Химический состав клетки

Все живые системы содержат в различных соотношениях химические элементы и построенные из них химические соединения, как органические, так и неорганические.По количественному содержанию в клетке все химические элементы делят на 3 группы: макро-, микро– и ультрамикроэлементы.Макроэлементы составляют до 99 % массы клетки, из которых до 98 % приходится на 4 элемента: кислород, азот, водород и углерод. В меньших количествах клетки содержат калий, натрий, магний, кальций, серу, фосфор, железо.Микроэлементы – преимущественно ионы металлов (кобальта, меди, цинка и др.) и галогенов (йода, брома и др.). Они содержатся в количествах от 0,001 % до 0,000001 %.Ультрамикроэлементы. Их концентрация ниже 0,000001 %. К ним относят золото, ртуть, селен и др.Химическое соединение – это вещество, в котором атомы одного или нескольких химических элементов соединены друг с другом посредством химических связей. Химические соединения бывают неорганическими и органическими. К неорганическим относят воду и минеральные соли. Органические соединения – это соединения углерода с другими элементами.Основными органическими соединениями клетки являются белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Белки Это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном они состоят из углерода, водорода, кислорода и азота. Молекула белка может иметь 4 уровня структурной организации (первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры).Функции белков:1) защитная (интерферон усиленно синтезируется в организме при вирусной инфекции);2) структурная (коллаген входит в состав тканей, участвует в образовании рубца);3) двигательная (миозин участвует в сокращении мышц);4) запасная (альбумины яйца);5) транспортная (гемоглобин эритроцитов переносит питательные вещества и продукты обмена);6) рецепторная (белки-рецепторы обеспечивают узнавание клеткой веществ и других клеток);7) регуляторная (регуляторные белки определяют активность генов);8) белки-гормоны участвуют в гуморальной регуляции (инсулин регулирует уровень сахара в крови);9) белки-ферменты катализируют все химические реакции в организме;10) энергетическая (при распаде 1 г белка выделяется 17 кдж энергии).УглеводыЭто моно– и полимеры, в состав которых входит углерод, водород и кислород в соотношении 1: 2: 1.Функции углеводов:1) энергетическая (при распаде 1 г углеводов выделяется 17,6 кдж энергии);2) структурная (целлюлоза, входящая в состав клеточной стенки у растений);3) запасающая (запас питательных веществ в виде крахмала у растений и гликогена у животных).ЖирыЖиры (липиды) могут быть простыми и сложными. Молекулы простых липидов состоят из трехатомного спирта глицерина и трех остатков жирных кислот. Сложные липиды являются соединениями простых липидов с белками и углеводами.Функции липидов:1) энергетическая (при распаде 1 г липидов образуется 38,9 кдж энергии);2) структурная (фосфолипиды клеточных мембран, образующие липидный бислой);3) запасающая (запас питательных веществ в подкожной клетчатке и других органах);4) защитная (подкожная клетчатка и слой жира вокруг внутренних органов предохраняют их от механических повреждений);5) регуляторная (гормоны и витамины, содержащие липиды, регулируют обмен веществ);6) теплоизолирующая (подкожная клетчатка сохраняет тепло). АТФМолекула АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) состоит из азотистого основания аденина, пятиуглеродного сахара рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, соединенных между собой макроэргической связью. АТФ образуется в митохондриях в процессе фосфорилирования. При ее гидролизе высвобождается большое количество энергии. АТФ является основным макроэргом клетки – аккумулятором энергии в виде энергии высокоэнергетических химических связей.