Gyvūnų ląstelėse vyrauja medžiagos. Pagrindinės organinės medžiagos, sudarančios ląstelę. Organizmų ląstelinė sandara, visų organizmų ląstelių sandaros panašumas yra organinio pasaulio vienybės pagrindas, gyvosios gamtos giminystės įrodymas.
Organinės medžiagos ląstelėje Jie sudaro 20-30% ląstelės masės. Tai biopolimerai – baltymai, nukleino rūgštys, angliavandeniai, riebalai, ATP ir kt. Skirtingų tipų ląstelėse yra skirtingi organinių junginių kiekiai. Augalų ląstelėse vyrauja kompleksiniai angliavandeniai, o gyvūnų ląstelėse – baltymai ir riebalai. Nepaisant to, kiekviena organinių medžiagų grupė bet kokio tipo ląstelėje atlieka funkcijas: tiekia energiją, yra statybinė medžiaga, neša informaciją ir kt. Voverės. Tarp organinių medžiagų ląstelės ir baltymai užima pirmąją vietą pagal kiekį ir svarbą. Gyvūnams jie sudaro 50% sausos ląstelės masės. Žmogaus organizme yra daug rūšių baltymų molekulių, kurios skiriasi viena nuo kitos ir nuo kitų organizmų baltymų.Nepaisant didžiulės struktūros įvairovės ir sudėtingumo, baltymai susideda iš 20 aminorūgščių: Aminorūgštys turi amfoterinių savybių, todėl jos bendrauti tarpusavyje: 
Peptidinė jungtis:
Sujungus molekules susidaro: dipeptidas, tripeptidas arba polipeptidas. Tai junginys, sudarytas iš 20 ar daugiau aminorūgščių. Aminorūgščių transformacijos tvarka molekulėje yra labai įvairi. Tai leidžia egzistuoti 
parinktys, kurios skiriasi baltymų molekulių reikalavimais ir savybėmis. Aminorūgščių seka molekulėje vadinama struktūra. Pirminis – linijinis. Antrinė – spiralė. Tretiniai – rutuliukai. Ketvirtinė – rutuliukų (hemoglobino) asociacija. Struktūrinės struktūros praradimas dėl molekulės vadinamas denatūracija. Jį sukelia temperatūros, pH ir radiacijos pokyčiai. Esant nedideliam poveikiui, molekulė gali atkurti savo savybes. Jis naudojamas medicinoje (antibiotikai). Baltymų funkcijos ląstelėje yra įvairios. Svarbiausia yra statyba. Baltymai dalyvauja formuojant visas ląstelių membranas organelėse. Katalizinė funkcija yra nepaprastai svarbi – visi fermentai yra baltymai. Motorinę funkciją užtikrina susitraukiantys baltymai. Transportas – susideda iš cheminių elementų pritvirtinimo ir perkėlimo į audinius. Apsauginę funkciją atlieka specialūs baltymai – leukocituose susidarantys antikūnai. Baltymai tarnauja kaip energijos šaltinis – visiškai suskaidžius 1g baltymų, išsiskiria 11,6 kJ. Angliavandeniai. Tai anglies, vandenilio ir deguonies junginiai. Atstovauja cukrus. Ląstelėje yra iki 5 proc. Turtingiausios yra augalų ląstelės – iki 90% masės (bulvės, ryžiai). Jie skirstomi į paprastus ir sudėtingus. Paprasti – monosacharidai (gliukozė) C 6 H 12 O 6, vynuogių cukrus, fruktozė. Disacharidas – (sacharozė) C ]2 H 22 O 11 runkelių ir cukranendrių cukrus. Policukrūs (celiuliozė, krakmolas) (C 6 H 10 O 5)n. Angliavandeniai daugiausia atlieka statybines ir energetines funkcijas. Oksiduojant 1 g angliavandenių išsiskiria 17,6 kJ. Krakmolas ir glikogenas tarnauja kaip ląstelės energijos atsargos. Lipidai. Tai riebalai ir į riebalus panašios medžiagos ląstelėje. Jie yra glicerolio ir didelės molekulinės masės sočiųjų ir nesočiųjų rūgščių esteriai. Jie gali būti kieti arba skysti – aliejai. Augaluose jų yra sėklose, nuo 5 iki 15% sausosios medžiagos. Pagrindinė funkcija yra energija – suskaidžius 1g riebalų išsiskiria 38,9 kJ. Riebalai yra maistinių medžiagų atsargos. Riebalai atlieka konstrukcinę funkciją ir yra geras šilumos izoliatorius. Nukleino rūgštys. Tai sudėtingi organiniai junginiai. Jie susideda iš C, H 2, O 2, N 2, P. Yra branduoliuose ir citoplazmoje. 
