustancias que son solubles en agua se llaman hidrófilo. Las sustancias que son insolubles en agua se llaman hidrofóbico.

El agua tiene un alto calor especifico. Para romper los numerosos enlaces de hidrógeno que existen entre las moléculas de agua, es necesario absorber una gran cantidad de energía. Recuerda cuánto tarda en hervir una tetera. Esta propiedad del agua asegura el mantenimiento del equilibrio térmico en el cuerpo.

Se necesita mucha energía para evaporar el agua. El punto de ebullición del agua es más alto que el de muchas otras sustancias. Esta propiedad del agua protege al cuerpo del sobrecalentamiento.

El agua puede estar en tres estados de agregación: líquido, sólido y gaseoso.

Los puentes de hidrógeno determinan la viscosidad del agua y la adhesión de sus moléculas a las moléculas de otras sustancias. Debido a las fuerzas de adhesión de las moléculas, se crea una película en la superficie del agua, que tiene una característica tal como tensión superficial.

Cuando se enfría, el movimiento de las moléculas de agua se ralentiza. El número de enlaces de hidrógeno entre las moléculas se vuelve máximo. El agua alcanza su máxima densidad a 4 C?. A medida que el agua se congela, se expande (requiere espacio para que se formen enlaces de hidrógeno) y su densidad disminuye. Por eso el hielo flota.

Funciones biológicas del agua. El agua asegura el movimiento de sustancias en la célula y el cuerpo, la absorción de sustancias y la excreción de productos metabólicos. En la naturaleza, el agua transporta productos de desecho a los suelos y cuerpos de agua.

El agua es un participante activo en las reacciones metabólicas.

El agua está involucrada en la formación de fluidos lubricantes y mocos, secretos y jugos en el cuerpo. Estos fluidos se encuentran en las articulaciones de los vertebrados, en la cavidad pleural, en el saco pericárdico.

El agua es parte de la mucosidad, que facilita el movimiento de sustancias a través de los intestinos, crea un ambiente húmedo en las membranas mucosas de las vías respiratorias. Los secretos que secretan algunas glándulas y órganos también tienen una base acuosa: saliva, lágrimas, bilis, esperma, etc.

iones inorgánicos. Los iones inorgánicos de la célula incluyen: cationes K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, NH 3 + y aniones Cl -, NO 3 -, H 2 PO 4 -, NCO 3 -, HPO 4 2-.

La diferencia entre el número de cationes y aniones (Na + , Ka + , Cl -) en la superficie y en el interior de la célula proporciona la aparición de un potencial de acción, que subyace a la excitación nerviosa y muscular.

aniones fosfórico los ácidos crean sistema tampón de fosfato, manteniendo el pH del entorno intracelular del cuerpo en el nivel de 6-9.

El ácido carbónico y sus aniones crean un sistema tampón de bicarbonato y mantienen el pH del medio extracelular (plasma sanguíneo) en un nivel de 7-4.

Los compuestos de nitrógeno sirven como fuente de nutrición mineral, síntesis de proteínas, ácidos nucleicos. Los átomos de fósforo forman parte de los ácidos nucleicos, fosfolípidos, así como de los huesos de los vertebrados, la cubierta quitinosa de los artrópodos. Los iones de calcio forman parte de la sustancia ósea; también son necesarios para la implementación de la contracción muscular, la coagulación de la sangre.

EJEMPLOS DE TAREAS

A1. La polaridad del agua determina su capacidad

1) conducir el calor 3) disolver el cloruro de sodio

2) absorber calor 4) disolver glicerina

A2. Los niños con raquitismo deben recibir medicamentos que contengan

1) hierro 2) potasio 3) calcio 4) zinc

A3. La conducción de un impulso nervioso es proporcionada por iones:

1) potasio y sodio 3) hierro y cobre

2) fósforo y nitrógeno 4) oxígeno y cloro

A4. Los enlaces débiles entre las moléculas de agua en su fase líquida se denominan:

1) covalente 3) hidrógeno

2) hidrófobo 4) hidrófilo

A5. La hemoglobina contiene

1) fósforo 2) hierro 3) azufre 4) magnesio

A6. Elige un grupo de elementos químicos que deben formar parte de las proteínas

A7. Los pacientes con hipotiroidismo reciben medicamentos que contienen

Parte B

EN 1. Selecciona las funciones del agua en la jaula

1) energía 4) construcción

2) enzimático 5) lubricante

3) transporte 6) termorregulador

A LAS 2. Seleccionar solo las propiedades físicas del agua

1) la capacidad de disociarse

2) hidrólisis de sales

3) densidad

4) conductividad térmica

5) conductividad eléctrica

6) donación de electrones

Parte CON

C1. ¿Qué propiedades físicas del agua determinan su importancia biológica?

