macronutrients

  • Hypoglykémie

Biologicky významné prvky (na rozdiel od biologicky inertných prvkov) sú chemické prvky nevyhnutné pre ľudské alebo zvieracie telo, aby zabezpečili normálnu životnú aktivitu. Sú rozdelené na makronutrienty (obsah ktorého v živých organizmoch je viac ako 0,001%) a stopové prvky (obsah menej ako 0,001%).

Obsah

Použitie termínu "minerál" vo vzťahu k biologicky významným prvkom

Mikro a makronutrienty (okrem kyslíka, vodíka, uhlíka a dusíka) vstupujú do tela, spravidla pri jedle. Za označenie v angličtine je termín minerálny minerál.

Na konci dvadsiateho storočia začali ruskí výrobcovia niektorých liekov a potravinových doplnkov používať termín minerál, aby sa zmieňovali o makro a mikroprvkoch a vyhľadávajú minerálny minerál v angličtine. Z vedeckého hľadiska je takéto používanie termínu "minerál" nesprávne, v ruštine by sa slovo minerál používa len na označenie geologického prírodného tela s kryštalickou štruktúrou. Avšak výrobcovia tzv. "Biologické prísady", prípadne na propagačné účely, začali nazývať svoje výrobky vitamín-minerálne komplexy.

macronutrients

Tieto prvky tvoria mäso živých organizmov. Odporúčaný denný príjem makroživín je viac ako 200 mg. Makroživiny spravidla vstupujú do ľudského tela s jedlom.

Živinové prvky

Tieto makroživiny sa nazývajú biogénne (organogénne) prvky alebo makroživiny (anglické makroživiny). Organické látky, ako sú bielkoviny, tuky, sacharidy, enzýmy, vitamíny a hormóny, sú prevažne vytvorené z makroživín. Pri označovaní makroživín sa niekedy používa skratka CHNOPS, ktorá pozostáva z označenia zodpovedajúcich chemických prvkov v periodickej tabuľke.

Iné makroživiny

Odporúčaná denná dávka> 200 mg:

Stopové prvky

Termín "mikroelementy" bol obzvlášť populárny v lekárskej, biologickej a poľnohospodárskej vedeckej literatúre v polovici 20. storočia. Najmä pre agronómov sa ukázalo, že aj dostatočný počet "makroelementov" v hnojivách (NPK trinity - dusík, fosfor, draslík) nezabezpečuje normálny vývoj rastlín.

Stopové prvky sa nazývajú prvky, ktorých obsah v tele je malý, ale podieľajú sa na biochemických procesoch a sú nevyhnutné pre živé organizmy. Odporúčaný denný príjem mikroživín pre ľudí je nižší ako 200 mg. Nedávno výrobcovia doplnkov stravy začali používať termín mikronutrient, požičiavaný z európskych jazykov (anglický mikronutrient). Pod mikroživinami kombinujú stopové prvky, vitamíny a niektoré makroživiny (draslík, vápnik, horčík, sodík).

Zachovanie stálosti vnútorného prostredia (homeostázy) tela predovšetkým zahŕňa zachovanie kvalitatívneho a kvantitatívneho obsahu minerálnych látok v tkanivách orgánov na fyziologickej úrovni.

Základné stopové prvky

Podľa moderných údajov sa viac ako 30 mikroelementov považuje za nevyhnutné pre životne dôležitú činnosť rastlín, zvierat a ľudí. Medzi nimi (v abecednom poradí):

Čím nižšia je koncentrácia zlúčenín v tele, tým je ťažšie určiť biologickú úlohu prvku, aby sa identifikovali zlúčeniny, ktorých tvorba sa zúčastňuje. Medzi nepochybne dôležité patrí vanádium, kremík atď.

kompatibilita

V procese asimilácie vitamínov, mikroelementov a makroelementov tela, je možné antagonizmus (negatívna interakcia) alebo synergizmus (pozitívna interakcia) medzi rôznymi zložkami.

Nedostatok stopových prvkov v tele

Hlavné príčiny nedostatku minerálov:

  • Nesprávna strava alebo monotónna strava, nízka kvalita pitnej vody.
  • Geologické črty rôznych regiónov zeme sú endemické (nepriaznivé) oblasti.
  • Veľká strata minerálov v dôsledku krvácania, Crohnovej choroby, ulceróznej kolitídy.
  • Používanie určitých liekov, ktoré viažu alebo spôsobujú stratu stopových prvkov.

Pozri tiež

poznámky

referencie

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite sa, aké sú "makroelementy" v iných slovníkoch:

PRÍSTROJOVÉ PRVKY - chemické prvky alebo ich zlúčeniny používané v relatívne veľkých množstvách organizmov: kyslík, vodík, uhlík, dusík, železo, fosfor, draslík, vápnik, síra, horčík, sodík, chlór atď.

Makroelementy sú chemické prvky, ktoré tvoria hlavné potravinové látky a ďalšie, ktoré sú v tele v relatívne veľkých množstvách, z ktorých sú vápnik, fosfor, železo, sodík a draslík hygienicky významné. Zdroj:...... Oficiálna terminológia

makroživiny - makrocelulárne makro - [L.G.Sumenko. Anglický ruský slovník na informačné technológie. M.: GP ZNIIS, 2003.] Témy informačných technológií vo všeobecnosti Synonymá makrocelky EN Makro príkaz makro... Príručka technického prekladateľa

makronutrienty - makroelementatické statusy T širšie chemija apibrėžtis Cheminiai elementai, kurių labai daug reikia gyviesiems organmams. atitikmenys: angl. makroprvkov; macronutrients rus. makroživiny... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

makroživiny - stav makroelementy terminų aiškinamasis žodynas

MACRO ELEMENTS - (z veľkého, dlhého a širokého Elementum - pôvodnej látky), zastaraný názov chemických prvkov, ktoré tvoria veľkú časť živých látok (99,4%). M. zahŕňa: kyslík, uhlík, vodík, dusík, vápnik,... Veterinárny encyklopedický slovník

MACRO ELEMENTS - chemické prvky asimilované rastlinami vo veľkých množstvách, ktorých obsah je vyjadrený v hodnotách od desiatok percent do stotín percent. Okrem organogénov (C, O, H, N), skupina M. zahŕňa Si, K, Ca, Mg, Na, Fe, P, S, Al... Slovník botanických výrazov

Makroelementy - chemické prvky asimilované rastlinami vo veľkom množstve, od n. 10 až n. 10 2 hmotnosť. %. Hlavnými M. sú N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, S... Vysvetľujúci slovník pôdnej vedy

Makroelementy - prvky obsiahnuté v strave, ktorých denná potreba sa meria najmenej desatinami gramu, sú napríklad zahrnuté v štruktúre buniek a organických zlúčenín. sodíka, draslíka, vápnika, horčíka, fosforu atď. Slovník pojmov fyziológie hospodárskych zvierat

potravinové makroživiny - chemické prvky obsiahnuté v potravinárskych výrobkoch, ktorých denná potreba sa meria napríklad nie menej ako desatiny gramu. sodík, draslík, vápnik, horčík, fosfor... Veľký lekársky slovník

Dashkov Maxim Leonidovič, lektor biológie v Minsku

Kvalitatívna príprava na centralizované testovanie na prijatie do Lycea

+375 29 751-37-35 (MTS) +375 44 761-37-35 (Velcom)

Zdieľať s priateľmi

Hlavné menu

Pre študentov a učiteľov

Konzultácie s tútorom

Vyhľadávací web

1. V akej skupine všetky prvky patria makroekonomickým prvkom? Na sledovanie prvkov?

a) železo, síra, kobalt; b) fosfor, horčík, dusík; c) sodík, kyslík, jód; g) fluór, meď, mangán.