a) DNR yra biologinis polinukleotidas, susidedantis iš dviejų nukleotidų grandinių. Nukleotidai – susideda iš 4 azoto bazių: 2 purinai – adeninas ir valinas, 2 pirimedinai – citozinas ir guaninas, taip pat cukrus – dezoksiribozės ir fosforo rūgšties liekanos. Kiekvienoje grandinėje nukleotidai yra sujungti kovalentiniais ryšiais. Nukleotidų grandinės sudaro spiralę. DNR spiralė, pripildyta baltymų, sudaro struktūrą – chromosomą. b) RNR yra polimeras, kurio monomerai yra nukleotidai, panašūs į DNR, azoto bazės - A, G, C. Vietoj timino yra Urace. RNR angliavandeniai yra ribozė ir yra fosforo rūgšties liekanos.
Dvigrandės RNR yra genetinės informacijos nešėjai. Vienos grandinės – nešti informaciją apie aminorūgščių seką baltyme. Yra keletas vienagrandžių RNR: - Ribosominės – 3-5 tūkst. nukleotidų; - Informacinis – 300-30000 nukleotidų; - Transportas – 76-85 nukleotidai. Baltymų sintezė atliekama ribosomose, dalyvaujant visų tipų RNR.
Kontroliniai klausimai
1. Ar ląstelė yra organizmas ar jo dalis? 2. Elementari ląstelių sudėtis. 3. Vanduo ir mineralai. 4. Organinės ląstelės medžiagos. 5. Baltymai. 6. Angliavandeniai, riebalai. 7. DNR. 8. RNR.
2.2 tema Ląstelių struktūra ir funkcijos
Kontroliniai klausimai
1. Ką reiškia ląstelių organizavimo lygis? 2. Prokariotų ir eukariotų charakteristikos. 3. Prokariotų sandara. 4. Prokariotų morfologija. 5. Eukariotų sandara. 6. Branduolio sandara ir funkcijos. 7. Kariotipas ir jo požymiai. 8. Branduolio sandara ir funkcijos. Tema 2.2.1 Golgi kompleksas, lizosomos, mitochondrijos,
ribosomos, ląstelių centras; judėjimo organoidai
Citoplazma– Tai vidinė pusiau skysta ląstelės aplinka, kurioje vyksta visi biocheminiai procesai. Jame yra struktūros – organelės ir tarp jų bendrauja. Organelės turi reguliarių struktūros ir elgesio ypatybių įvairiais ląstelių gyvenimo laikotarpiais ir atlieka tam tikras funkcijas. Yra visoms ląstelėms būdingos organelės – mitochondrijos, ląstelių centras, Golgi aparatas, ribosomos, EPS, lizosomos. Vienaląsčiams organizmams būdingos judėjimo organelės – žvyneliai ir blakstienos. Citoplazmoje nusėda įvairios medžiagos – inkliuzai. Tai nuolatinės struktūros, atsirandančios gyvenimo procese. Tankūs intarpai – granulės, skysti – vakuolės. Jų dydį lemia gyvybinė ląstelių veikla. Ląstelės struktūrinė organizacija grindžiama membraniniu struktūros principu. Tai reiškia, kad ląstelė daugiausia sudaryta iš membranų. Visos membranos turi panašią struktūrą. Priimtas modelis yra skysta-mozaikinė struktūra: membraną sudaro dvi lipidų eilės, į kurias skirtinguose gyliuose panardinamos baltymų molekulės. Išorinė citoplazminė membrana Jis yra visose ląstelėse ir atskiria citoplazmą nuo išorinės aplinkos, sudarydamas ląstelės paviršių. Ląstelės paviršius yra nevienalytis, skiriasi jos fiziologinės savybės. Ląstelė pasižymi dideliu stiprumu ir elastingumu. Citoplazminė membrana turi poras, pro kurias praeina medžiagų molekulės. Medžiagų patekimas į ląstelę yra procesas, reikalaujantis energijos suvartojimo. Ląstelės membrana turi pusiau pralaidumo savybę. Mechanizmas, užtikrinantis pusiau pralaidumą, yra osmosas. Be osmoso, per išsikišimus į ląstelę gali patekti cheminės medžiagos ir kietosios medžiagos – pinocetozė ir fagocitozė. Citoplazminė membrana taip pat užtikrina ryšį tarp ląstelių daugialąsčių organizmų audiniuose dėl daugybės raukšlių ir ataugų.Be prokariotams ir eukariotams būdingų savybių, augalų, gyvūnų, grybų ir bakterijų ląstelės taip pat turi nemažai savybių. Taigi augalų ląstelėse yra specifinių organelių - chloroplastai, kurios lemia jų gebėjimą fotosintezuoti, o šių organelių nėra kituose organizmuose. Žinoma, tai nereiškia, kad kiti organizmai nesugeba fotosintezės, nes, pavyzdžiui, bakterijose tai įvyksta plazminės membranos invaginacijose ir atskirose membranos pūslelėse citoplazmoje.
