Tha a 'bhuidheann de ceallan ceimigeach: stuthan organach, macro- agus microelements

Anmoch san 19mh linn a chaidh a chruthachadh meur de bith-eòlas an t-ainm biochemistry. Tha i ag ionnsachadh na stuthan ceimigeach a rinneadh an ceallan a 'fuireach. Tha a 'phrìomh obair saidheans - eòlas air an NEÒNACHASAN de metabolism agus cumhachd, a' riaghladh deatamach gnìomhan de lusan agus ceallan bheathaichean.

Tha bun-bheachd na stuthan ceimigeach a rinneadh an ceallan

Mar thoradh air rannsachadh farsaing le luchd-saidheans ceimigeach bhuidheann de cheallan a bhith air a sgrùdadh agus lorg a 'fuireach a tha rudan air a dhèanamh air còrr is 85 eileamaidean ceimigeach. Agus cuid dhiubh a tha a dhìth airson cha mhòr a h-uile bheairtean, agus cuid eile a tha sònraichte agus a 'tachairt ann an gnèithean sònraichte. A treas buidheann de eileamaidean ceimigeach an làthair ann an ceallan de microorganisms, lusan is beathaichean beaga gu leòr ann meudan. Eileamaidean ceimigeach an cealla a tha gu tric ann an riochd annta agus anions bho a mèinnearach salann agus uisge air an cruthachadh, agus organach carbon fhillte a tha synthesized: gualaisg, pròtainean, lipids.

organogenic eileamaidean

Ann biochemistry, nam measg Carbon, Hydrogen, ogsaidsean agus naitridean. Seata aca ann an cealla de 88 gu 97% eile de na eileamaidean ceimigeach an-diugh ann. Gu h-àraidh cudromach 'sa tha carbon. A h-uile stuthan fàs-bheairteach ann am buill nan ceallan suas de molecules anns a bheil carbon ann a rinneadh dadaman. Faodaidh iad a bhith eadar-cheangailte a chruthachadh slabhraidh (meuran agus unbranched), a thuilleadh air baidhsagal. Tha an comas seo carbon dadaman a dhearbhadh iomadachd iongantach de stuthan organach a-steach ann an cealla saidhteoplasm agus organelles.

Mar eisimpleir, an taobh a-staigh na th 'ann an cealla a dèanamh suas de soluble oligosaccharide, hydrophilic pròtainean, lipids, diofar sheòrsaichean de RNA: gluasad RNA, ribosomal RNA agus teachdair RNA, a thuilleadh air an-asgaidh monomers - nucleotides. Leithid a stuthan ceimigeach composition Tha cealla niuclas. Tha cuideachd moileciuil sa chruinne de deoxyribonucleic acid, pàirt de cròmasoman. A h-uile h-àrd fhillte a tha ann a rinneadh dadaman de naidroidean, gualain le ogsaidean, Hydrogen. Tha seo a 'dearbhadh aca gu sònraichte cudromach, bho cheimigeach a' bhuidheann an cealla a 'crochadh air na th' air ghinteil eileamaidean a 'dèanamh suas structaran ceallach: hyaloplasm agus organelles.

Macronutrients agus iad a 'ciallachadh

Eileamaidean ceimigeach, a tha cuideachd gu math cumanta ann an ceallan diofar sheòrsaichean de fhàs-bheairtean, biochemistry canar macronutrients. Aca susbaint ann an cealla 1.2% - 1.9%. Le macroelements ceallan gabhail a-steach: phosphorus, potassium, clòrain, pronnasg, magnesium, calcium, iarann agus sodium. Tha iad uile air a bhith aig dreuchdan cudromach agus a tha na phàirt de na diofar cealla organelles. Mar sin, iarannach ion tha an làthair anns an fhuil pròtain - haemoglobin, a 'giùlan oxygen (anns a' chùis 'se oxyhaemoglobin), carbon dà-ogsaid (karbogemoglobin) no carbon dà-ogsaid (carboxyhaemoglobin).

Sodium ions cudromach a sholarachadh riochd intercellular Còmhdhail: a 'cho-ainm sodium-potassium pumpa. Tha iad cuideachd a tha na phàirt de interstitial lionn agus fuil plasma. Magnesium ions làthair ann chlorophyll molecules (photopigment lusan nas àirde) agus tha an sàs anns a 'phròiseas foto, a thuilleadh air cruth-bhualadh ionadan a ghlacadh photons solais lùth.