Medzi makroelementy patria: b) fosfor, horčík a dusík.

Stopové prvky zahŕňajú: d) fluór, meď, mangán.

2. Aké chemické prvky sa nazývajú makroživiny? Vymenujte ich. Aká je hodnota makroživín v živých organizmoch?

Makroživiny sú chemické prvky, ktorých obsah v živých organizmoch je viac ako 0,01% (podľa hmotnosti). Makroelementy sú kyslík (O), uhlík (C), vodík (H), dusík (N), vápnik (Ca), fosfor (P), draslík (K), síru ) a horčíka (Mg). Pre rastliny je makronutrientom aj kremík (Si).

Uhlík, kyslík, vodík a dusík - hlavné zložky organických zlúčenín živých organizmov. Kyslík a vodík sú okrem toho súčasťou vody, ktorej hmotnostný podiel v živých organizmoch je v priemere 60-75%. Molekulárny kyslík (O.2) používa väčšina živých organizmov na bunkové dýchanie, počas ktorých telo potrebuje potrebnú energiu. Síra je súčasťou proteínov a niektorých aminokyselín, fosfor je súčasťou organických zlúčenín (napríklad DNA, RNA, ATP), zložiek kostného tkaniva a zubnej skloviny. Chlór je súčasťou kyseliny chlorovodíkovej v žalúdočnej šťave ľudí a zvierat.

Draslík a sodík sa podieľajú na tvorbe bioelektrických potenciálov, zabezpečujú udržanie normálneho rytmu srdcovej aktivity u ľudí a zvierat. Draslík sa tiež podieľa na procese fotosyntézy. Vápnik a horčík sú súčasťou kostného tkaniva, zubnej skloviny. Navyše vápnik je potrebný na zrážanie krvi a svalovú kontrakciu, je súčasťou steny rastlinnej bunky a horčík je súčasťou chlorofylu a mnohých enzýmov.

3. Aké prvky sa nazývajú stopové prvky? Uveďte príklady. Aká je úloha stopových prvkov pre životne dôležitú činnosť organizmov?

Stopové prvky sa nazývajú vitálne chemické prvky, ktorých hmotnostný podiel v živých organizmoch je od 0,01% alebo menej. Táto skupina zahŕňa železo (Fe), zinok (Zn), meď (Cu), fluór (F), jód (I), mangán (Mn), kobalt (Co), molybdén (Mo) a niektoré ďalšie prvky.

Železo je súčasťou hemoglobínu, myoglobínu a mnohých enzýmov a podieľa sa na procesoch bunkového dýchania a fotosyntézy. Meď je súčasťou hemokyanínov (respiračných pigmentov krvi a hemolymfu niektorých bezstavovcov), podieľa sa na procesoch bunkového dýchania, fotosyntézy, syntézy hemoglobínu. Zinok je súčasťou hormónu inzulínu, niektorých enzýmov, ktorý sa podieľa na syntéze fytohormónov. Fluorid je súčasťou zubnej skloviny a kostného tkaniva, jód je súčasťou hormónov štítnej žľazy (trijódtyronín a tyroxín). Mangán je súčasťou mnohých enzýmov alebo zvyšuje ich aktivitu, podieľa sa na tvorbe kostí v procese fotosyntézy. Kobalt je potrebný na proces tvorby krvi, je súčasťou vitamínu B12. Molybdén sa podieľa na väzbe molekulárneho dusíka (N2) nodulové baktérie.

4. Vytvorte zhodu medzi chemickým prvkom a jeho biologickou funkciou:

1) vápnika

2) horčíka

3) kobalt

4) jódu

5) zinku

6) medi

a) sa podieľa na syntéze rastlinných hormónov, je súčasťou inzulínu.

b) je súčasťou hormónov štítnej žľazy.

c) je zložka chlorofylu.

g) je súčasťou hemokyanínov niektorých bezstavovcov.

e) potrebné na svalovú kontrakciu a koaguláciu krvi.

e) je súčasťou vitamínu B12.

1 - d (vápnik je potrebný na sťahovanie svalov a koaguláciu krvi);

2 - in (horčík je zložka chlorofylu);

3 - e (kobalt je súčasťou vitamínu B12);

4 - b (jód je súčasťou hormónov štítnej žľazy);

5 - a (zinok sa podieľa na syntéze rastlinných hormónov, je súčasťou inzulínu);

6 - g (meď je súčasťou hemokyanínov niektorých bezstavovcov).

5. Na základe materiálu o biologickej úlohe makro- a mikroelementov a poznatkov získaných pri štúdiu ľudského tela v 9. ročníku vysvetlite dôsledky nedostatku určitých chemických prvkov v ľudskom tele.

Napríklad s nedostatkom vápnika sa stav zubov zhorší a zubný kaz sa rozvíja, zvýši sa tendencia kostí deformovať a zlomiť, objavia sa kŕče a zráža sa krv. Nedostatok draslíka vedie k rozvoju ospalosti, depresie, svalovej slabosti, srdcových arytmií. Pri nedostatku železa sa pozoruje zníženie hladiny hemoglobínu, rozvíja sa anémia (anémia). Pri nedostatočnej prúdenia v organizme jódu narušený syntézu trijódtyronín a tyroxín (hormónu štítnej žľazy), je možno pozorovať zväčšenie štítnej žľazy, ktorá strumy, únava vyvíja zhoršuje pamäte, zníženie pozornosti, a m. P. Dlhšie nedostatok jódu u detí môže viesť k nevybavených telesného a duševného vývoja. Pri nedostatku kobaltu klesá počet erytrocytov v krvi. Nedostatok fluóru môže spôsobiť zničenie a stratu zubov, poškodenie ďasien.

6. V tabuľke je uvedený obsah hlavných chemických prvkov zemskej kôry (v% hmotnostných). Porovnajte zloženie kôry a živých organizmov. Aké sú vlastnosti elementárneho zloženia živých organizmov? Aké fakty umožňujú vyvodiť záver o jednotnosti animovanej a neživej prírody?

Odpoveď

Overené odborníkom

Odpoveď je daná

Američanky

tie chemické prvky, ktorých obsah v tele je vyšší ako 0,005% telesnej hmotnosti. Ide o vodík, uhlík, kyslík, dusík, sodík, horčík, fosfor, síru, chlór, draslík, vápnik.

Pripojte Knowledge Plus na prístup k všetkým odpovediam. Rýchlo, bez reklamy a prestávok!

Nenechajte si ujsť dôležité - pripojte Knowledge Plus, aby ste videli odpoveď práve teraz.

Sledujte video na prístup k odpovedi

Oh nie!
Zobrazenia odpovedí už skončili

Pripojte Knowledge Plus na prístup k všetkým odpovediam. Rýchlo, bez reklamy a prestávok!