Augalų ląstelėse, kaip taisyklė, yra didelių vakuolių, užpildytų ląstelių sultimis. Jie taip pat randami gyvūnų, grybų ir bakterijų ląstelėse, tačiau yra visiškai kitokios kilmės ir atlieka skirtingas funkcijas. Pagrindinė rezervinė medžiaga, randama kietų intarpų pavidalu augaluose, yra krakmolas, gyvūnuose ir grybuose – glikogenas, o bakterijose – glikogenas arba volutinas.
Dar vienas išskirtinis šių organizmų grupių bruožas – paviršinio aparato organizuotumas: gyvūnų organizmų ląstelės neturi ląstelės sienelės, jų plazminė membrana padengta tik plonu glikokaliksu, o visos kitos – ją turi. Tai visiškai suprantama, nes gyvūnų maitinimosi būdas yra susijęs su maisto dalelių gaudymu fagocitozės proceso metu, o ląstelės sienelės buvimas atimtų iš jų šią galimybę. Ląstelės sienelę sudarančios medžiagos cheminė prigimtis skirtingose gyvų organizmų grupėse skiriasi: jei augaluose tai celiuliozė, tai grybuose – chitinas, o bakterijose – mureinas. Lyginamosios augalų, gyvūnų, grybų ir bakterijų ląstelių struktūros charakteristikos
| Pasirašyti | Bakterijos | Gyvūnai | Grybai | Augalai |
| Mitybos metodas | Heterotrofinis arba autotrofinis | Heterotrofinis | Heterotrofinis | Autotrofinis |
| Paveldimos informacijos organizavimas | Prokariotai | Eukariotai | Eukariotai | Eukariotai |
| DNR lokalizacija | Nukleoidas, plazmidės | Branduolys, mitochondrijos | Branduolys, mitochondrijos | Branduolys, mitochondrijos, plastidai |
| Plazmos membrana | Valgyk | Valgyk | Valgyk | Valgyk |
| Ląstelių sienelės | Mureinovaya | - | Chitinous | Minkštimas |
| Citoplazma | Valgyk | Valgyk | Valgyk | Valgyk |
| Organoidai | Ribosomos | Membraninis ir nemembraninis, įskaitant ląstelės centrą | Membraninis ir nemembraninis | Membraninė ir nemembraninė, įskaitant plastidus |
| Judėjimo organoidai | Vėliava ir gaureliai | Vėliava ir blakstienos | Vėliava ir blakstienos | Vėliava ir blakstienos |
| Vakuolės | Retai | Susitraukiantis, virškinantis | Kartais | Centrinė vakuolė su ląstelių sultimis |
| Inkliuzai | Glikogenas, volutinas | Glikogenas | Glikogenas | Krakmolas |
Skirtingų gyvosios gamtos karalysčių atstovų ląstelių sandaros skirtumai parodyti paveiksle.
Cheminė ląstelės sudėtis. Makro ir mikroelementai. Neorganinių ir organinių medžiagų (baltymų, nukleorūgščių, angliavandenių, lipidų, ATP), sudarančių ląstelę, struktūros ir funkcijų ryšys. Cheminių medžiagų vaidmuo ląstelėje ir žmogaus organizme
Cheminė ląstelės sudėtis
Dauguma iki šiol atrastų D.I.Mendelejevo periodinės elementų lentelės cheminių elementų buvo rasti gyvuose organizmuose. Viena vertus, juose nėra nė vieno elemento, kurio nebūtų negyvojoje gamtoje, kita vertus, jų koncentracijos negyvosios gamtos kūnuose ir gyvuose organizmuose labai skiriasi.