Calcium ions a 'toirt conduction de nearbh bhuillean ri taobh na stuthan agus tha na prìomh phàirt de osteocytes - ceallan cnàmha. Calcium fhillte a tha cumanta anns an t-saoghal aig a bheil beathaichean neo-dhruim-sligean a tha air a dhèanamh de calcium carbonate ann.

Chlòrain ions tha an sàs ann an neartachadh obraichte meamran cealla agus a 'toirt coltas dealain gathan na bhun-neural brosnachadh.

Tha pronnasg dadaman a tha na phàirt de dùthchasach pròtain agus adhbharachadh aca treas ìre structar "fuaigheal" polypeptide sèine, mar sin a 'cruthachadh globular pròtain moileciuil sa chruinne.

Potassium ions a tha an sàs ann an Còmhdhail de stuthan tro cealla membranes. phosphorus dadaman tha pàirt chudromach seo lùth-dian stuthan leithid adenosine triphosphate, agus tha e na phàirt chudromach de na molecules de deoxyribonucleic agus ribonucleic acids, a tha na prìomh stuthan cealla heredity.

Trace dhreuchd ann an ceallach metabolism

Mu 50 eileamaidean ceimigeach ciallachadh nas lugha na 0.1% ann an ceallan, ris an canar microcells. Nam measg sinc, molybdenum, iodine, copar, cobalt, fluorine. Le ìosal cumail suas iad a 'coileanadh gu math cudromach a dhreuchd, mar phàirt de iomadh bith-eòlasach gnìomhach stuthan.

Mar eisimpleir, sinc dadaman a tha anns an insulin moileciuil sa chruinne (pancreatic hormone riaghlaidh glùcois fala ìre), iodine 'S e na bhroinn na thyroid hormon - thyroxine triiodothyronine agus a' cumail smachd air an ìre de metabolism anns a 'chorp. Copper, còmhla ri iarann ions sàs ann hematopoiesis (a 'cruthachadh cheallan fala dearg, pleiteagan agus cheallan fala geal ann an smior-cnàimh vertebrates). Copper ions gabhail a-steach ann an hemocyanin dath an-diugh ann am fuil chnàimh, leithid maorach. Uime sin, an dath aca hemolymph gorm.

Tuilleadh cho riaraichte ann an cealla leithid eileamaidean ceimigeach leithid luaidhe, òr, bromine, airgid. Tha iad a 'ghairm ultromikroelementami agus phàirt de phlanntrais agus ainmhidh ceallan. Mar eisimpleir, ann am mion-sgrùdadh ceimigeach Innseanach weevil ions òr a lorg. Bromine dadaman ann an àireamh mhòr de cheallan a-steach ann an thalli de dhonn agus algae dhearg, leithid Sargassum, Laminaria,-chìrean.

All roimhe sin eisimpleirean agus mìneachadh mar a fìrinnean eadar-cheangailte ceimigeach buill, gnìomh agus structar ceallan. Tha an clàr gu h-ìosal a 'sealltainn na th' air diofar eileamaidean ceimigeach ann an ceallan de bheairtean beò.

Seanalair feartan choimeasgaidhean organach

Chemical feartan ceallan diofar bhuidhnean de bheairtean ann an dòigh shònraichte crochadh air an carbon dadaman, tha a 'cunntas airson còrr is 50% de cealla-aifrinn. Thàr tioram a h-uile cealla a 'chùis a riochdachadh gualaisg, pròtainean, nucleic acids agus lipids, a tha iom-fhillte structar agus àrd Mhoileciuilich cuideam. A leithid molecules canar macromolecules (polymers) agus tha iad air a dhèanamh de sìmplidh eileamaidean - monomers. Pròtain stuthan a chluich anabarrach cudromach an àite agus a 'seinn diofar ghnìomhan, a tha air a dheasbad gu h-ìosal.

Tha dleastanas pròtainean ann an cealla

Biochemical mion-sgrùdadh air choimeasgaidhean dol a stigh a 'fuireach cealla, a' dearbhadh àrd-susbaint a-bheairteach stuthan leithid pròtainean. Tha seo a 'dearbh tha loidsigeach mìneachadh: pròtainean a' coileanadh caochladh obraichean agus tha an sàs anns gach taobh de bheatha cealla.

