Химическая организация клетки.
Содержание химических элементов в клетке.
Вода и другие неорганические вещества, их роль в жизнедеятельности клетки.
Органические вещества:
3.1 Углеводы, липиды. Строение и функции.
Белки. Строение и функции. Ферменты, их роль в процессе жизнедеятельности.
Нуклеиновые кислоты. Строение и функции ДНК и РНК. Редупликация ДНК. АТФ. Строение и функции. Значение АТФ в жизнедеятельности клетки.
Клетки сходны не только по строению, но и по химическому составу. Это свидетельствует о единстве их происхождения.
В клетках обнаружено около 70 элементов периодической системы Д.И. Менделеева, причем 24 из них являются обязательными и постоянно встречаются в живых организмах.
В соответствии с процентным содержанием в клетке химические элементы можно разделить на 3 группы: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы.
Макроэлементы составляют основную массу вещества клетки. На их долю приходится около 99 % всей массы клетки. Особенно высока концентрация четырех элементов: кислорода, углерода, азота и водорода ( 98% всех макроэлементов). К макроэлементам относят также элементы, содержание которых в клетке исчисляется десятыми и сотыми долями процента. Это, например, такие элементы, как калий, магний, натрий, кальций, железо, сера, фосфор, хлор. Каждый из этих элементов выполняет важную функцию в клетке. Кальций и фосфор участвуют в формировании костной ткани, определяя прочность кости. Железо входит в состав гемоглобина - белка эритроцитов, участвующего в переносе кислорода от легких к тканям.
Микроэлементы. К ним относятся преимущественно ионы тяжелых металлов, входящие в состав ферментов, гормонов и других жизненно важных веществ. В организме эти элементы содержатся в очень небольших количествах: от 10-3 % до 10-7 %; в числе таких элементов бор, кобальт, медь, молибден, цинк, ванадий, йод, бром и др. Они также важны для организма. Цинк, например, входит в молекулу гормона поджелудочной железы - инсулина, йод является необходимым компонентом тироксина - гормона щитовидной железы. Недостаточное содержание фтора приводит к поражению зубов кариесом.
Ультрамикроэлементы. Концентрация их не превышает 10-7 % -10-12 %
Физиологическая роль большинства этих элементов в организмах растений, животных и клетках бактерий пока не установлена. К ним относится уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий, селен и другие редкие элементы.
Все перечисленные химические элементы участвуют в построении организма либо в виде ионов, либо в составе тех или иных соединений - молекул неорганических и органических веществ. Напр., углерод, водород и кислород входят в состав углеводов и жиров. В составе белков к ним добавляются азот и сера, в составе нуклеиновых кислот - азот и фосфор.
Все имеющиеся в клетке соединения можно разбить на две группы - неорганические и органические. К неорганическим соединениям относятся вода и минеральные соли, а к органическим - соединения углерода с молекулярной массой от 100 до нескольких сот тысяч (углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты и др.). Органические соединения характерны только для живых организмов, тогда как неорганические существуют и в неживой природе.