Nenechajte si ujsť dôležité - pripojte Knowledge Plus, aby ste videli odpoveď práve teraz.

macronutrients

Makroživiny sú chemické prvky, ktoré rastliny absorbujú vo veľkom množstve. Obsah takýchto látok v rastlinách sa pohybuje od stotín percent až niekoľko desiatok percent.

obsah:

prvky

Makroelementy sa priamo podieľajú na konštrukcii organických a anorganických zlúčenín rastliny, ktoré tvoria podstatnú časť suchej hmoty. Väčšina z nich je v bunkách reprezentovaná iónmi.

Makroživiny a ich zlúčeniny sú aktívne látky rôznych minerálnych hnojív. V závislosti od typu a tvaru sa používajú ako hlavné hnojivá a hnojivá. Medzi makroelementy patria: uhlík, vodík, kyslík, dusík, fosfor, draslík, vápnik, horčík, síra a niektoré ďalšie, hlavnými prvkami výživy rastlín sú dusík, fosfor a draslík.

Telo dospelého obsahuje asi 4 gramy železa, 100 g sodík, 140 g draslíka, 700 g fosforu a 1 kg vápnika. Napriek takýmto rôznym číslam je záver zrejmé: látky kombinované pod názvom "makro prvky" sú životne dôležité pre našu existenciu. [8] Iné organizmy majú tiež veľkú potrebu: prokaryotov, rastlín, zvierat.

Zástancovia evolučnej teórie tvrdia, že potreba makronutrientov je podmienená podmienkami, v ktorých vznikol život na Zemi. Keď bola pôda pozostávajúca z pevných hornín, atmosféra bola nasýtená oxidom uhličitým, dusíkom, metánom a vodnou parou a namiesto dažďa padali na zem roztoky kyselín, menovite makroelementy boli jedinou matricou, na základe ktorej sa mohli objaviť prvé organické látky a primitívne formy života. Preto aj teraz, miliardy rokov neskôr, celý život na našej planéte stále cíti potrebu aktualizovať vnútorné zdroje horčíka, síry, dusíka a ďalších dôležitých prvkov, ktoré tvoria fyzickú štruktúru biologických objektov.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Makroelementy sú rôzne v chemických aj fyzikálnych vlastnostiach. Medzi nimi sú kovy (draslík, vápnik, horčík a iné) a nekovy (fosfor, síra, dusík a iné).

Niektoré fyzikálne a chemické vlastnosti makroživín podľa údajov: [2]

Makro element

Fyzikálny stav za normálnych podmienok

strieborno-bieleho kovu

pevný biely kov

strieborno-bieleho kovu

krehké žlté kryštály

strieborný kov

Obsah makroživín v prírode

Makroelementy sa nachádzajú v prírode všade: v pôde, skalách, rastlinách, živých organizmoch. Niektoré z nich, ako napríklad dusík, kyslík a uhlík, sú integrálnymi prvkami zemskej atmosféry.

Symptómy nedostatku určitých živín v plodinách podľa údajov: [6]

element

Bežné príznaky

Citlivé kultúry

Zmena zelenej farby listov na svetlo zelenú, žltkastú a hnedú,

Veľkosť listov klesá,

Listy sú úzke a sú umiestnené v ostrom uhle k stonke,

Počet plodov (semená, zrná) prudko klesá

Biela a karfiolová,

Zakrútenie okrajov čepele listu

Fialová farba

Okraj spálenie listov,

Bielenie apikálnej pupen,

Bielenie mladých listov

Hroty listov sú ohnuté,

Okraje listov sú skrútené

Biela a karfiolová,

Biela a karfiolová,

Zmena intenzity zelenej farby listov,

Nízky obsah bielkovín

Farba listu sa zmení na bielu,

  • Dusík viazaný stav je prítomný vo vodách riek, oceánov, litosféry, atmosféry. Väčšina dusíka v atmosfére sa nachádza vo voľnom stave. Bez tvorby dusíka nie je možné tvoriť proteínové molekuly. [2]
  • Fosfor sa ľahko oxiduje a v tejto súvislosti sa v prírode nenachádza v čistej forme. Avšak v zmesiach, ktoré sa nachádzajú takmer všade. Je to dôležitá zložka rastlinných a živočíšnych bielkovín. [2]
  • Draslík je prítomný v pôde vo forme solí. V rastlinách sa ukladá hlavne v stonkoch. [2]
  • Horčík je všadeprítomný. V masívnych horách je obsiahnutá vo forme hlinitanov. Pôda obsahuje sírany, uhličitany a chloridy, prevládajú silikáty. Vo forme iónov obsiahnutých v morskej vode. [1]
  • Vápnik je jedným z najbežnejších prvkov v prírode. Jej vklady sa nachádzajú vo forme kriedy, vápenca, mramoru. V rastlinných organizmoch nachádzajúcich sa vo forme fosfátov, síranov, uhličitanov. [4]
  • Séria prírody je veľmi rozšírená: ako vo voľnom stave, tak vo forme rôznych zlúčenín. Nachádza sa v skalách aj v živých organizmoch. [1]
  • Železo je jedným z najbežnejších kovov na svete, ale vo voľnom stave sa nachádza len v meteoritoch. Pri mineráloch zemského pôvodu je železo prítomné v sulfidoch, oxidoch, silikátoch a mnohých ďalších zlúčeninách. [2]

Úloha v závode

Biochemické funkcie

Vysoký výnos každej poľnohospodárskej plodiny je možný iba za podmienok úplnej a dostatočnej výživy. Okrem svetla, tepla a vody rastliny potrebujú živiny. Zloženie rastlinných organizmov zahŕňa viac ako 70 chemických prvkov, z ktorých 16 absolútne nevyhnutných sú organogény (uhlík, vodík, dusík, kyslík), popolové stopové prvky (fosfor, draslík, vápnik, horčík, síra) a tiež železo a mangán.

Každý prvok vykonáva svoje funkcie v rastlinách a je absolútne nemožné nahradiť jeden prvok druhým.

Z atmosféry

  • Uhlík sa absorbuje zo vzduchu listami rastlín a trochu korene z pôdy vo forme oxidu uhličitého (CO2). Je základom zloženia všetkých organických zlúčenín: tukov, bielkovín, sacharidov a iných látok.
  • Vodík sa spotrebuje v zložení vody, je mimoriadne nevyhnutný pre syntézu organických látok.
  • Kyslík je absorbovaný listami zo vzduchu, koreňmi z pôdy a je tiež uvoľňovaný z iných zlúčenín. Je potrebná ako pre dýchanie, tak pre syntézu organických zlúčenín. [7]