Mar eisimpleir, dìon-chosnadh pròtainean a tha a 'cruthachadh antibodies - antibodies chruthachadh le lymphocytes. A leithid dìon pròtainean leithid thrombin, fibrin tromboblastin agus a 'toirt seachad fala clotting agus casg a chur air a call ann an dochainn agus leòn. Tha iom-fhillte a rinn an t-cealla a 'gabhail a-steach pròtainean meamran cealla aig an robh an comas aithneachadh gu cèin choimeasgaidhean - antigens. Tha iad ag atharrachadh an rèiteachaidh agus aithisg cealla na dh'fhaodadh a bhith cunnartach (rabhaidh gnìomh).

Nithean pròtainean tha dleastanas riaghlaidh agus tha hormon, leithid oxytocin, air a dhèanamh le hypothalamus, pituitary glèidhte. A dhol air adhart bho e do fhuil, oxytocin-Achdan air na fèithean balla machlag, ag adhbharachadh a lùghdachadh. vasopressin pròtain cuideachd a 'frithealadh a dhreuchd riaghlaidh le smachd a chumail air bruthadh-fala.

Tha ceallan fèithe tha actin agus myosin, tha comasach air a 'crìonadh, a tha ag adhbhrachadh an charbadan gnìomh stuth fèithe. Airson pròtainean, dualach agus bìdhe gnìomh, me, albumin embryo chleachdadh mar beathachaidh airson leasachadh. Blood pròtainean de dhiofar-bheairtean, leithid haemoglobin agus hemocyanin, ocsaidean molecules tha a ghluasad - obrachadh Còmhdhail gnìomh. Ma tha barrachd lùth caitheamh stuthan leithid gualaisg agus lipids, làn chleachdadh, an cealla a 'tòiseachadh a' briseadh sìos pròtainean. Aon gram an stuth seo a 'toirt 17 2 kJ cumhachd. Aon de na dreuchdan cudromach den pròtainean tha catalytic (pròtainean, enzymes sgioblaicheadh ceimigeach ann cytoplasmic sheòmraichean). Stèidhichte air na h-àrd, tha sinn air faicinn gu bheil a 'pròtainean tha grunn math dreuchdan cudromach agus feumail phàirt de bheathaichean cealla.

pròtain biosynthesis

Beachdaich air a 'phròiseas pròtain tuigseach ann an cealla, a tha a' tachairt ann an saidhteoplasm tro organelles leithid ribosomes. Taing gu na gnìomhachd sònraichte enzymes, le com-pàirteachas de na ribosome calcium ions còmhla gus polysomes. Tha na prìomh ghnìomhan an ribosomes ann an cealla - an amalachadh pròtain molecules, a 'tòiseachadh an tar-sgrìobhadh phròiseas. Mar thoradh air na tha ga synthesized mRNA molecules, gu a tha ceangailte polysomes. An uair sin a 'tòiseachadh air an dara deuchainn - a chraoladh. Còmhdhail RNA Tàth gu fichead diofar sheòrsaichean amino acids agus thoir iad gu polysomes, agus bhon a 'ghnìomh a ribosomes ann an cealla - a tuigseach de polypeptides, sin organelles chruthachadh complexes le tRNA, agus amino acid molecules tha ceangailte ri chèile le peptide bannan a chruthachadh pròtain macromolecule.

Tha dleastanas uisge ann metabolism

Cytological sgrùdaidhean air dearbhadh gu bheil a 'chill structar agus buill a tha sinn a sgrùdadh, cuibheasachd de 70% an uisge, agus ann an iomadh beathaichean, a' stiùireadh uisge dòigh-beatha (me, coelenterates) a shusbaint a 'ruighinn 97-98%. Ann an sealladh seo de ceallan ceimigeach bhuidheann gabhail a-steach hydrophilic (comasach air a sgaoileadh) agus hydrophobic (-uisge repellent) stuth. Mar choitcheann polar solvent, uisge dreuchd fìor chudromach agus tha buaidh dhìreach aig nach eil a-mhàin air a 'ghnìomh, ach cuideachd ann an fìor structar na ceallan. Tha an clàr gu h-ìosal a 'sealltainn an t-uisge-susbaint ann an diofar sheòrsaichean de cheallan-bheairtean beò.

