Лекция Элементарный состав живого вещества

Лекция
Элементарный состав
живого вещества
План:
1. Химия клетки
1.1. неорганические соединения
а) вода
б) минеральные соли
1.2. органические соединения
2. Основные типы биополимеров
2.1. углеводы
2.2. липиды
2.3.нуклеиновые кислоты
2.3.1. ДНК
2.3.2. РНК
а) матричная
б) транспортная
в)рибосомная
2.3.3. АТФ
1. Химия клетки
В элементном составе клетки насчитывается более
70 химических элементов Периодической
системы Менделеева.
Около 98% массы клетки образуют 4 элемента: H2,
C, O2, N. Их называют макроэлементами.
В меньших количествах в состав клетки, входят
Ca, K, P, S, Na, Cl и все остальные (цинк, медь,
кобальт, и др.) содержатся в очень малых
количествах (их общий вклад в массу клетки
0.02%), поэтому их называют микроэлементами.
1.1. Неорганические соединения
Неорганическими
соединениями
являются: вода и
минеральные соли.
Вода
Вода составляет около
70% массы клетки.
У медуз ее содержание
превышает 95%.
В теле человека – 60%
(внутриклеточная
40%, межклеточная
15%, плазма 5%).
Свойства воды
1. Вода способна слипаться сама с собой
(козегия) и с другими веществами (адзегия).
2. Вода является растворителем.
3. Вода обладает высокой теплопроводностью
4. Вода имеет высокую температуру кипения.
5. Терморегуляция – высокая скрытая теплота
парообразования воды позволяет телу
значительно охладиться с минимальной
потерей воды.
6. Вода имеет высокую температуру замерзания,
а ее плотность максимальна при t 4 С.
7. Смазывающие свойства.
8. Метаболические функции.
Минеральные соли
Минеральные соли входят в состав
цитоплазмы. Встречаются: калиевые,
натриевые, магниевые, соли серой
кислоты, соляной и др.
Роль солей: определение кислотнощелочного состояния протоплазмы,
необходимы для размножения.
1.2. ОРГАНИЧЕСКИЕ
СОЕДИНЕНИЯ
Органические соединения составляют в среднем 20-30%
массы клетки живого организма.
К ним относятся живые полимеры – белки, нуклеиновые
кислоты, углеводы, жиры и ряд небольших молекул –
гормоны, пигменты…
Вода с растворенными в ней различными солями –
необходимые условия жизни. Но сама жизнь – это
превращение множества молекул, главным элементом
которых является углерод. Когда-то считалось, что такие
молекулы образуются только в живых организмах,
поэтому их назвали органическими.
Свойства атомов углерода определяют их уникальную
пригодность в образовании жизни
Углерод – единственный элемент, способный образовывать
достаточное количество разного рода сложных и
стабильных соединений.
2. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ
БИОПОЛИМЕРОВ
Биополимеры – это
высокомолекулярные
природные соединения,
молекулы которых состоят из
большого числа
повторяющихся групп атомов
или звеньев одинакового или
разного химического
строения.
Составляют структурную систему
всех живых организмов и
участвует во всех процессах
жизнедеятельности.
2.1. Углеводы
Углеводы – это
органические
соединения углерода,
водорода и кислорода.
Такое название этим
соединениям дал в
1844 г. Шмидт.
Углеводы подразделяются на:
 Моносахариды – простые сахара с общей формулой
(СН2)n, где n – число от 3 до 7.
В зависимости от числа атомов углерода они бывают:
триозы (3), тетрозы (4), пентозы(5), гексозы (6), гептозы
(7).
 Олигосахариды – соединения, содержащие 2-10
моносахаридных остатков, соединяясь с белком или
липидом образуют наружную оболочку клеток животных
(сахароза, мальтоза, лактоза).
 Полисахариды – углеводы, образованные остатками
многих моносахаридов при помощи гликозидных связей
(крахмал, целлюлоза, хитин, гликоген).
Производные сахаров: сахарные спирты(глицерин),
сахарные кислоты(аскорбиновая кислота) и т. д.
Функции углеводов:



Строительная (целлюлоза, хитин)
Энергетическая (глюкоза, гликоген)
Компоненты питания (крахмал,
некоторые дисахариды)
2.2. Липиды
ЛИПИДЫ (от греч. lipos - жир),
жироподобные в-ва, входящие
в состав всех живых клеток.
К липидам относят любые
природные в-ва, извлекаемые
из организмов, тканей или
клеток, некоторых случаях
липиды рассматривают как
производные жирных к-т и
родственных им соединений
или как любые природные
амфифильные в-ва.
Классификация липидов:
Фосфодиацилглицерины – производные фосфатидных
кислот и содержат радикалы жирных кислот, входят в
состав клеточных мембран.
Сфингомиелины являются производными аминоспирта
сфингозина и содержат в своем составе жирную кислоту.
Гликолипиды не содержат фосфорной кислоты, но
содержат углеводы. Содержатся в мембранах клеток
нервной ткани.
Стероиды. Холестерин по химической природе - стероид.
Он является предшественником гормонов:
прогестерона, эстрадиола и тестостерона.
Воска – этерифицированные жирными спиртами жирных
кислот (пчелиный воск, ланолин).
Триацилглицериды жирных кислот или жиры –
производные глицерина и жирных кислот.
Воска и триацилгдицериды относятся к простым липидам,
а все вышеперечисленные - к сложным и производным
Функции липидов:
структурная - входят в состав клеточных мембран
регуляторная - некоторые липиды являются витаминами
(D3, F) и гормонами, участвуют в передаче нервного
импульса
транспортная - липопротеины, комплекс жирных кислот с
альбумином
терморегуляторная - принимают участие в теплоизоляции
организма
энергетическая - непосредственные источники энергии и
вещества, которые запасаются для последующего
использования при дефиците энергии
2.3. Нуклеиновые кислоты