Šie cheminiai elementai sudaro neorganines ir organines medžiagas. Nepaisant to, kad gyvuose organizmuose vyrauja neorganinės medžiagos, būtent organinės medžiagos lemia jų cheminės sudėties unikalumą ir viso gyvybės reiškinį, nes jas daugiausia sintetina organizmai gyvybės procese ir atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį. reakcijos.
Mokslas tiria organizmų cheminę sudėtį ir juose vykstančias chemines reakcijas. biochemija.
Reikėtų pažymėti, kad cheminių medžiagų kiekis skirtingose ląstelėse ir audiniuose gali labai skirtis. Pavyzdžiui, jei gyvūnų ląstelėse tarp organinių junginių vyrauja baltymai, tai augalų ląstelėse vyrauja angliavandeniai.
| Cheminis elementas | Žemės pluta | Jūros vanduo | Gyvi organizmai |
| O | 49.2 | 85.8 | 65–75 |
| C | 0.4 | 0.0035 | 15–18 |
| H | 1.0 | 10.67 | 8–10 |
| N | 0.04 | 0.37 | 1.5–3.0 |
| P | 0.1 | 0.003 | 0.20–1.0 |
| S | 0.15 | 0.09 | 0.15–0.2 |
| K | 2.35 | 0.04 | 0.15–0.4 |
| Ca | 3.25 | 0.05 | 0.04–2.0 |
| Cl | 0.2 | 0.06 | 0.05–0.1 |
| Mg | 2.35 | 0.14 | 0.02–0.03 |
| Na | 2.4 | 1.14 | 0.02–0.03 |
| Fe | 4.2 | 0.00015 | 0.01–0.015 |
| Zn | < 0.01 | 0.00015 | 0.0003 |
| Cu | < 0.01 | < 0.00001 | 0.0002 |
| aš | < 0.01 | 0.000015 | 0.0001 |
| F | 0.1 | 2.07 | 0.0001 |
Makro ir mikroelementai
Gyvuose organizmuose randama apie 80 cheminių elementų, tačiau tik 27 iš šių elementų turi savo funkcijas ląstelėje ir organizme. Likę elementai yra nedideliais kiekiais ir, matyt, patenka į organizmą su maistu, vandeniu ir oru. Cheminių elementų kiekis organizme labai skiriasi. Pagal koncentraciją jie skirstomi į makroelementus ir mikroelementus.
Kiekvieno iš jų koncentracija makroelementų organizme viršija 0,01 proc., o bendras jų kiekis – 99 proc. Makroelementai yra deguonis, anglis, vandenilis, azotas, fosforas, siera, kalis, kalcis, natris, chloras, magnis ir geležis. Pirmieji keturi iš išvardytų elementų (deguonis, anglis, vandenilis ir azotas) taip pat vadinami organogeninis, nes jie yra pagrindinių organinių junginių dalis. Fosforas ir siera taip pat yra daugelio organinių medžiagų, tokių kaip baltymai ir nukleino rūgštys, komponentai. Fosforas būtinas kaulams ir dantims formuotis.
Be likusių makroelementų normalus organizmo funkcionavimas neįmanomas. Taigi kalis, natris ir chloras dalyvauja ląstelių sužadinimo procesuose. Kalis taip pat būtinas daugelio fermentų funkcionavimui ir vandens sulaikymui ląstelėje. Kalcis randamas augalų ląstelių sienelėse, kauluose, dantyse ir moliuskų kiautuose ir reikalingas raumenų ląstelėms susitraukti bei tarpląsteliniam judėjimui. Magnis yra chlorofilo, pigmento, kuris užtikrina fotosintezę, komponentas. Jis taip pat dalyvauja baltymų biosintezėje. Geležis, be to, kad yra hemoglobino dalis, pernešanti deguonį kraujyje, būtina kvėpavimo ir fotosintezės procesams, taip pat daugelio fermentų veiklai.
Mikroelementai organizme yra mažesnės nei 0,01 % koncentracijos, o bendra jų koncentracija ląstelėje nesiekia 0,1 %. Mikroelementai yra cinkas, varis, manganas, kobaltas, jodas, fluoras ir kt. Cinkas yra kasos hormono – insulino – molekulės dalis, varis reikalingas fotosintezės ir kvėpavimo procesams. Kobaltas yra vitamino B12 komponentas, kurio trūkumas sukelia anemiją. Jodas būtinas skydliaukės hormonų, užtikrinančių normalią medžiagų apykaitą, sintezei, o fluoras siejamas su danties emalio formavimusi.
