Compușii organici sunt, în medie, 20-30% din masa de celule vii ale corpului. Acestea includ polimeri biologici - proteine, acizi nucleici și carbohidrați și grăsimi, precum și un număr de molecule mici - hormoni, pigmenți, ATP si multe altele.
In diverse tipuri de celule includ diferite cantități de compuși organici. In celulele plantelor predomina glucide complexe - polizaharide la animale - mai multe proteine și grăsimi. Cu toate acestea, fiecare dintre grupele de substanțe organice, în orice tip de celulă îndeplinește funcții similare.
Aminoacizii, baze azotate, lipide, carbohidrați și altele asemenea. D. Introduceți celula împreună cu alimente sau produse în cadrul acesteia din precursori. Ele servesc ca materii prime pentru sinteza unui număr de polimeri de celule necesare.
Proteinele sunt în general puternic si enzime foarte specifice reglementează celulele substanțe de schimb.
Acizii nucleici sunt custozi ai informației genetice. Mai mult, formarea de acid nucleic de control al enzimelor proteice corespunzătoare din cantitatea potrivită, la momentul potrivit.
Lipidele - așa-numitele grăsimi și substanțe grase, cum ar fi (lipide). Substanțe înrudite aici sunt caracterizate prin solubilitate în solvenți organici și insolubilitate (relativă) în apă.
Distinge grăsimi vegetale având la temperatura camerei, o consistență lichidă și Animale - solid.
Lipidele sunt o parte a membranei plasmatice. Ei efectuează în rolul energetic al celulei, implicat activ în procesele metabolice și de reproducere celulară.
Compoziția de carbohidrați include carbon, hidrogen și oxigen. Există următoarele glucide.
- Monozaharide. sau carbohidrati simpli, care, în funcție de conținutul atomilor de carbon sunt numite triose, pentoze, hexoze, etc pentoză - .. riboză și deoxiriboză - inclus în compoziția de ADN și ARN. Hexoză - Glucoză - servește ca sursă primară de energie în celulă. Formula empirică poate fi reprezentat ca Cn (H2O) n.
- Polizaharide - polimeri ai căror monomeri sunt monozaharide hexoze. Cel mai cunoscut dintre dizaharide (doi monomeri) sunt zaharoză și lactoză. Cele mai importante polizaharide sunt amidon și glicogen care servesc ca substanțe de stocare a celulelor vegetale și animale precum celuloza - componenta structurală majoră a celulei vegetale.
Plantele au o mare varietate de glucide decât animalele, deoarece acestea sunt în măsură de a sintetiza lumina in fotosinteza. Cea mai importantă funcție de carbohidrati in celula: energie, structurale și magazine.
Energia este rolul pe care hidrați de carbon sunt o sursă de energie în celulele vegetale și animale; Bloc - peretele celular este alcătuit aproape în întregime din plante din celuloză polizaharidă; ciorap - amidon serveste ca un produs vegetal de rezervă. Se acumulează în procesul de fotosinteză în sezonul de creștere și un număr de plante este întârziată în tuberculi, bulbi, și așa mai departe. D. Celulele animale îndeplinește acest rol de glicogen este depus predominant în ficat.
Printre substanțele organice, proteinele celulare ocupă primul loc, atât în număr și semnificație. La animale, acestea reprezintă aproximativ 50% din greutatea celulei uscate. La om, există aproximativ 5 Mill. Tipuri de molecule de proteine, care diferă nu numai unul de altul, ci și din proteinele altor organisme. In ciuda acestei diversități și complexitatea structurii, toate proteinele sunt construite din 20 de aminoacizi diferiți.
Mai detaliat accentul pe proprietățile proteinelor. Cele mai importante sunt și renaturare Denaturarea.
Denaturarea - este pierderea a moleculei de proteină, organizarea structurală. Denaturarea poate fi cauzata de o schimbare a temperaturii, deshidratare, iradiere cu raze X si alte influente. La începutul celei mai slabe structură se prăbușește - cuaternar, apoi - terțiar, secundar și în condițiile cele mai severe - primar.