Ďalšie dôležité

  • Dusík je základným prvkom pre vývoj rastlín, a to tvorba bielkovinových látok. Obsah proteínov sa pohybuje od 15 do 19%. Je súčasťou chlorofylu a preto sa podieľa na fotosyntéze. Dusík sa nachádza v enzýmoch - katalyzátoroch rôznych procesov v organizme. [7]
  • Fosfor je prítomný v zložení bunkových jadier, enzýmov, fytínov, vitamínov a ďalších rovnako dôležitých zlúčenín. Podieľa sa na procesoch konverzie uhľohydrátov a látok obsahujúcich dusík. V rastlinách je obsiahnutá v organickej i minerálnej forme. Minerálne zlúčeniny - soli kyseliny ortofosforečnej - sa používajú pri syntéze uhľohydrátov. Rastliny používajú organické zlúčeniny fosforu (hexofosfáty, fosfatidy, nukleoproteíny, cukrové fosfáty, fytín). [7]
  • Draslík hrá dôležitú úlohu v metabolizme bielkovín a uhľohydrátov, zvyšuje účinok použitia dusíka z amoniaku. Výživa draslíkom je silným faktorom vo vývoji jednotlivých rastlinných orgánov. Tento prvok uprednostňuje akumuláciu cukru v bunkovej šťave, čo zvyšuje odolnosť rastlín proti nepriaznivým prírodným faktorom v zimnom období, prispieva k rozvoju cievnych zväzkov a zahusťuje bunky. [7]

Nasledujúce makroživiny

  • Síra je zložka aminokyselín - cysteín a metionín, hrá dôležitú úlohu ako pri metabolizme proteínov, tak pri redox procesoch. Pozitívny vplyv na tvorbu chlorofylu prispieva k tvorbe uzlíkov na koreň rastlín strukovín, ako aj baktérií nodulov, ktoré asimilujú dusík z atmosféry. [7]
  • Vápnik - účastník metabolizmu uhľohydrátov a bielkovín, má pozitívny vplyv na rast koreňov. V podstate je potrebná pre normálnu výživu rastlín. Kalcifikácia kyslých pôd s vápnikom zvyšuje úrodnosť pôdy. [7]
  • Horčík sa podieľa na fotosyntéze, jeho obsah chlorofylu dosahuje 10% svojho celkového obsahu v zelených častiach rastlín. Potreba horčíka v rastlinách nie je rovnaká. [7]
  • Železo nie je súčasťou chlorofylu, ale zúčastňuje sa redoxných procesov, ktoré sú nevyhnutné pre tvorbu chlorofylu. Má veľkú úlohu pri dýchaní, pretože je neoddeliteľnou súčasťou respiračných enzýmov. Je potrebná pre zelené rastliny aj pre organizmy bez obsahu chlóru. [7]

Nedostatok (nedostatok) makroelementov v rastlinách

Pri nedostatku makra v pôde a následne v rastline jasne ukazujú vonkajšie príznaky. Citlivosť každého druhu rastliny na nedostatok makroživín je prísne individuálna, ale existujú niektoré podobné znaky. Napríklad, keď je nedostatok dusíka, fosforu, draslíka a horčíka, staré listy nižších vrstiev trpia, zatiaľ čo nedostatok vápnika, síry a železa - mladé orgány, čerstvé listy a rastúci bod.

Najmä jednoznačne sa nedostatok výživy prejavuje vo vysoko výnosných plodinách.

Nadbytočné makroživiny v rastlinách

Stav rastlín je ovplyvnený nielen nedostatkom, ale aj nadbytkom makroživín. Vyjadruje sa predovšetkým v starých orgánoch a spomaľuje rast rastlín. Často sú príznaky nedostatku a prebytku tých istých prvkov trochu podobné. [6]

Chemické prvky bunky.

Bunky živých organizmov v ich chemickom zložení sa výrazne líšia od okolitého neživého prostredia a štruktúry chemických zlúčenín a množstva a obsahu chemických prvkov. Celkovo je prítomných asi 90 chemických prvkov v živých organizmoch, ktoré sú v závislosti od ich obsahu rozdelené do troch hlavných skupín: makroživiny, mikroelementy a ultramikrogény.

Macronutrients.

Makroelementy vo významných množstvách sú zastúpené v živých organizmoch v rozsahu od stotín percent až desiatok percent. Ak obsah akejkoľvek chemickej látky v organizme presahuje 0,005% telesnej hmotnosti, táto látka sa označuje ako makroelementy. Sú súčasťou hlavných tkanív: krv, kosti a svaly. Patria medzi ne napríklad nasledujúce chemické prvky: vodík, kyslík, uhlík, dusík, fosfor, síra, sodík, vápnik, draslík, chlór. Makroelementy predstavujú približne 99% hmotnosti živých buniek, pričom väčšina (98%) vodíka, kyslíka, uhlíka a dusíka.

Nasledujúca tabuľka zobrazuje hlavné makroživiny v tele:

Pre všetky štyri najbežnejšie prvky živých organizmov (vodík, kyslík, uhlík, dusík, ako už bolo povedané) je charakteristická jedna spoločná vlastnosť. Tieto prvky majú na vonkajšej obežnej dráhe jeden alebo viac elektrónov, ktoré vytvárajú stabilné elektronické väzby. Preto atóm vodíka na vytvorenie stabilnej elektrónovej väzby neobsahuje jeden elektrón vo vonkajšej obežnej dráhe, atómy kyslíka, dusík a uhlík - dva, tri a štyri elektróny. V tomto ohľade tieto chemické prvky ľahko vytvárajú kovalentné väzby v dôsledku párovania elektrónov a môžu sa ľahko vzájomne ovplyvňovať a plniť ich vonkajšie elektrónové škrupiny. Navyše kyslík, uhlík a dusík môžu tvoriť nielen jednoduché väzby, ale aj dvojité väzby. V dôsledku toho sa značne zvyšuje počet chemických zlúčenín, ktoré sa môžu tvoriť z týchto prvkov.

Navyše uhlík, vodík a kyslík - najľahšie medzi prvkami schopnými vytvárať kovalentné väzby. Preto sa ukázali ako najvhodnejšie na tvorbu zlúčenín, ktoré tvoria živú hmotu. Treba poznamenať osobitne ďalšiu dôležitú vlastnosť uhlíkových atómov - schopnosť vytvárať kovalentné väzby so štyrmi ďalšími atómami uhlíka naraz. Vďaka tejto schopnosti sa skelety vytvárajú z obrovskej škály organických molekúl.

Stopové prvky

Hoci obsah stopových prvkov nepresahuje 0,005% pre každý jednotlivý prvok a celkovo tvorí iba asi 1% hmotnosti buniek, stopové prvky sú nevyhnutné pre životne dôležitú činnosť organizmov. Pri absencii alebo nedostatku obsahu sa môžu objaviť rôzne choroby. Mnohé stopové prvky sú súčasťou neproteínových enzýmových skupín a sú nevyhnutné pre realizáciu ich katalytickej funkcie.
Napríklad železo je neoddeliteľnou súčasťou hemu, ktorý je súčasťou cytochrómov, ktoré sú súčasťou reťazca prenosu elektrónov a hemoglobínom, bielkovinou, ktorá transportuje kyslík z pľúc do tkanív. Nedostatok železa v ľudskom tele spôsobuje vývoj anémie. Nedostatok jódu, ktorý je súčasťou thyroxínu štítnej žľazy, vedie k výskytu ochorení spojených s nedostatočnosťou tohto hormónu, ako je endemický chudák alebo kretinizmus.

Príklady stopových prvkov sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:

macronutrients

Makroelementy sú užitočné látky pre telo, ktorých denná dávka pre osobu je 200 mg.