Tiek trūkumas, tiek perteklius ar makro- ir mikroelementų apykaitos sutrikimas lemia įvairių ligų vystymąsi. Visų pirma, kalcio ir fosforo trūkumas sukelia rachitą, azoto trūkumą - didelį baltymų trūkumą, geležies trūkumą - anemiją, o jodo trūkumas - skydliaukės hormonų susidarymo pažeidimą ir medžiagų apykaitos sumažėjimą. Sumažėjęs fluoro suvartojimas iš vandens ir maisto daugiausia lemia dantų emalio atsinaujinimo sutrikimą ir dėl to polinkį į kariesą. Švinas yra toksiškas beveik visiems organizmams. Jo perteklius sukelia negrįžtamus smegenų ir centrinės nervų sistemos pažeidimus, kurie pasireiškia regos ir klausos praradimu, nemiga, inkstų nepakankamumu, traukuliais, taip pat gali sukelti paralyžių ir ligas, tokias kaip vėžys. Ūmus apsinuodijimas švinu lydi staigios haliucinacijos ir baigiasi koma bei mirtimi.
Makro ir mikroelementų trūkumą galima kompensuoti didinant jų kiekį maiste ir geriamajame vandenyje, taip pat vartojant vaistus. Taigi, jodo yra jūros gėrybėse ir joduotoje druskoje, kalcio yra kiaušinių lukštuose ir kt.
Neorganinių ir organinių medžiagų (baltymų, nukleorūgščių, angliavandenių, lipidų, ATP), sudarančių ląstelę, struktūros ir funkcijų ryšys. Cheminių medžiagų vaidmuo ląstelėje ir žmogaus organizme
Neorganinės medžiagos
Cheminiai ląstelės elementai sudaro įvairius junginius – neorganinius ir organinius. Ląstelės neorganinės medžiagos yra vanduo, mineralinės druskos, rūgštys ir kt., o organinės medžiagos – baltymai, nukleino rūgštys, angliavandeniai, lipidai, ATP, vitaminai ir kt.
Vanduo(H 2 O) yra labiausiai paplitusi neorganinė ląstelės medžiaga, turinti unikalių fizikinių ir cheminių savybių. Jis neturi nei skonio, nei spalvos, nei kvapo. Visų medžiagų tankis ir klampumas įvertinami naudojant vandenį. Kaip ir daugelis kitų medžiagų, vanduo gali egzistuoti trijose agregacijos būsenose: kietos (ledo), skystos ir dujinės (garai). Vandens lydymosi temperatūra 0°C, virimo temperatūra 100°C, tačiau ištirpus vandenyje kitoms medžiagoms šias charakteristikas gali pakisti. Vandens šiluminė talpa taip pat gana didelė – 4200 kJ/mol K, kas suteikia galimybę dalyvauti termoreguliacijos procesuose. Vandens molekulėje vandenilio atomai yra 105° kampu, o bendras elektronų poras atitraukia labiau elektronegatyvus deguonies atomas. Tai lemia vandens molekulių dipolines savybes (vienas galas yra teigiamai, o kitas neigiamai) ir vandenilinių ryšių tarp vandens molekulių susidarymo galimybė. Vandens molekulių sanglauda yra paviršiaus įtempimo, kapiliarumo ir vandens, kaip universalaus tirpiklio, savybių pagrindas. Dėl to visos medžiagos skirstomos į tirpias vandenyje (hidrofilines) ir jame netirpias (hidrofobines). Dėl šių unikalių savybių iš anksto nustatyta, kad vanduo tapo gyvybės Žemėje pagrindu.
Vidutinis vandens kiekis organizmo ląstelėse skiriasi ir gali kisti su amžiumi. Taigi pusantro mėnesio žmogaus embriono ląstelėse vandens kiekis siekia 97,5 proc., aštuonių mėnesių amžiaus - 83 proc., naujagimio sumažėja iki 74 proc. suaugusiam žmogui vidutiniškai 66 proc. Tačiau kūno ląstelės skiriasi savo vandens kiekiu. Taigi, kauluose yra apie 20% vandens, kepenyse - 70%, o smegenyse - 86%. Apskritai galima sakyti, kad vandens koncentracija ląstelėse yra tiesiogiai proporcinga medžiagų apykaitos greičiui.