În cazul în care o modificare a condițiilor de mediu nu conduce la distrugerea structurii primare a moleculei, apoi recuperarea condiții de mediu normale și structura proteinei complet reconstituită. Acest proces se numește renaturare. Această proprietate de proteine restaura structura pierdut este utilizat pe scară largă în industria medicală și alimentară pentru prepararea unor medicamente, cum ar fi antibiotice, pentru a produce concentrate alimentare, persistă pentru o lungă perioadă de timp, în formă uscată nutritive. Unele organisme de obicei denaturante partiala inverse a proteinelor asociate cu funcțiile lor (cu motor, un semnal, un catalizator, etc ..). Procesul de distrugere a structurii primare a proteinei și este numită distrugere întotdeauna ireversibilă.
Proprietățile chimice și fizice ale proteinelor sunt foarte diverse: hidrofil, hidrofob; unele dintre ele de factori schimba cu ușurință structura lor, în timp ce altele - sunt foarte stabile. Proteinele sunt împărțite în simplu - proteină constând numai din resturi de aminoacizi, și complex - proteid a cărui compoziție cu excepția resturilor de aminoacizi și alte substanțe sunt de natură neproteic (resturile fosforice și acizi nucleici, glucide, lipide si altele.).
Proteinele efectua în corpul este plin de caracteristici: a clădirii (parte a diferitelor formațiuni structurale); protectoare (proteina speciala - anticorp - sunt capabile de a lega și neutraliza microorganismele și proteine străine), etc. In plus, proteinele implicate în coagularea sângelui, prin prevenirea sângerării severe opera de reglementare, de semnalizare, cu motor, energie, funcții de transport (de transfer al anumitor substanțe din organism). .
Extrem de important este funcția catalitică a proteinelor. Să examinăm această funcție în mai multe detalii. Termenul „Cataliza“ înseamnă „dezlănțuire“, „eliberare“. Substanțele care pot fi atribuite catalizatorilor accelera transformările chimice, compoziția catalizatorilor după reacția în sine rămâne aceeași ca înainte de reacție.
Toate enzimele care acționează drept catalizatori - substanțe ale naturii proteinelor, ele accelera reactii chimice in celula, in zeci si sute de mii de ori. Activitatea catalitică a enzimei conduce la nu toate molecula sa, și doar o mică secțiune a acesteia - site-ul activ, al cărui efect este foarte specific. Într-o moleculă de enzimă poate fi de mai multe centre de activ.
O molecula de enzimă poate consta numai dintr-o proteină (de exemplu, pepsina) - o singură componentă sau simplă; altele conțin două componente: proteină (apoenzimei) și o moleculă mică organică - coenzimă. Sa constatat că, în calitate de coenzima in vitamine functiei celulelor. Dacă luăm în considerare faptul că nici unul dintre reacția în celulă nu poate fi efectuată fără implicarea enzimelor, devine evident importanța pe care o au vitaminele pentru funcționarea normală a celulei și a întregului organism. Lipsa de vitamine reduce activitatea acestor enzime în care le aparțin.
Activitatea enzimei este direct dependentă de acțiunile unui număr de factori: temperatura, aciditate (pH mediu), precum și concentrația de molecule de substrat (substanțe asupra cărora acționează), ele însele enzime si coenzime (vitamine și alte substanțe în compoziția coenzime) .
Stimulează sau inhiba un proces de fermentație dat poate afecta diverse substanțe biologic active, cum ar fi: hormoni, medicamente, stimulatori de creștere a plantelor, precum și alte substanțe toxice.
Vitaminele - substanțe organice moleculară mică biologic active - sunt implicate în metabolismul energetic și de conversie în majoritatea cazurilor, în calitate de componente ale enzimelor.
Nevoia umană de zi cu zi de vitamine de miligrame sau chiar micrograme. Există mai mult de 20 de vitamine diferite.
Sursa de vitamine pentru oameni sunt produse alimentare, în principal, de origine vegetală, în unele cazuri - a animalului (vitamina D, A). Unele vitamine sunt sintetizate în corpul uman.