Del libro Grande Enciclopedia soviética(VK) autor TSB

Del libro Gran Enciclopedia Soviética (IN) del autor TSB

Del libro Gran Enciclopedia Soviética (KA) del autor TSB

Del libro Gran enciclopedia soviética (NOT) del autor TSB

Del libro Gran enciclopedia soviética (PL) del autor TSB

Del libro Gran enciclopedia soviética (PO) del autor TSB

Del libro Gran enciclopedia soviética (ST) del autor TSB

Del libro Cuento casi todo en el mundo por Bryson Bill

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Del libro Pocket Guide to Medical Tests autor Rudnitsky Leonid Vitalievich

24 JAULAS Esto comienza con una celda. La primera celda se divide para convertirse en dos, y dos se convierten en cuatro, y así sucesivamente. Después de solo 47 duplicaciones, tendrá alrededor de 10,000,000,000,000,000 de células listas para cobrar vida como humano*.322 Y cada una de estas células sabe exactamente qué

Del libro Una guía completa de análisis e investigación en medicina autor Ingerleib Mijaíl Borísovich

2.3. La organización química de la célula. La relación de la estructura y funciones de las sustancias inorgánicas y orgánicas (proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos, lípidos, ATP) que componen la célula. Justificación de la relación de los organismos a partir del análisis de su composición química

Del libro Cómo cuidarse si tiene más de 40 años. Salud, belleza, armonía, energía autor Karpujina Victoria Vladimirovna

2.3.2. Materia orgánica de la célula. Carbohidratos, lípidos Carbohidratos. La fórmula general es Сn (H2O)n. Por tanto, los hidratos de carbono contienen en su composición sólo tres elementos químicos: Hidratos de carbono solubles en agua Funciones de los hidratos de carbono solubles: transporte, protección, señalización,

Del libro Enciclopedia del Dr. Myasnikov sobre los más importantes. autor Miasnikov Alejandro Leonidovich

4.6. Sustancias inorgánicas Las sustancias inorgánicas en el plasma y el suero sanguíneo (potasio, sodio, calcio, fósforo, magnesio, hierro, cloro, etc.) determinan las propiedades fisicoquímicas de la sangre. La cantidad de sustancias inorgánicas en el plasma es de alrededor del 1%. Se encuentran en los tejidos del cuerpo.

Del libro del autor

Del libro del autor

Del libro del autor

6.9. Células madre Ahora está de moda hablar de células madre. Cuando la gente me pregunta qué pienso al respecto, respondo la pregunta con una pregunta: “¿Dónde? ¿En Rusia o en el mundo?” En Rusia y en el mundo, la situación en esta área es completamente diferente. El mundo está experimentando una intensa investigación y

La célula como sistema biológico.

Fundamentos de Citología

Conceptos básicos:

teoría celular, citología, célula - una unidad de estructura, vida, crecimiento y desarrollo del cuerpo, clasificación de los seres vivos, procariotas y eucariotas, organización química de la célula, estructura de las células procariotas y eucariotas, relación entre la estructura y las funciones de orgánulos celulares, Características comparativas células vegetales, animales, fúngicas y bacterianas

Se considera que el comienzo del estudio de las células es 1665: el naturalista inglés Robert Hooke, al examinar una sección de un alcornoque bajo un microscopio, vio células que denominó "células". La formación de ideas sobre la célula se produjo en el proceso de desarrollo de la ciencia biológica.

De la historia del desarrollo de ideas sobre la célula:

El origen y desarrollo del concepto de célula. 1665 - R. Hooke introdujo el concepto de "célula"; 1680 - A. Leeuwenhoek descubrió los organismos unicelulares; 1833 - R. Brown descubrió formaciones densas dentro de las células vegetales, a las que llamó "núcleos"; 1838 - M. Schleiden llegó a la conclusión de que todos células vegetales tienen un núcleo, T. Schwann descubrió los núcleos en las células animales.
El surgimiento de la teoría celular 1838 - T. Schwann y M. Schleiden resumieron el conocimiento sobre la célula, formularon las principales disposiciones de la teoría celular: todos los organismos vegetales y animales consisten en células que tienen una estructura similar.
Desarrollo de la teoría celular 1858 - R. Virchow argumentó que cada nueva célula proviene solo de una célula como resultado de su división; 1858 - K. Baer estableció que todos los organismos comienzan su desarrollo a partir de una célula (un embrión de mamífero se desarrolla a partir de una célula: un óvulo fertilizado).