Mineralinės druskos gali būti ištirpusios arba neištirpusios būsenos. Tirpios druskos disocijuoja į jonus – katijonus ir anijonus. Svarbiausi katijonai yra kalio ir natrio jonai, kurie palengvina medžiagų pernešimą per membraną ir dalyvauja nervinių impulsų atsiradime ir laidumoje; taip pat kalcio jonai, dalyvaujantys raumenų skaidulų susitraukimo ir kraujo krešėjimo procesuose; magnis, kuris yra chlorofilo dalis; geležies, kuri yra daugelio baltymų, įskaitant hemoglobiną, dalis. Svarbiausi anijonai yra fosfato anijonas, kuris yra ATP ir nukleorūgščių dalis, ir anglies rūgšties liekana, sušvelninanti aplinkos pH svyravimus. Mineralinių druskų jonai užtikrina paties vandens prasiskverbimą į ląstelę ir jo sulaikymą joje. Jei druskos koncentracija aplinkoje mažesnė nei ląstelėje, tai vanduo prasiskverbia į ląstelę. Jonai taip pat lemia citoplazmos buferines savybes, t.y. jos gebėjimą palaikyti pastovų šiek tiek šarminį citoplazmos pH, nepaisant nuolatinio rūgščių ir šarminių produktų susidarymo ląstelėje.
Netirpios druskos(CaCO 3, Ca 3 (PO 4) 2 ir kt.) yra vienaląsčių ir daugialąsčių gyvūnų kaulų, dantų, kriauklių ir kiautų dalis.
Be to, organizmai gali gaminti kitus neorganinius junginius, tokius kaip rūgštys ir oksidai. Taigi žmogaus skrandžio parietalinės ląstelės gamina druskos rūgštį, kuri aktyvina virškinimo fermentą pepsiną, o silicio oksidas prasiskverbia į asiūklių ląstelių sieneles ir formuoja diatomų lukštus. Pastaraisiais metais taip pat buvo tiriamas azoto oksido (II) vaidmuo perduodant signalus ląstelėse ir organizme.
Organinės medžiagos
Organiniai junginiai sudaro vidutiniškai 20-30% gyvo organizmo ląstelių masės.
Tai apima biologinius polimerus:
- voverės
Nukleino rūgštys
Angliavandeniai
Nemažai mažų molekulių – hormonų, pigmentų, aminorūgščių, paprastų cukrų, nukleotidų ir kt.
Įvairių tipų ląstelės skiriasi kiekybiniu organinių junginių kiekiu. Taigi augalų ląstelėse vyrauja angliavandeniai. Priešingai, gyvūnų ląstelėse baltymų yra daugiau nei augalų ląstelėse (40-50%, palyginti su 20-35%). Tačiau kiekviena organinių medžiagų grupė bet kokio tipo ląstelėje atlieka panašias funkcijas.
Voverės Ląstelės užima pirmąją vietą tarp organinių medžiagų tiek pagal kiekį, tiek pagal svarbą.
Baltymai yra didelės molekulinės masės polimeriniai junginiai, kurių monomerai yra aminorūgštys.
Aminorūgščių grandinės vadinamos peptidais.
Baltymai yra peptidai, bet ilgesni (polipeptidai). Riba tarp tikrųjų baltymų ir peptidų yra savavališka: peptidai laikomi baltymais, kurių grandinėje yra daugiau nei 50 aminorūgščių liekanų (baltymų molekulinė masė yra nuo 5 tūkst. daltonų ir daugiau).
Aminorūgštys viena su kita jungiasi peptidiniais ryšiais.
Peptidinė jungtis susidaro formuojant baltymus ir peptidus, kai vienos aminorūgšties amino grupė (–NH2) sąveikauja su kitos aminorūgšties karboksilo grupe (–COOH).
Peptidinio ryšio diagrama
Iš viso biochemikai žino apie 200 skirtingų natūralių aminorūgščių.. 20 aminorūgščių, esančių baltymuose, yra proteinogeninės aminorūgštys – tai yra aminorūgštys, iš kurių statomos baltymų molekulės. Žmogaus kūne yra 5 milijonai rūšių baltymų molekulių, kurios skiriasi ne tik viena nuo kitos, bet ir nuo kitų organizmų baltymų.