Lipsa de vitamine cauzeaza boala - deficiente de vitamine, lipsa completă a acestora - deficit de vitamina și în exces - hipervitaminoza.
Hormonii - o substanta produsa de glandele endocrine, iar unele celule nervoase - neurohormones, hormonii pot fi incluși în reacțiile biochimice prin reglarea metabolismului (metabolismul si energie).
Trăsăturile caracteristice ale hormonilor sunt:
- activitate biologică ridicată;
- specificitate mare (semnalele hormonale „celule țintă“);
- etapele remotability (hormoni de transfer în sânge la o distanță la celulele țintă);
- un timp relativ scurt de existență în organism (câteva minute sau ore).
Substanțe hormono like (neurohormones) sintetizat terminațiile nervoase. Celulele nervoase sintetizate mai multe neurotransmițători - substanțe care asigură transmiterea celulelor de impulsuri. Există hormoni de natură lipoidă - steroizi (hormoni sexuali). Acesta coordonează activitatea sistemului endocrin hipotalamus.
creșterea plantelor individuale este reglementată și coordonată fitohormoni, acționând ca un accelerator de creștere a celulelor, diviziunea lor (diviziunea stimulează Cambium și colab.).
In plante si alte organisme gasit un alt grup de substanțe biologic active - alcaloizilor. Acești compuși organici sunt toxice pentru oameni și animale. Unele dintre ele au un efect narcotic, deoarece acestea conțin nicotină, morfină și altele.
Alcaloizii gasit la aproximativ 2500 de specii de angiosperme, predominant din familia Solanaceae, crin, mac, cânepă și altele. Potrivit unor cercetători, alcaloizii din plante servesc o funcție de protecție - adaptare pentru a le proteja de a fi mâncat de animale. alcaloid Colchicina utilizat în medicină, precum și pentru mutageneza experimentală.
acizi nucleici
Ca și proteinele, acizii nucleici sunt heteropolimeri. monomerii lor sunt nucleotide, care sunt compuse din molecule de acid nucleic, in mod dramatic diferite de aminoacizi. Există două tipuri de acizi nucleici: ADN (dezoxiribonucleic) și ARN (acid ribonucleic).
ATP - adenozintrifosfat, o nucleotidă constând dintr-o bază azotată adenină, riboză și glucide din trei molecule de acid fosforic.
Structura este instabilă sub influența enzimelor provenite ADP - acidul adenozin (scindate, o moleculă de acid fosforic), la 40 kJ de eliberare a energiei. ATP - o singură sursă de energie pentru toate reacțiile celulare. Transformarea ei are loc pe un astfel de sistem:
Să ne gândim mai detaliat sensul acizilor nucleici din celula care îndeplinesc funcții foarte importante. Proprietățile structurii chimice a acizilor nucleici oferă posibilitatea de a stoca, de transport și de transmitere a celulelor fiice prin moștenire de informații cu privire la structura moleculelor de proteine, care sunt sintetizate în fiecare țesut, la o anumită dezvoltare etan individuală.
Deoarece majoritatea proprietăților din corp datorită proteinelor, este clar că stabilitatea acizilor nucleici - cea mai importantă condiție a activității celulare și organisme întregi. Orice modificări ale structurii acizilor nucleici implica structura celulei modificări sau activitate a proceselor fiziologice în care, prin aceasta influențând asupra viabilității. Studiul structurii acizilor nucleici, care a stabilit mai întâi american biolog Watson și Crick fizicianul englez, este esențială pentru înțelegerea moștenirea trăsăturilor în organisme și funcționarea legilor celulelor individuale și a sistemelor celulare - țesuturi și organe.
Studii biochimiști a constatat că biosinteza proteinelor în organismele vii se efectuează sub controlul acizilor nucleici.
Astfel, acizii nucleici asigura păstrarea stabilă a informației genetice și controla formarea enzimei proteine, enzime și proteine corespunzătoare determină principalele caracteristici ale substanțelor de partajare celulelor. Toate acestea, este foarte important să se mențină stabilitatea chimică a organismelor este esențială pentru existența vieții pe Pământ.