Nedostatok makroživín vedie k metabolickým poruchám, dysfunkcii väčšiny orgánov a systémov.

Existuje príslovie: sme to, čo jeme. Ale samozrejme, ak sa opýtate svojich priateľov, keď jedli naposledy, napríklad síru alebo chlór, nemôžete sa vyhnúť prekvapeniu. A medzitým takmer 60 chemických prvkov "žije" v ľudskom tele, ktorých zásoby, niekedy bez toho, aby si to uvedomili, sú doplnené z potravy. A asi o 96 percent sa každý z nás skladá iba zo 4 chemických názvov, ktoré predstavujú skupinu makronutrientov. A toto:

  • kyslík (65% v každom ľudskom tele);
  • uhlík (18%);
  • vodík (10%);
  • dusíka (3%).

Zvyšných 4 percentá sú iné látky z periodickej tabuľky. Je pravda, že sú oveľa menšie a predstavujú ďalšiu skupinu užitočných živín - mikroelementov.

Pre väčšinu bežných chemických prvkov prijatých makroživín použitie názov-Mnemon CHON, zložený z veľkých písmen pojmov: uhlík, vodík, kyslík a dusík v latinčine (uhlík, vodík, kyslík, dusík).

Makroelementy v ľudskom tele, príroda stiahla pomerne široké právomoci. Záleží na nich:

  • tvorba skeletu a buniek;
  • pH v tele;
  • správna preprava nervových impulzov;
  • primeranosti chemických reakcií.

V dôsledku mnohých experimentov bolo zistené, že denná človek potrebuje 12 minerály (vápnik, železo, fosfor, jód, horčík, zinok, selén, meď, mangán, chróm, molybdén, chlór). Ale aj tieto 12 nemôžu nahradiť funkcie živín.

Živinové prvky

Takmer každý chemický prvok zohráva významnú úlohu v existencii všetkého života na Zemi, ale iba 20 z nich je hlavným.

Tieto prvky sú rozdelené na:

  • 6 hlavných živín (zastúpených takmer vo všetkých živých veciach na zemi a často v pomerne veľkých množstvách);
  • 5 drobných živín (nachádza sa v mnohých živých veciach v relatívne malých množstvách);
  • stopové prvky (základné látky potrebné v malých množstvách na udržanie biochemických reakcií, od ktorých závisí život).

Medzi živinami sú rozlíšené:

Hlavnými biogénnymi prvkami alebo organogénmi sú skupina uhlíka, vodíka, kyslíka, dusíka, síry a fosforu. Malé živiny predstavujú sodík, draslík, horčík, vápnik, chlór.

Kyslík (O)

Toto je druhý v zozname najbežnejších látok na Zemi. Je to zložka vody a, ako viete, tvorí asi 60 percent ľudského tela. V plynnej forme sa kyslík stáva súčasťou atmosféry. V tejto forme zohráva rozhodujúcu úlohu pri podpore života na Zemi, pri podpore fotosyntézy (v rastlinách) a dýchaní (u zvierat a ľudí).

Uhlík (C)

Uhlík možno tiež považovať za synonymum života: tkanivá všetkých tvorov na planéte obsahujú uhlík. Okrem toho tvorba uhlíkových väzieb prispieva k vývoju určitého množstva energie, ktorá hrá dôležitú úlohu pri toku dôležitých chemických procesov na úrovni buniek. Mnoho zlúčenín, ktoré obsahujú uhlík, sa ľahko zapáli a uvoľňuje teplo a svetlo.

Vodík (H)

Toto je najjednoduchší a najbežnejší prvok vo vesmíre (najmä vo forme diatomického plynu H2). Vodík je reaktívna a horľavá látka. S kyslíkom vytvára výbušné zmesi. Má tri izotopy.

Dusík (N)

Prvok s atómovým číslom 7 je hlavným plynom v atmosfére Zeme. Dusík je súčasťou mnohých organických molekúl vrátane aminokyselín, ktoré sú súčasťou proteínov a nukleových kyselín, ktoré tvoria DNA. Takmer všetok dusík sa produkuje vo vesmíre - tzv. Planetárne hmloviny, ktoré stárnuce hviezdy tvoria, obohacujú vesmír o tento makro prvok.

Iné makroživiny

Draselný (K)

Draslík (0,25%) je dôležitá látka zodpovedná za elektrolytové procesy v tele. Jednoducho povedané: prepravuje náplň cez kvapaliny. Pomáha regulovať srdcový tep a prenáša impulzy nervového systému. Tiež sa podieľajú na homeostáze. Nedostatok prvku vedie k problémom so srdcom, dokonca aj k jeho zastaveniu.

Vápnik (Ca)

Vápnik (1,5%) je najbežnejšou živinou v ľudskom tele - takmer všetky rezervy tejto látky sú koncentrované v tkanivách zubov a kostí. Vápnik je zodpovedný za kontrakciu svalov a reguláciu bielkovín. Telo však "zožerie" tento prvok z kostí (ktoré je nebezpečné rozvojom osteoporózy), ak cíti jeho nedostatok v dennej diéte.

Požadované rastlinami na tvorbu bunkových membrán. Zvieratá a ľudia potrebujú tento makronutrient na udržanie zdravých kostí a zubov. Navyše vápnik zohráva úlohu "moderátora" procesov v cytoplazme buniek. V prírode, zastúpené v zložení mnohých hornín (krieda, vápenec).

Vápnik u ľudí:

  • ovplyvňuje neuromuskulárnu excitabilitu - podieľa sa na svalovej kontrakcii (hypokalciémia vedie ku kŕčom);
  • reguluje glykogenolýzy (rozklad glykogénu na glukózu) vo svaloch a glukoneogenézy (tvorba glukózy z non-sacharidových štruktúr) v obličkách a pečeni;
  • znižuje priepustnosť kapilárnych stien a bunkovej membrány, čím sa zvyšujú protizápalové a antialergické účinky;
  • podporuje zrážanie krvi.

Vápnikové ióny sú dôležitými intracelulárnymi posolmi, ktoré ovplyvňujú inzulín a tráviace enzýmy v tenkom čreve.

Absorpcia Ca závisí od obsahu fosforu v tele. Výmena vápnika a fosfátu je regulovaná hormonálne. PTH (parathormónu) Ca uvoľňovania z kostí do krvi, a kalcitonín (tyreotropný hormón) podporuje ukladanie prvku v kosti než znižuje jeho koncentrácia v krvi.

Horčík (Mg)

Horčík (0,05%) zohráva významnú úlohu v štruktúre kostry a svalov.

Je členom viac ako 300 metabolických reakcií. Typický intracelulárny katión, dôležitá zložka chlorofylu. Prezentujte sa v kostre (70% z celkového počtu) a vo svaloch. Je neoddeliteľnou súčasťou tkanív a telových tekutín.

V ľudskom tele je horčík zodpovedný za relaxáciu svalov, vylučovanie toxínov a zlepšenie prietoku krvi do srdca. Nedostatok látky narúša trávenie a spomaľuje rast, čo vedie k rýchlej únave, tachykardii, nespavosti, zvýšeniu PMS u žien. Ale prebytok makro je takmer vždy rozvoj urolitiázy.