Keturi struktūrinio organizavimo lygiai:
| tretinė struktūra | apibūdina baltymų molekulių erdvinį išsidėstymą, jei jį sudaro viena polipeptidinė grandinė. Nustatomas pagal nekovalentinę sąveiką tarp polipeptidinės grandinės spiralinės ir /3 struktūrinės srities, kartu su R grupių ir funkcinių molekulinės stuburo grupių sąveika. Tretinė struktūra yra tiesiogiai susijusi su baltymų molekulių forma, kuri gali būti sferinė (rutulinė) arba siūlinė (fibrilinė). Disulfidiniai (S-S) ryšiai nenulemia polipeptidinės grandinės sulankstymo modelio, bet stabilizuoja tretinę struktūrą pasibaigus lankstymo procesui. Tokie ryšiai susidaro spontaniškai, kai šalia yra atitinkamos SH grupės. | spiralės sulankstymas į tvirtesnį darinį dėl papildomo "kryžminio susiejimo" silpnais ryšiais |
| Kvarterinė struktūra | apibūdina baltymų subvienetų erdvinį išsidėstymą, jei jis susideda iš daugiau nei vienos polipeptidinės grandinės. |
Baltymų denatūracija - baltymų struktūros sutrikimas (tam tikros baltymo molekulės būdingos struktūros praradimas) dėl fizinių sąlygų pokyčių, įskaitant pH, temperatūros pokyčius arba apdorojimą tam tikrų neorganinių medžiagų vandeniniais tirpalais.
Kai denatūruojama, molekulė išsiskleidžia ir praranda gebėjimą atlikti įprastą biologinę funkciją. Šis pokytis gali būti laikinas arba nuolatinis, tačiau aminorūgščių seka baltymo molekulėje išlieka nepakitusi.
Denatūruotas baltymas savo erdvine struktūra labai skiriasi nuo natūralios (natūralaus) baltymo ir neturi biologinio aktyvumo. Denatūruojantis poveikis vienu ar kitu laipsniu sunaikina nekovalentinę natūralaus baltymo struktūrą (antrinę, tretinę ir ketvirtinę). Kai kurie baltymai nepraranda savo biologinio aktyvumo dėl nedidelių struktūros pokyčių, kiti, net ir su nedideliais pertvarkymais, kurie nėra fiksuojami įprastiniais metodais, yra visiškai inaktyvuojami.
Baltymų renatūracija - baltymo struktūros ir jo funkcinio aktyvumo atstatymas visiškai atkuriant normalias aplinkos sąlygas.
Ši baltymų savybė visiškai atkurti prarastą struktūrą plačiai naudojama medicinos ir maisto pramonėje gaminant tam tikrus medicininius preparatus, tokius kaip antibiotikai, gaminant maisto koncentratus, kurie ilgą laiką išlaiko savo maistines savybes džiovintoje formoje. , vakcinos, serumai ir fermentai.
Baltymų funkcijos
| statyba (konstrukcinė) | baltymai dalyvauja visų ląstelių membranų ir ląstelių organelių, taip pat tarpląstelinių struktūrų formavime. |
| katalizinis | Fermentai yra baltyminės prigimties medžiagos, jie dešimtis ir šimtus tūkstančių kartų pagreitina ląstelėje vykstančias chemines reakcijas. |
| Variklis | teikia specialūs susitraukiantys baltymai. Šie baltymai dalyvauja visų tipų judesiuose, kuriuos gali atlikti ląstelės ir organizmai: pseudopodijų formavimasis, blakstienų mirgėjimas ir žvynelių plakimas pirmuoniuose, daugialąsčių gyvūnų raumenų susitraukimas, augalų lapų judėjimas ir kt. |
| Transportas | susideda iš cheminių elementų (pavyzdžiui, deguonies) arba biologiškai aktyvių medžiagų (hormonų) prijungimo ir pernešimo į įvairius kūno audinius ir organus. |
| apsauginis | Į organizmą patekus svetimiems baltymams ar mikroorganizmams, baltuosiuose kraujo kūneliuose – leukocituose susidaro specialūs baltymai – antikūnai. Jie suriša ir neutralizuoja organizmui neįprastas medžiagas (antigenus). |
| energijos | Visiškai suskaidžius 1 g baltymų išsiskiria 17,6 kJ energijos |
Angliavandeniai ( sacharidai)
Organinės medžiagos, kurių bendra formulė C n (H 2 O) m
Gyvūnų ląstelėje angliavandenių kiekis yra 1-2% (5%).
Augalo ląstelėje jis pasiekia 90% sausos masės (bulvių gumbai, sėklos ir kt.).