Citología(del griego kytos) - la ciencia de la célula. Los avances en la ciencia de la citología están indisolublemente ligados al desarrollo de métodos de investigación: la mejora del microscopio óptico y el advenimiento del microscopio electrónico, el uso de tintes especiales que permiten identificar selectivamente las estructuras celulares

Disposiciones básicas de la teoría celular en la etapa actual se puede formular de la siguiente manera:

Puntos clave Característica
1. Célula: la principal unidad estructural de estructura, desarrollo y vida. Todos los organismos están formados por células. Los organismos multicelulares se desarrollan a partir de un solo óvulo fertilizado. Los procesos vitales de un organismo se componen de la actividad vital de las células individuales.
2. Las células de todos los organismos son similares en composición química, estructura y funciones. Todas las células contienen compuestos orgánicos: carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y sustancias inorgánicas: agua y sales. Todas las células tienen una membrana, citoplasma, núcleo y otras estructuras celulares: orgánulos.
3. Todas las células nuevas se forman cuando las células originales se dividen El crecimiento del organismo ocurre como resultado de la división celular, las nuevas células se forman solo durante la división de las células madre originales. En los organismos multicelulares, las células se especializan en funciones y forman tejidos.

Conclusión: todos los organismos, excepto los virus, tienen estructura celular, una composición química similar de las células, la formación de células ocurre de manera similar, lo que indica la unidad del origen de todos los seres vivos.

La creación de la teoría celular se ha convertido en un acontecimiento importante en biología, una de las pruebas decisivas de la unidad de la naturaleza viva. La teoría celular tuvo un impacto significativo en el desarrollo de la biología como ciencia, sirvió de base para el desarrollo de disciplinas como la embriología, la histología y la fisiología. Hizo posible crear las bases para comprender la vida, el desarrollo individual de los organismos y explicar la conexión evolutiva entre ellos. Las principales disposiciones de la teoría celular han conservado su significado hasta el día de hoy, aunque durante más de ciento cincuenta años se ha obtenido nueva información sobre la estructura, actividad vital y desarrollo de la célula. Las células son procariotas y eucariotas. Los organismos formados por células procarióticas se denominan procariotas, y organismos formados por células eucariotas - eucariotas.

clasificacion de los vivos

La base para tal división de organismos en reinos son los métodos de nutrición de estos organismos y la estructura de las células.

La composición química de la célula. La composición de los organismos incluye la mayoría de los elementos químicos de la Tabla Periódica de D.I. Mendeleev.

Macroelementos - hidrógeno, oxígeno, carbono, nitrógeno. Este grupo también incluye potasio, sodio, calcio, azufre, fósforo, magnesio, hierro, cloro (el contenido de estos elementos en la celda es décimas y centésimas de porcentaje). En total, los macronutrientes constituyen alrededor del 98%.

Oligoelementos: zinc, cobre, yodo, flúor, molibdeno, boro, manganeso, cobalto (el contenido de estos elementos en una celda es centésimas y milésimas de porcentaje).

Ultramicroelementos: oro, platino, mercurio, cesio (el contenido de estos elementos en una celda no supera las milésimas de un por ciento).

Los micronutrientes y los ultramicronutrientes juegan papel importante en el cuerpo: el hierro es parte de la hemoglobina, el yodo es un componente de la hormona tiroidea, la falta de selenio conduce al cáncer.

ELEMENTOS QUÍMICOS

Los elementos químicos forman sustancias orgánicas e inorgánicas:

Materia orgánica Materia inorgánica


Carbohidratos Proteínas Grasas ATP Nucleico Agua mineral

sustancias ácidas

Sustancias inorgánicas de la célula.

Agua- uno de los componentes más básicos de una célula viva, que constituye un promedio del 70-80% de la masa de la célula. En la célula, el agua se encuentra en forma libre (95%) y ligada (5%). Además de ser parte de su composición, para muchos organismos también es un hábitat.

El papel del agua en la célula está determinado por su composición química y propiedades físicas, asociado principalmente al pequeño tamaño de las moléculas, a la polaridad de sus moléculas y a su capacidad para formar puentes de hidrógeno entre sí. El agua como componente de los sistemas biológicos realiza las siguientes funciones importantes:

1. El agua es un solvente universal para sustancias polares, como sales, azúcares, alcoholes, ácidos, etc. Las sustancias que son altamente solubles en agua se denominan hidrofílicas.

2. Las moléculas de agua están involucradas en muchos reacciones químicas, por ejemplo, en la hidrólisis de polímeros.

3. En el proceso de fotosíntesis, el agua es donante de electrones, fuente de iones de hidrógeno y oxígeno libre.

4. El agua no se disuelve ni se mezcla con sustancias no polares, ya que no puede formar puentes de hidrógeno con ellas. Las sustancias que son insolubles en agua se llaman hidrofóbicas.