Tha a 'ghnìomh gualaisg ann an cealla

Mar a tha sinn air a mhìneachadh na bu tràithe, gu cudromach organach ceimigean - polymers - a tha cuideachd a 'gualaisg. Nam measg polysaccharides, oligosaccharides agus monosaccharides. Gualaisgean tha nam pàirt de na siostaman nas iom-fhillte - glycolipids agus glycoproteins, a tha air a thogail de ceallach membranes agus nadmembrannye structar, me glycocalyx.

A thuilleadh air carbon ann an gualuisg gabhail a-steach dadaman de Hydrogen agus ogsaidean, agus cuid polysaccharides tha tuilleadh naitridean, pronnasg agus phosphorus. Tha ceallan iomadh lus gualaisg: Potato tubers tha suas ri 90% Starch ann an sìol agus measan gualuisg susbaint suas ri 70%, agus beathach a tha ceallan a lorg ann an riochd leithid fhillte mar glycogen, chitin agus trehalose.

Simple siùcair (monosaccharides) tha coitcheann foirmle CnH2nOn agus a roinn ann an tetroses, triose, pentose agus hexose. Tha an dithis mu dheireadh a tha as cumanta ann an ceallan de bheairtean beò, mar eisimpleir, ribose agus deoxyribose tha phàirt de nucleic acids, agus glùcois agus fructose a tha an sàs ann an ath-bhualaidhean de dh'amalachadh agus dissimilation. Oligosaccharides tric gan lorg ann an lus ceallan: sucrose air a stòradh ann an ceallan de meacan siùcair agus slatan siùcair, maltose anns a caryopses germinated seagal agus eòrna.

Disaccharides tha blas milis agus tha iad furasta soluble ann an uisge. Polysaccharides, a bhith a 'biopolymers a dhèanamh suas a' chuid as motha de Starch, cellulose, glycogen agus laminarin. Tha a 'gabhail a-steach foirmean-structarail polysaccharides chitin. Tha a 'phrìomh obair a gualaisg ann an cealla - lùth. Mar thoradh air ath-bhualaidhean hydrolysis agus lùth metabolism cleaved polysaccharides gu glùcois, agus tha e an uair sin gu oxidized carbon dà-ogsaid agus uisge. Mar thoradh air, aon gram de glùcois naidheachd 17.6 kJ de lùth, agus maoin ghlèidhte Starch agus glycogen, a tha an ìre mhath ceallach lùth-tasgaidh.

Glycogen tha a thasgadh sa mhòr-chuid ann an ceallan fèithe agus an grùthan, glasraich Starch - ann tubers, bholgain, freumhan, sìol agus arthropods, leithid damhain-allaidh, biastagan agus maorach, am prìomh àite ann a bhith a 'solar lùtha a' cluich an oligosaccharide trehalose.

Gualaisgean tha eadar-dhealaichte bho lipids agus pròtainean, an comas anoxic milleadh. Tha seo air leth cudromach airson na fàs-bheairtean a 'fuireach ann an cor deficiency no nach eil, ocsaidean, leithid anaerobic bacteria, agus helminths - dìosganaich de dhaoine agus beathaichean.

Tha eile ghnìomh gualaisg ann an cealla - togail (structarail). Tha e na laighe ann gu bheil seo stuthan a tha a 'toirt taic structaran ceallan. Mar eisimpleir, cellulose e na phàirt de na cealla ballachan lusan, chitin cruthachadh muigh cnàimhneach agus mòran chnàimh a 'tachairt ann an ceallan fungais, olisaharidy còmhla ri lipids agus pròtainean molecules chruthachadh glycocalyx - nadmembranny iom-fhillte. Tha ea 'toirt adhesion - eadar ceallan clumping beathach, a tha a' dol gu a 'cruthachadh stuth.

Lipids: structar agus obrachadh

Tha iad sin stuthan organach, a tha hydrophobic (uisge insoluble) faodar a thoirt air falbh, i.e. a tharraing bho na ceallan le nonpolar lionn-sgaoilidh, leithid acetone no chloroform. -chosnadh lipids ann an cealla an crochadh air a bheil na trì buidhnean buin iad: gu geir, Waxes no steroids. Fats as cumanta anns a h-uile seòrsa de cheallan.