Sodík (Na)

Sodík (0,15%) je prvok podporujúci elektrolyt. Pomáha prenášať nervové impulzy do celého tela a je tiež zodpovedný za reguláciu hladiny tekutiny v tele, ktorý ju chráni pred dehydratáciou.

Síra (S)

Síra (0,25%) sa nachádza v 2 aminokyselinách, ktoré tvoria proteíny.

Fosfor (P)

Fosfor (1%) je koncentrovaný v kostiach, s výhodou. Okrem toho existuje aj molekula ATP, ktorá dodáva bunkám energiu. Prezentované v nukleových kyselinách, bunkových membránach, kostiach. Rovnako ako vápnik, je nevyhnutný pre správny vývoj a fungovanie muskuloskeletálneho systému. V ľudskom tele vykonáva štrukturálnu funkciu.

Chlór (Cl)

Chlór (0,15%) sa zvyčajne nachádza v tele v podobe negatívneho iónu (chloridu). Medzi jeho funkcie patrí udržiavanie rovnováhy vody v tele. Pri teplote miestnosti je chlór jedovatým zeleným plynom. Silné oxidačné činidlo ľahko vstupuje do chemických reakcií a vytvára chloridy.

Téma 4. "Chemické zloženie bunky".

Organizmy sú tvorené bunkami. Bunky rôznych organizmov majú podobné chemické zloženie. V tabuľke 1 sú uvedené hlavné chemické prvky nachádzajúce sa v bunkách živých organizmov.

Tabuľka 1. Obsah chemických prvkov v bunke

Obsah v bunke možno rozdeliť na tri skupiny prvkov. Prvá skupina zahŕňa kyslík, uhlík, vodík a dusík. Predstavujú takmer 98% celkovej kompozície buniek. Druhá skupina zahŕňa draslík, sodík, vápnik, síru, fosfor, horčík, železo, chlór. Ich obsah v bunke je desatiny a stotiny percenta. Prvky týchto dvoch skupín patria k makro prvkom (z gréckeho makro - veľkého).

Zostávajúce prvky, reprezentované v bunkách v stotinách a tisícoch percent, patria do tretej skupiny. Sú to stopové prvky (z gréčtiny, mikro - malé).

Nie sú prítomné žiadne prvky, ktoré sú vlastné len v prírode, v bunke. Všetky uvedené chemické prvky sú tiež súčasťou neživej povahy. Označuje jednotu animovanej a neživej povahy.

Nedostatok akéhokoľvek prvku môže viesť k chorobe a dokonca k smrti organizmu, pretože každý prvok hrá určitú úlohu. Makroelementy prvej skupiny tvoria základ biopolymérov - bielkovín, sacharidov, nukleových kyselín a tiež lipidov, bez ktorých je život nemožný. Síra je súčasťou niektorých proteínov, fosfor je súčasťou nukleových kyselín, železo je súčasťou hemoglobínu a horčík je súčasťou chlorofylu. Vápnik hrá dôležitú úlohu v metabolizme.

Niektoré chemické prvky obsiahnuté v bunke sú obsiahnuté v zložení anorganických látok - minerálnych solí a vody.

Minerálne soli sú v bunke, zvyčajne vo forme katiónov (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) a aniónov (HPO 2- / 4, H2PO - / 4, CI -, NSO3), ktorého pomer určuje kyslosť média, čo je dôležité pre vitálnu aktivitu buniek.

(V mnohých bunkách je médium mierne alkalické a jeho pH sa takmer nemení, pretože vždy udržuje určitý pomer katiónov a aniónov.)

Z anorganických látok v prírode hrá voda obrovskú úlohu.

Bez vody je život nemožný. Je to významná hmotnosť väčšiny buniek. V ľudských mozgových bunkách a embryách sa nachádza veľa vody: voda je viac ako 80%; v bunkách tukového tkaniva - iba 40%. Podľa veku sa obsah vody v bunkách znižuje. Osoba, ktorá stratila 20% vody, zomrie.

Jedinečné vlastnosti vody určujú jej úlohu v tele. Podieľa sa na termoregulácii, ktorá je dôsledkom vysokej tepelnej kapacity vody - spotreba veľkého množstva energie pri zahrievaní. Čo určuje vysokú tepelnú kapacitu vody?

V molekule vody je atóm kyslíka kovalentne naviazaný na dva atómy vodíka. Molekula vody je polárna, pretože atóm kyslíka má čiastočne záporný náboj a každý z dvoch atómov vodíka má

čiastočne pozitívny náboj. Vzniká vodíková väzba medzi atómom kyslíka jednej molekuly vody a atómom vodíka inej molekuly. Vodíkové väzby poskytujú kombináciu veľkého množstva molekúl vody. Keď sa ohrieva voda, značná časť energie sa spotrebuje na rozbití vodíkových väzieb, čo určuje jej vysokú tepelnú kapacitu.

Voda je dobré rozpúšťadlo. Vzhľadom na polaritu svojich molekúl interaguje s kladne a negatívne nabitými iónmi, čím prispieva k rozpusteniu látky. Vo vzťahu k vode sú všetky látky bunky rozdelené na hydrofilné a hydrofóbne.

Hydrofilné (z gréčtiny Hydro - voda a phileo - Milujem) sa nazývajú látky, ktoré sa rozpúšťajú vo vode. Patria sem iónové zlúčeniny (napríklad soli) a niektoré neiónové zlúčeniny (napríklad cukry).

Hydrofóbne látky (z gréckeho hydra - voda a fóbie - strach) sú látky nerozpustné vo vode. Patria sem napríklad lipidy.

Voda zohráva dôležitú úlohu v chemických reakciách, ktoré prebiehajú v bunke vo vodných roztokoch. Rozpúšťa metabolické produkty, ktoré organizmus nepotrebuje, a tým prispieva k ich odstráneniu z tela. Vysoký obsah vody v článku poskytuje pružnosť. Voda podporuje pohyb rôznych látok vo vnútri bunky alebo z jednej bunky do druhej.

Telá animovanej a neživej prírody pozostávajú z rovnakých chemických prvkov. Zloženie živých organizmov zahŕňa anorganické látky - vodu a minerálne soli. Zásadné viacnásobné funkcie vody v bunke sú spôsobené zvláštnosťami jej molekúl: ich polaritou, schopnosťou tvoriť vodíkové väzby.

KOMPONENTY ANORGANICKÝCH KÁBLOV

Približne 90 prvkov sa nachádza v bunkách živých organizmov, z ktorých asi 25 sa nachádza v takmer všetkých bunkách. Podľa obsahu v bunke sú chemické prvky rozdelené do troch veľkých skupín: makronutrienty (99%), mikroelementy (1%), ultramikroskupiny (menej ako 0,001%).

Medzi makroelementy patrí kyslík, uhlík, vodík, fosfor, draslík, síra, chlór, vápnik, horčík, sodík, železo.
Medzi stopové prvky patrí mangán, meď, zinok, jód, fluór.
Ultramicroelements zahŕňajú striebro, zlato, bróm, selén.