5. El agua tiene una alta capacidad calorífica específica. Se necesita mucha energía para romper los enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las moléculas de agua. Esta propiedad asegura el mantenimiento del equilibrio térmico del cuerpo con fluctuaciones significativas de temperatura en el ambiente.

6. El agua tiene una alta conductividad térmica, lo que permite que el cuerpo mantenga la misma temperatura en todo su volumen.

7. El agua se caracteriza por un alto calor de vaporización, es decir, la capacidad de las moléculas para llevar consigo una cantidad significativa de calor mientras enfrían el cuerpo. Debido a esta propiedad del agua, que se manifiesta durante la sudoración en los mamíferos, la falta de aire térmico en los cocodrilos y otros animales, la transpiración en las plantas, se evita su sobrecalentamiento.

8. El agua tiene una tensión superficial excepcionalmente alta. Esta propiedad tiene gran importancia para el movimiento de soluciones a través de los tejidos (circulación sanguínea, corrientes ascendentes y descendentes en las plantas). Para muchos organismos pequeños, la tensión superficial les permite flotar o deslizarse por la superficie del agua.

9. El agua asegura el movimiento de sustancias en la célula y el cuerpo, la absorción de sustancias y la excreción de productos metabólicos.

10. En las plantas, el agua determina la turgencia de las células, y en algunos animales cumple funciones de sostén, siendo un esqueleto hidrostático (redondo y anélidos, equinodermos).

11. Agua - componente fluidos lubricantes (sinovial - en las articulaciones de los vertebrados, pleural - en la cavidad pleural, pericárdico - en el saco pericárdico) y moco (facilitan el movimiento de sustancias a través de los intestinos, crean un ambiente húmedo en las membranas mucosas del tracto respiratorio) . Forma parte de la saliva, la bilis, las lágrimas, etc.

Propiedades, funciones y significado del agua

sales minerales. moléculas de sal en solución acuosa se descomponen en cationes y aniones. valor más alto tienen cationes (K+, Na+, Ca2+, Mg2+, NH4+) y aniones (Cl-, H2P04 -, HP042-, HC03 -, NO3 2-, SO4 2-).Algunos iones están involucrados en la activación de enzimas, creando presión osmótica en la célula, en los procesos de contracción muscular, coagulación de la sangre, etc. Una serie de cationes y aniones son necesarios para la síntesis de importantes sustancias orgánicas (por ejemplo, fosfolípidos, ATP, nucleótidos, hemoglobina, clorofila, etc.), como así como aminoácidos, siendo fuentes de átomos de nitrógeno y azufre. El ácido clorhídrico forma parte del jugo gástrico. Las sales de calcio y fósforo están presentes en el tejido óseo de animales y humanos.

materia orgánica. La base de todos los compuestos orgánicos es el carbono (C), que forma enlaces con otros átomos y sus grupos. Como resultado, complejo compuestos químicos, diferentes en estructura y funciones, son macromoléculas (del griego macros - grande).

Las macromoléculas consisten en compuestos repetidos de bajo peso molecular, - monómeros(del griego monos - uno).

Polímero(del griego poli - mucho) una macromolécula formada por monómeros.

En las moléculas de polímero, los monómeros pueden ser iguales o diferentes. Dependiendo de qué monómeros estén incluidos en la composición de los polímeros, los polímeros se dividen en los siguientes grupos:

Polímeros


Regular irregular

A-A-A-A-A-A- - A-B-A-C- B-A-A-D- C- A-

A-S-D-A-S-D-A-S-D-

Los polímeros que componen los organismos vivos se llaman biopolímeros, cuyas propiedades dependen de la estructura de sus moléculas, del número y variedad de los monómeros. Los biopolímeros son universales, ya que se construyen según un único plan en todos los organismos vivos. La variedad de propiedades de los biopolímeros se debe a las diferentes combinaciones de monómeros que forman varias opciones. Las propiedades de los biopolímeros se manifiestan solo en una célula viva.

Carbohidratos o sacáridos, - compuestos orgánicos, que incluyen carbono, hidrógeno y oxígeno. Obtuvieron el nombre de "carbohidratos" debido a su composición química: la fórmula general de la mayoría de ellos es Сn(H2O)n.

La composición y estructura de los carbohidratos.