Animals cruinneachadh iad ann an subcutaneous adipose maothraidh, neural maothraidh 'anns a-saill, ann an riochd a' myelin truaill de nearbhach. Tha e cuideachd a 'cruinneachadh anns an àra, an grùthan, biastagan - anns an t-saill chorp. Siùbhlach geir - ola - a lorg ann an sìol mòran de lusan: giuthais, Peanut, neòinean-grèine, olaidh. Tha lipid clàr na ceallan ann an raointean bho 5 gu 90% (ann an adipose maothraidh).

Cleachdaidh steroids agus Waxes eadar-dhealaichte bho geir ann nach eil iad ann a bhith a molecules de geir acid buaidh. Mar sin, cleachdaidh steroids - tha e hormon adrenal cortex, a 'toirt buaidh inbhidheachd an corp agus a tha phàirtean de testosterone. Tha iad cuideachd na phàirt de beothamain (me, Vitamin D).

Tha prìomh-chosnadh lipids ann an cealla - tha an cumhachd, togail agus an dìon. Tha a 'chiad sgàth gu bheil 1 gram saill anns a' cleavage 'toirt 38,9 kJ lùth - tòrr a bharrachd na stuthan organaig eile - pròtainean agus gualaisg. A bharrachd, ann an oxidation saill 1D a tha e cha mhòr 1.1 c. uisge. 'S e sin carson a tha cuid de na beathaichean a tha a' toirt air stoc geir ann do bhodhaig a bhith ùine mhòr gun uisge. Mar eisimpleir, gophers a dh'fhaodas a bhith nan laighe airson còrr is dà mhìos, gun fheum air uisge, agus chan òl uisge càmhal aig a 'gluasad tro na fhàsach airson 10-12 làithean.

Togail lipids gnìomh laighe ann gu bheil iad nam pàirt chudromach de chealla membranes, cho math mar phàirt de nearbh. Tha dìon-chosnadh lipids a dhèanamh suas ann gu bheil an t-saill còmhdach fo chraiceann timcheall air an àra, agus eile taobh a-staigh buill-bodhaig gan dìon bhon meacanaigeach a ghoirteachadh. Sònraichte tearmach seasgair obair shuidhichte san t-bheathaichean airson ùine fhada a bhith anns an uisge: mucan-mara, na ròin, ròin bèine. Sgòthan subcutaneous adipose còmhdach, mar eisimpleir, a 'mhuc ghorm 0.5 m, tha e a' dìon a 'bheathach bho droch lathadh.

Luach ogsaidsean ann ceallach metabolism

Aerobic-bheairtean, a tha a 'gabhail a-steach fìor mhòr-chuid de bheathaichean, lusan agus duine, a' cleachdadh an àile ocsaidean airson lùth ath-bhualaidhean iomlaid a 'dol gu na cleavage de stuthan organach agus a' riarachadh àraidh uiread cumhachd a thathar a 'cruinneachadh ann an riochd molecules de adenosine triphosphate.

Mar sin, iomlan oxidation aon de ball-dòrain glùcois a 'tachairt ann an mitochondrial cristae, 2800 kJ lùth air a riarachadh, a kJ 1596 (55%) air a stòradh ann an riochd ATP molecules macroergic anns a bheil co-cheangal. Mar sin, a 'phrìomh dhreuchd de ocsaidean ann an cealla - a chur an gnìomh aerobic Anail, a tha stèidhichte air buidheann de enzymatic bhualaidhean cho-ainm analach slabhraidh ' tachairt ann organelles - mitochondria. Ann prokaryotic bheairtean - phototrophic bacteria agus cyanobacteria - oxidation mathachadh a 'tachairt fo bhuaidh na ocsaidean diffusing a-steach do na ceallan ann an taobh a-staigh de protuberances plasma membranes.

Tha sinn a 'ceallan ceimigeach eagrachadh air a bhith a' sgrùdadh, a thuilleadh air pròiseasan pròtain is air amalachadh is ogsaidean ann an gnìomh ceallach lùth metabolism.