ORGANICKÉ KOMPONENTY BUNKY

Najdôležitejšia funkcia proteínov je katalytická. Proteínové molekuly, ktoré zvyšujú rýchlosť chemických reakcií v bunke o niekoľko rádov, sa nazývajú enzýmy. Žiadny biochemický proces v tele nevznikne bez účasti enzýmov.

V súčasnosti sa nachádza viac ako 2000 enzýmov. Ich účinnosť je mnohonásobne vyššia ako účinnosť anorganických katalyzátorov použitých pri výrobe. Preto 1 mg železa v kompozícii enzýmu katalázy nahrádza 10 ton anorganického železa. Kataláza zvyšuje rýchlosť rozkladu peroxidu vodíka (H2ach2) 10 až 11 krát. Enzým katalyzujúci tvorbu kyseliny uhličitej (CO2+H2O = H2CO3), urýchľuje reakciu 10 až 7 krát.

Dôležitou vlastnosťou enzýmov je špecifickosť ich účinku, každý enzým katalyzuje len jednu alebo malú skupinu podobných reakcií.

Látka, ktorá ovplyvňuje enzým, sa nazýva substrát. Štruktúry molekuly enzýmu a substrátu sa musia navzájom presne zhodovať. To vysvetľuje špecifickosť pôsobenia enzýmov. Keď sa substrát kombinuje s enzýmom, mení sa priestorová štruktúra enzýmu.

Sekvencia interakcie medzi enzýmom a substrátom môže byť reprezentovaná schematicky:

Substrát + Enzým - Enzýmový substrátový komplex - Enzým + Produkt.

Z grafu je zrejmé, že substrát sa spája s enzýmom za vzniku komplexu enzým-substrát. V tomto prípade sa substrát premení na novú látku - produkt. V konečnej fáze sa enzým uvoľňuje z produktu a opäť reaguje s ďalšou molekulou substrátu.

Enzýmy fungujú iba pri určitej teplote, koncentrácii látok, kyslosti média. Zmena podmienok vedie k zmene terciárnej a kvartérnej štruktúry proteínovej molekuly a následne k potlačeniu aktivity enzýmu. Ako sa to deje? Iba určitá časť molekuly enzýmu, nazývaná aktívnym centrom, má katalytickú aktivitu. Aktívne centrum obsahuje od 3 do 12 aminokyselinových zvyškov a vzniká v dôsledku ohýbania polypeptidového reťazca.

Pod vplyvom rôznych faktorov sa mení štruktúra molekuly enzýmu. To narušuje priestorovú konfiguráciu aktívneho centra a enzým stráca svoju aktivitu.

Enzýmy sú proteíny, ktoré zohrávajú úlohu biologických katalyzátorov. Vďaka enzýmom sa miera chemických reakcií v bunkách zvyšuje o niekoľko rádov. Dôležitou vlastnosťou enzýmov je špecifickosť účinku za určitých podmienok.

Nukleové kyseliny boli objavené v druhej polovici devätnásteho storočia. švajčiarsky biochemik F. Micher, ktorý izoloval látku s vysokým obsahom dusíka a fosforu z jadier buniek a nazval ju "nukleín" (z latinského jadra - jadro).

Nukleové kyseliny uchovávajú dedičnú informáciu o štruktúre a fungovaní každej bunky a všetkých živých vecí na Zemi. Existujú dva typy nukleových kyselín - DNA (kyselina deoxyribonukleová) a RNA (ribonukleová kyselina). Nukleové kyseliny, rovnako ako proteíny, majú druhovú špecifickosť, to znamená, že organizmy každého druhu majú svoj vlastný typ DNA. Ak chcete zistiť príčiny druhovej špecifickosti, zvážte štruktúru nukleových kyselín.

Molekuly nukleových kyselín sú veľmi dlhé reťazce pozostávajúce z mnohých stoviek a dokonca miliónov nukleotidov. Každá nukleová kyselina obsahuje len štyri typy nukleotidov. Funkcie molekúl nukleovej kyseliny závisia od ich štruktúry, ich nukleotidov, ich počtu v reťazci a sekvencie zlúčeniny v molekule.

Každý nukleotid sa skladá z troch zložiek: dusíkatá báza, sacharid a kyselina fosforečná. Každý DNA nukleotid obsahuje jeden zo štyroch typov dusíkatých báz (adenín - A, tymín - T, guanín - G alebo cytozín - C), ako aj zvyšok deoxyribózového uhlíka a kyseliny fosforečnej.

DNA nukleotidy sa teda líšia len typom dusíka.

Molekula DNA pozostáva z obrovskej škály nukleotidov, ktoré sú navzájom spojené v špecifickej sekvencii. Každý typ molekuly DNA má svoje vlastné číslo a sekvenciu nukleotidov.

DNA molekuly sú veľmi dlhé. Napríklad list s objemom približne 820000 strán by bol potrebný na napísanie nukleotidovej sekvencie v molekulách DNA z jednej ľudskej bunky (46 chromozómov). Striedanie štyroch typov nukleotidov môže tvoriť nekonečný počet variantov molekúl DNA. Tieto štrukturálne vlastnosti molekúl DNA im umožňujú ukladať obrovské množstvo informácií o všetkých znakoch organizmov.

V roku 1953 vytvoril model štruktúry molekuly DNA americký biológ J. Watson a anglický fyzik F. Crick. Vedci zistili, že každá molekula DNA pozostáva z dvoch reťazcov navzájom prepojených a spirálovito prekrútených. Má vzhľad dvojitej špirály. V každom reťazci sa v špecifickej sekvencii striedajú štyri typy nukleotidov.

Nukleotidová kompozícia DNA sa líši v rôznych druhoch baktérií, húb, rastlín a zvierat. Ale s vekom sa nemení, záleží len na zmenách životného prostredia. Nukleotidy sú spárované, to znamená, že počet adenínových nukleotidov v ktorejkoľvek DNA molekule sa rovná počtu tymidínových nukleotidov (A-T) a počet cytozínových nukleotidov sa rovná počtu guanínových nukleotidov (C-D). To je spôsobené tým, že spojenie dvoch reťazcov navzájom v molekule DNA spĺňa určité pravidlo, a to: adenín jedného reťazca je vždy spojený dvomi vodíkovými väzbami iba na tymín druhého reťazca a guanín - tromi vodíkovými väzbami na cytozín, to znamená nukleotidové reťazce jednej molekuly DNA je komplementárna, komplementárna.

DNA obsahuje všetky baktérie, prevažnú väčšinu vírusov. Nachádza sa v jadrách buniek zvierat, húb a rastlín, ako aj v mitochondriách a chloroplastoch. V jadre každej bunky ľudského tela obsahuje 6,6 x 10-12 g DNA a v jadre zárodočných buniek - dvakrát menej - 3,3 x 10-12 g.

Molekuly nukleovej kyseliny - DNA a RNA sú tvorené nukleotidmi. Nukleotid DNA obsahuje dusíkatú bázu (A, T, G, C), deoxyribózový sacharid a zvyšok molekuly kyseliny fosforečnej. Molekula DNA je dvojitá skrutkovica pozostávajúca z dvoch reťazcov spojených vodíkovými väzbami podľa princípu komplementarity. Funkcia DNA - uchovávanie dedičných informácií.