Monosacáridosazúcares simples, de fórmula general (CH2O)n, donde n=3-9. Entre los monosacáridos, se distinguen triosas (3C), tetraosas (4C), pentosas (5C) - ribosa, desoxirribosa, hexosas (6C) - glucosa, galactosa. Los monosacáridos se disuelven bien en agua, tienen un sabor dulce. La fructosa es parte de la miel, que se encuentra en las frutas, partes verdes de las plantas. La glucosa se encuentra en las frutas, la sangre, la linfa, es la principal fuente de energía, forma parte de los disacáridos y polisacáridos.

disacáridos- sustancias formadas como resultado de la condensación de dos moléculas de monosacáridos con la pérdida de una molécula de agua. En las plantas es sacarosa (С12N22О11) y maltosa, en animales es lactosa. La sacarosa es la principal forma de transporte de carbohidratos en las plantas. La lactosa se produce en la glándula mamaria y está presente en la leche.

glucosa + glucosa = maltosa;
glucosa + galactosa = lactosa;
glucosa + fructosa = sacarosa.

Por sus propiedades, los disacáridos están cerca de los monosacáridos. Se disuelven bien en agua y tienen un sabor dulce.

polisacáridos- estos son carbohidratos de alto peso molecular formados por la combinación de una gran cantidad de moléculas de monosacáridos En las plantas - almidón, celulosa (fibra), fórmula (C6H10O5) n; en animales - glucógeno, quitina. La celulosa es el principal componente de soporte de la pared celular en las plantas. El almidón es el principal carbohidrato de reserva en las plantas. El glucógeno es un polisacárido de reserva de los animales (se acumula en el hígado y los músculos. La quitina forma parte del tegumento de los artrópodos, asegura la resistencia de las estructuras tegumentarias de los hongos.

Localización en la célula y el organismo: pared celular, inclusiones celulares, savia de células vegetales, tegumentos de artrópodos.

funciones de los carbohidratos:

1) Energía. Los carbohidratos son la principal fuente de energía para los organismos. En el proceso de oxidación, 1 g de carbohidratos libera 17,6 kJ.

2) Estructural. Las paredes celulares de las plantas están construidas a partir de celulosa. Los tegumentos del cuerpo de los artrópodos, las paredes celulares de los hongos están compuestas de quitina. Los carbohidratos forman parte de organelos, moléculas de ADN y ARN.

3) Reserva. Esta función la realiza en las plantas el almidón, en los animales el glucógeno. Tienen la capacidad de acumularse en las células y consumirse a medida que surge la necesidad de energía.

4) Protector. Las glándulas secretan secreciones que contienen carbohidratos. Los secretos protegen las paredes de los órganos huecos (estómago, intestinos) del daño mecánico, la penetración de bacterias patógenas.

lípidos son sustancias similares a las grasas, la mayoría de las cuales consisten en ácidos grasos y alcohol trihídrico; Estos son ésteres de ácidos grasos superiores y el alcohol trihídrico glicerol.

Las grasas son los lípidos más simples y abundantes. Las grasas líquidas se llaman aceites. En los animales, los aceites se encuentran en la leche, pero en las plantas son más comunes en las semillas y frutos.

La composición y estructura de los lípidos.

Lugar de síntesis en la célula: en las membranas del retículo endoplásmico liso.

Localización en la célula y el cuerpo: membrana celular, inclusiones celulares, tejido adiposo subcutáneo y epiplón.

funciones de los lipidos:

1) Energía. Lípidos - "depósito de energía". Cuando 1 g de lípidos se oxida a CO2 y H2O, se liberan 38,9 kJ, que es el doble en comparación con los carbohidratos y las proteínas.

2) Estructural. Los lípidos están involucrados en la construcción de las membranas celulares y la formación de importantes compuestos biológicos, como hormonas, vitaminas.

3) Reserva. Las plantas tienden a almacenar aceites en lugar de grasas. Las semillas de soja y girasol son ricas en aceites.

4) Protector y termoaislante. Las grasas no conducen bien el calor. Se depositan bajo la piel de los animales, en algunos tales acumulaciones alcanzan un espesor de hasta 1 m, por ejemplo, en las ballenas. La capa de grasa protege a los animales de la hipotermia. El tejido adiposo actúa como un termostato. En las ballenas, además, juega otro papel: contribuye a la flotabilidad. Debido a su baja conductividad térmica, la capa de grasa subcutánea ayuda a retener el calor, lo que permite, por ejemplo, que muchos animales vivan en climas fríos.

5) Lubricante e hidrofugante. La cera recubre la piel, la lana, las plumas, las hace más elásticas y las protege de la humedad. Las hojas y los frutos de muchas plantas tienen una capa de cera. Esta capa protege las hojas durante Lluvias intensas de mojarse.

6) Normativa. Muchas sustancias biológicamente activas (hormonas sexuales - testosterona en

hombres y progesterona en mujeres), las vitaminas (A, D, E) son compuestos del lípido

7) Fuente de agua metabólica. Uno de los productos de la oxidación de las grasas es el agua, que

muy importante para algunos habitantes del mundo animal de los desiertos, por ejemplo, para los camellos.

La grasa que estos animales almacenan en sus jorobas es una fuente de agua. Oxidación 100 g

la grasa da aproximadamente 105 g de agua. El agua necesaria para la actividad vital de osos, marmotas y

otros animales que hibernan engordan por oxidación.

8) En las vainas de mielina de los axones de las células nerviosas, los lípidos actúan como aislantes durante la conducción de los impulsos nerviosos.

9) Las abejas utilizan la cera para construir panales.

Los lípidos pueden formar complejos con otras moléculas biológicas: proteínas y azúcares.

proteínas, o proteinas (del griego protos - el primero) - los compuestos orgánicos más numerosos, diversos y de suma importancia. Las proteínas son macromoléculas porque son grandes.

Composición química moléculas de proteínas: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, azufre, fósforo, hierro, zinc, cobre también pueden ser.

Las proteínas son polímeros formados por monómeros repetidos de bajo peso molecular. Los aminoácidos son monómeros de moléculas de proteína. Se sabe que existen alrededor de 200 aminoácidos en los organismos vivos, pero solo 20 de ellos forman parte de las proteínas. Estos son los llamados aminoácidos básicos o formadores de proteínas. 20 aminoácidos proporcionan una variedad de proteínas. En las plantas, todos los aminoácidos necesarios se sintetizan a partir de los productos primarios de la fotosíntesis. El hombre y los animales no son capaces de sintetizar una serie de aminoácidos y deben recibirlos en su forma final con los alimentos. Dichos aminoácidos se denominan esenciales. Estos incluyen lisina, valina, leucina, isoleucina, treonina, fenilalanina, triptófano, metionina, arginina e histidina (10 en total).

La estructura del aminoácido:

Se forma un enlace covalente entre el grupo amino de un aminoácido y el grupo carboxilo de otro aminoácido. enlace peptídico, y la molécula de proteína polipéptido.

En solución, los aminoácidos pueden actuar tanto como ácidos como como bases, es decir, son compuestos anfóteros. El grupo carboxilo -COOH es capaz de donar un protón, funcionando como un ácido, y el grupo amina -NH2- de aceptar un protón, exhibiendo así las propiedades de una base.

La estructura de las proteínas. Cada proteína en un entorno determinado se caracteriza por una estructura espacial especial. Al caracterizar la estructura espacial (tridimensional), se distinguen cuatro niveles de organización de las moléculas de proteína.

Niveles de organización estructural de la proteína: a - estructura primaria - secuencia de aminoácidos de la proteína; b - estructura secundaria - la cadena polipeptídica está retorcida en forma de espiral; c - estructura terciaria de la proteína; d - Estructura cuaternaria de la hemoglobina.

Lugar de síntesis de proteínas en la célula: en los ribosomas.

Localización de proteínas en la célula y el cuerpo: presente en todos los orgánulos y la matriz citoplasmática.

La estructura espacial de la proteína:

Estructura primaria proteína - una secuencia de aminoácidos conectados entre sí por enlaces peptídicos para formar una cadena polipeptídica. Todas las propiedades y funciones de las proteínas dependen de la estructura primaria. La sustitución de un solo aminoácido en la composición de las moléculas de proteína o una violación del orden en su disposición suele implicar un cambio en la función de la proteína.

estructura secundaria molécula de proteína se logra mediante su espiralización: la cadena polipeptídica, que consta de aminoácidos conectados consecutivamente, se retuerce en espiral, se forman frágiles enlaces de hidrógeno entre los grupos -CO- y -NH-.

en la educación estructura terciaria la molécula de proteína en espiral todavía se pliega repetidamente, formando una bola, un glóbulo. La fuerza de la estructura terciaria está determinada por varios enlaces, por ejemplo, enlaces disulfuro (-S-S-), interacción iónica, de hidrógeno e hidrofóbica.

Estructura cuaternaria es un compuesto que consta de varias moléculas de proteína con una estructura terciaria. enlaces químicos- interacción iónica, hidrógeno, hidrofóbica.

Y así, la estructura primaria es una estructura lineal, en forma de cadena polipeptídica; secundario - espiral, debido a los enlaces de hidrógeno; terciario - globular; cuaternario - la unión de varias moléculas de proteína con una estructura terciaria.