V bunkách všetkých organizmov existujú molekuly ATP - adenozín trifosfát. ATP je univerzálna bunková látka, ktorej molekula má väzby bohaté na energiu. Molekula ATP je jeden druh nukleotidu, ktorý, rovnako ako iné nukleotidy, pozostáva z troch zložiek: dusíkatého základu - adenínu, uhľohydrát - ribózy, ale namiesto jednej obsahuje tri zvyšky molekúl kyseliny fosforečnej (obrázok 12). Väzby uvedené na obrázku ikonou sú bohaté na energiu a nazývajú sa vysokou energiou. Každá molekula ATP obsahuje dve makroergické väzby.

Keď sa makroergická väzba rozbije a jednotlivá molekula kyseliny fosforečnej sa štiepi enzýmami, uvolní sa 40 kJ / mol energie a ATP sa prevedie na ADP - adenozíndifosforečnú kyselinu. Po odstránení ďalšej molekuly kyseliny fosforečnej sa uvoľní ďalších 40 kJ / mol; AMP - kyselina adenozínmonofosforečná. Tieto reakcie sú reverzibilné, to znamená, že AMP sa môže zmeniť na ADP, ADP - na ATP.

ATP molekuly sú nielen rozdelené, ale aj syntetizované, takže ich obsah v bunke je relatívne konštantný. Hodnota ATP v živote buniek je obrovská. Tieto molekuly zohrávajú vedúcu úlohu v energetickom metabolizme, ktorý je potrebný na zabezpečenie vitálnej aktivity bunky a organizmu ako celku.

Obr. 12. Schéma štruktúry ATP.

RNA molekula je spravidla jedinou reťazou pozostávajúcou zo štyroch typov nukleotidov - A, U, G a C. Sú známe tri hlavné typy RNA: mRNA, rRNA a tRNA. Obsah molekúl RNA v bunke nie je konštantný, sú zapojené do biosyntézy bielkovín. ATP je univerzálna energetická látka bunky, v ktorej sú energeticky bohaté väzby. ATP zohráva ústrednú úlohu v energetickom metabolizme v bunke. RNA a ATP sú obsiahnuté tak v jadre, ako aj v cytoplazme bunky.

Úlohy a testy na tému "Téma 4." Chemické zloženie bunky "."

  • Chemické zloženie buniek - Cytológia - bunková veda Všeobecné biologické vzorky (9-11 stupeň)

Odporúčania k téme

Po práci na týchto témach by ste mali byť schopní:

  1. Opíšte nižšie uvedené koncepty a vysvetlite vzťahy medzi nimi:
    • polymérny monomér;
    • sacharid, monosacharid, disacharid, polysacharid;
    • lipid, mastná kyselina, glycerín;
    • aminokyselina, peptidová väzba, proteín;
    • katalyzátor, enzým, aktívne centrum;
    • nukleová kyselina, nukleotid.
  2. Vymenujte 5 - 6 dôvodov, ktoré robia vodu takou dôležitou súčasťou živých systémov.
  3. Uveďte štyri hlavné triedy organických zlúčenín obsiahnutých v živých organizmoch; charakterizovať úlohu každého z nich.
  4. Vysvetlite, prečo reakcie riadené enzýmom závisia od teploty, pH a prítomnosti koenzýmov.
  5. Povedzte o úlohe ATP v energetickom sektore bunky.
  6. Naznačte východiskové materiály, hlavné kroky a konečné produkty reakcií spôsobené reakciami fixácie svetla a uhlíka.
  7. Uveďte stručný opis všeobecnej schémy bunkového dýchania, z ktorej by bolo jasné, aké miesto sa uskutočňujú glykolýzové reakcie, cyklus G. Krebs (cyklus kyseliny citrónovej) a elektrónový prenosový reťazec.
  8. Porovnajte dych a kvasenie.
  9. Opíšte štruktúru molekuly DNA a vysvetlite, prečo sa počet adenínových zvyškov rovná počtu tymínových zvyškov a počet guanínových zvyškov sa rovná počtu zvyškov cytozínu.
  10. Urobte stručnú schému syntézy RNA na DNA (transkripcia) v prokaryotoch.
  11. Opíšte vlastnosti genetického kódu a vysvetlite, prečo by mal byť triplet.
  12. Na základe tohto reťazca DNA a tabuľky kodónov určte komplementárnu sekvenciu messengerovej RNA, uveďte kodóny transportnej RNA a aminokyselinovú sekvenciu, ktorá vzniká v dôsledku translácie.
  13. Vymenujte štádiá syntézy proteínov na úrovni ribozómov.

Algoritmus pre riešenie problémov.

Typ 1. Samokopírovaná DNA.

Jeden z DNA reťazcov má nasledujúcu nukleotidovú sekvenciu:
AGTATSTSGATATSTTSGATTTATSG.
Akú sekvenciu nukleotidov má druhý reťazec tej istej molekuly?

Ak je napísaná nukleotidová sekvencia druhého reťazca molekuly DNA, keď je známa sekvencia prvého vlákna, stačí nahradiť tymín adenínom, adenínom s tymínom, guanín-cytozínom a cytozínom s guanínom. Po takomto nahradení dostávame postupnosť:
TATSTGGTSTATGAGTSTAAATG.

Typ 2. Kódovanie bielkovín.

Aminokyselinový reťazec ribonukleázového proteínu má nasledujúci začiatok: lysín-glutamín-treonín-alanín-alanín-alanín-lyzín.
Akú sekvenciu nukleotidov začína gén zodpovedajúci tomuto proteínu?

Vykonajte to pomocou tabuľky genetického kódu. Pre každú aminokyselinu nájdeme jej kódové označenie vo forme zodpovedajúcich troch nukleotidov a zapíšeme ich. Umiestnenie týchto troch jednotiek po sebe v rovnakom poradí, v ktorom prechádzajú zodpovedajúce aminokyseliny, dostaneme vzorec pre štruktúru informačného segmentu RNA. Spravidla existuje niekoľko takýchto trojnásobok, výber sa uskutočňuje podľa vášho rozhodnutia (ale zoberie sa iba jedna trojica). Riešenia môžu byť viaceré.
AAATSAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Typ 3. Dekódovanie molekúl DNA.

Akú sekvenciu aminokyselín začína s proteínom, ak je kódovaná nasledujúcou nukleotidovou sekvenciou:
ATSGTSTSTSATGGTSTSGGT.

Podľa princípu komplementarity nájdeme štruktúru oblasti messengerovej RNA vytvorenej na danom segmente molekuly DNA:
UGTSGGGUATSTSGGTSTSA.

Potom sa obraciame na stôl genetického kódu a pre každý z troch nukleotidov, počnúc prvým, nájdeme a vypíšeme zodpovedajúcu aminokyselinu:
Cysteín-glycín-tyrozín-arginín-prolín.

Ivanova TV, Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Všeobecná biológia". Moskva, "osvietenie", 2000

  • Téma 4. "Chemické zloženie bunky". §2-§7, s. 7-21
  • Téma 5. "Fotosyntéza". §16-17 str. 44-48
  • Téma 6. "Celulárne dýchanie". §12-13 str. 34-38
  • Téma 7. "Genetické informácie". § 14-15 s. 39-44