La propiedad de una proteína. desnaturalización- violación estructura natural una proteína que es reversible si la estructura primaria no se destruye, e irreversible si la estructura primaria se destruye.

Impacto de los factores ambientales

(temperatura, productos químicos, radiación, etc.)


Desnaturalización de proteínas (destrucción de estructuras)

Renaturalizaciónrecuperación completa estructuras proteicas.

Bajo la influencia de diversos factores químicos y físicos (tratamiento con alcohol, acetona, ácidos, álcalis, alta temperatura, irradiación, alta presión etc.) hay un cambio en las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria de la proteína debido a la ruptura de los enlaces de hidrógeno e iónicos. El proceso de romper la estructura natural de una proteína se llama desnaturalización. En este caso se observa una disminución de la solubilidad de las proteínas, un cambio en la forma y tamaño de las moléculas, una pérdida de actividad enzimática, etc.. El proceso de desnaturalización puede ser total o parcial. En algunos casos, la transición a condiciones normales ambiente se acompaña de la restauración espontánea de la estructura natural de la proteína. Este proceso se llama renaturalización.

Proteínas simples y complejas. Según la composición química, las proteínas se dividen en simples y complejas. Las proteínas simples incluyen proteínas que consisten solo en aminoácidos, y las proteínas complejas incluyen proteínas que contienen una parte proteica y una parte no proteica: iones metálicos, un residuo de ácido fosfórico, carbohidratos, lípidos, etc.

funciones de las proteinas:

1) enzimático, o catalítico. Los catalizadores son sustancias que aceleran las reacciones químicas. Enzimas Son catalizadores de reacciones bioquímicas. Las enzimas aceleran las reacciones en el cuerpo decenas y cientos de miles de veces. Son altamente específicos, ya que cada enzima cataliza solo una reacción específica.

Enzimas = Biocatalizadores (aceleradores de reacciones químicas que ocurren en las células)

2) Estructural. Las proteínas forman parte de todas las membranas y orgánulos de la célula (por ejemplo, en combinación con el ARN, la proteína forma ribosomas).

3) Energía. Con la descomposición de 1 g de proteínas en productos finales (CO2, H2O y sustancias que contienen nitrógeno), se liberan 17,6 kJ.

4) Reservar. Esta función la realizan las proteínas - fuentes alimenticias (proteína de huevo - albúmina,

proteína de la leche - caseína, células de endospermo y óvulos).

5) Protector. Todas las células y organismos vivos tienen sistemas de protección. En humanos y animales, esta es una defensa inmunológica. Los anticuerpos se forman en los linfocitos, proteínas protectoras que neutralizan los cuerpos extraños. Otro ejemplo de una función protectora es la coagulación de la proteína fibrinógeno en la sangre, lo que conduce a la formación de un coágulo de sangre, un coágulo de sangre que obstruye el vaso y se detiene el sangrado. La protección mecánica la proporcionan formaciones de cuernos: pelo, cuernos, pezuñas. Estas estructuras contienen proteínas. Las plantas también forman proteínas protectoras, como los alcaloides, que hacen que las cubiertas vegetales sean más fuertes y resistentes.

6) Regulador. Muchas proteínas son hormonas regulando procesos fisiológicos (la insulina y el glucagón tienen naturaleza proteica). Las células pancreáticas producen la hormona insulina, que regula los niveles de glucosa en sangre.

Páncreas

La hormona insulina

Glucosa (en sangre) à Glucógeno (en células hepáticas)

7) Transporte. La función de las proteínas de transporte es unir elementos químicos o sustancias biológicamente activas y transferirlas a tejidos y órganos.

Hemoglobina (que se encuentra en los glóbulos rojos)


hemoglobina + oxígeno hemoglobina + dióxido de carbono

8) Motor. Las proteínas contráctiles están involucradas en todos los tipos de movimiento que las células y los organismos son capaces de realizar. Ejemplos: el movimiento de flagelos y cilios en los animales unicelulares más simples, la contracción muscular en animales multicelulares (las proteínas miosina y actina proporcionan la contracción de las células musculares), el movimiento de las hojas en las plantas.

9) Señal. Las proteínas incrustadas en la membrana celular reciben señales de

ambiente externo y la transmisión de información a la célula. Semejante moléculas de proteína capaz

cambiar su estructura terciaria en respuesta a las acciones de los factores ambientales.

10) Tóxico(toxinas que brindan protección contra los enemigos y la matanza de presas).

Funciones de proteínas Característica
1. Estructural Las proteínas forman parte de las membranas celulares y los orgánulos.
2. Energía Cuando se oxida 1 g de proteína, se liberan 17,6 kJ.
3. repuesto Las proteínas son un nutriente de reserva y material energético.
4. Catalítico, enzimático Las proteínas son enzimas que aceleran las reacciones químicas.
5. Reglamentario Muchas proteínas son hormonas que regulan procesos fisiológicos.
6. Transporte Transferencia de diversas sustancias (hemoglobina + oxígeno)
7. Motor Las proteínas contráctiles proporcionan movimiento (cromosomas a los polos de la célula)
8. Protección Proteger el cuerpo de cuerpos extraños.
9. Señal Reciben señales del entorno externo y transmiten información a la célula.
10. Tóxico Las toxinas brindan protección contra los enemigos y matan a las presas.

Las proteínas rara vez se utilizan como fuente de energía, ya que realizan otras funciones importantes. Las proteínas generalmente se usan cuando se agotan fuentes como los carbohidratos y las grasas. Los carbohidratos y las grasas se almacenan en reserva; cuando los alimentos carecen de algún compuesto orgánico, es posible que el cuerpo convierta unos compuestos orgánicos en otros: las proteínas en grasas y los carbohidratos, los carbohidratos y las grasas entre sí. Pero los carbohidratos y las grasas no se pueden convertir en proteínas.

Todos los compuestos químicos en una célula se pueden dividir en orgánicos e inorgánicos (Tabla 1).

Agua (H 2 ACERCA DE)

Las propiedades únicas del agua están determinadas por las características estructurales de sus moléculas. Las moléculas de agua están unidas por enlaces de hidrógeno, lo que proporciona la propiedad: solvente universal. Las moléculas de agua pueden "pegarse" entre sí - esto explica propiedad capilar(la capacidad de trepar por tubos delgados, poros (vasos de plantas).

El agua está incluida en fluidos corporales: - sustancia intercelular (líquido tisular); - sangre (plasma sanguíneo); - linfa (plasma linfático). Realiza un papel lubricante: en la bolsa del corazón - líquido pericárdico; en la cavidad pleural - líquido pleural; en las articulaciones (líquido sinovial).

El agua tiene dos formas: libre - 95% de toda el agua y ligada - 4%.

Funciones del agua:

    solvente universal

    Transporte

    Termorregulador (mantiene el equilibrio térmico de la célula y del organismo en su conjunto debido a la alta capacidad calorífica y conductividad térmica)

    Osmorregulador (afecta a una serie de propiedades fisiológicas: elasticidad, turgencia)

    Participa en reacciones químicas (participa en procesos metabólicos, es necesario para la oxidación e hidrólisis de proteínas, carbohidratos, grasas, sirve como fuente de H+ durante la fotosíntesis).

    El entorno en el que tienen lugar las reacciones bioquímicas.

Sales minerales y ácidos

La mayoría de las sales minerales se encuentran en estado disociado en forma de iones. Los más importantes de estos cationes son K + , Na + , Mg 2+ , NH 4 + ; aniones CI - , HPO 4 2- , HCO 3 - , H 2 PO 4 - , NO 3 - . La concentración de iones en la célula y su entorno no es la misma. Por ejemplo, el contenido de potasio en las células es diez veces mayor que en el espacio intercelular. Los cationes de sodio, por el contrario, están menos en la célula que fuera de ella. Una disminución en la concentración de iones de K en una célula conduce a una disminución de agua en ella, cuya cantidad aumenta en el espacio intercelular cuanto mayor es la concentración de Na + en el líquido intercelular. Una disminución de los cationes de sodio en el espacio intercelular conduce a una disminución de su contenido de agua. Distribución desigual de iones de potasio y sodio desde el exterior y adentro Las membranas de las células nerviosas y musculares brindan la posibilidad de la aparición y propagación de impulsos eléctricos. (pH=7,2).

Funciones de las sales minerales:

    Amortiguación del líquido intercelular (equilibrio ácido-base del plasma, al mantener una cierta concentración de iones de hidrógeno, proporcionando un pH ligeramente alcalino = 7,2 con la participación de los sistemas de fosfato y bicarbonato)

    Presión osmótica constante (7,6 atm.)

    Activación de enzimas.

    Fuente material de construcción para la síntesis de compuestos orgánicos (por ejemplo, el residuo RO 4 3- forma enlaces macroérgicos de ATP, afecta la actividad fisiológica de proteínas y enzimas; Cl - en el proceso de digestión).

    Proporcionar irritabilidad (K + , Na + , Ca +2).

    Proporcionar adhesión a las células. organismo multicelular(Ca2+).

    Las sales insolubles de Ca 3 (RO 4) 2 forman parte de la sustancia intercelular del tejido óseo, conchas de moluscos, proporcionando protección y fortaleza.

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