Angliavandenių klasės
| oligosacharidai | turi 2-10 monosacharidų likučių Svarbiausia disacharidai- maltozė, laktozė ir sacharozė. Maltozė susidaro iš krakmolo jį virškinant, ją sudaro dvi gliukozės likučiai. Laktozė (pieno cukrus), randama tik piene, susideda iš gliukozės ir galaktozės. Sacharozės (cukranendrių cukraus) gausiausia augaluose. Jame yra gliukozės ir fruktozės.  |
| polisacharidai | turi daugiau nei 10 likučių Krakmolo, glikogeno, celiuliozės - gliukozės monomeras.  Glikogenas turi mažiau šakų ilgio – 11-18 gliukozės likučių ir yra labiau išsišakojęs – kas 8-10 likučių. Dėl šių savybių glikogenas išsidėsto kompaktiškiau, o tai svarbu gyvūninei ląstelei. Žmogaus fermentai celiuliozės nevirškina. Tačiau storojoje žarnoje, veikiant mikroflorai, iki 75% jo kiekio hidrolizuojasi, susidarant celobiozei ir gliukozei. Gliukozę iš dalies sunaudoja pati mikroflora ir oksiduojasi iki organinių rūgščių (sviesto, pieno rūgšties), kurios skatina žarnyno motoriką. Iš dalies gliukozė gali būti absorbuojama į kraują. Pagrindinis celiuliozės vaidmuo žmonėms:
|
Angliavandenių funkcijos
Lipidai.
Tai vandenyje netirpios organinės medžiagos, kurias iš ląstelių galima išskirti organiniais tirpikliais (eteriu, chloroformu, benzenu). Jie turi tik vieną bendrą dalyką - hidrofobiškumas
Lipidai susideda iš riebalų rūgščių ir alkoholių. Visų pirma, viena glicerolio (trihidrolio alkoholio) molekulė ir trys riebalų rūgščių molekulės sudaro vieną lipidų molekulę ir tris vandens molekules.
Kalbant apie hidrolizę šarminėje aplinkoje, visi lipidai skirstomi į dvi dideles grupes: muilintas Ir nemuilinamas.
Tikrieji lipidai yra riebalų rūgščių ir tam tikro alkoholio esteriai.
Riebalų rūgštys, kurios yra lipidų sudedamosios dalys, gamtoje retai aptinkamos laisva forma.
Riebalų rūgštys, kurios yra lipidų dalis, susideda iš ilgos anglies ir vandenilio atomų grandinės, sujungtos su karboksilo grupe (-COOH). Būtent molekulių angliavandenilių uodegos lemia daugelį lipidų savybių, įskaitant jų netirpumą vandenyje. Angliavandenilių atliekos yra hidrofobinės.
Labiausiai paplitę gamtoje randami lipidai yra neutralūs riebalai.Šie junginiai yra riebalų rūgščių ir glicerolio CH 2 OH-CHOH- CH 2 OH esteriai. Viena, dvi ar trys glicerolio hidroksilo grupės gali kondensuotis su riebalų rūgštimi. Dažniausiai visos trys hidroksilo grupės reaguoja ir susidaro trigliceridai.
Trigliceridai paprastai skirstomi į riebalus ir aliejus, priklausomai nuo to, ar jie išlieka kieti 20 0 C temperatūroje (riebalai), ar tokioje temperatūroje yra skystos konsistencijos (aliejai).
Riebalų funkcijos
Riebalų kiekis ląstelėje svyruoja nuo 5-15% sausosios medžiagos masės. Riebalinio audinio ląstelėse riebalų kiekis padidėja iki 90 proc. Žiemojančių gyvūnų organizme kaupiasi riebalų perteklius, stuburiniams riebalai taip pat nusėda po oda - vadinamajame poodiniame audinyje, kur jie tarnauja šilumos izoliacijai. Vienas iš riebalų oksidacijos produktų yra vanduo. Šis medžiagų apykaitos vanduo yra labai svarbus dykumos gyventojams. Taigi riebalai, užpildantys kupranugario kuprą, pirmiausia tarnauja ne kaip energijos, o kaip vandens šaltinis.
Steroidai yra plačiai atstovaujami gyvūnų ir augalų pasaulyje. Jie atlieka nemažai svarbių biocheminių ir fiziologinių funkcijų – tai tulžies rūgštys ir jų druskos, lytiniai hormonai, vitaminas D, cholesterolis, antinksčių hormonai ir kt.
Jie sudaro 20-30% ląstelės masės. Tai biopolimerai – baltymai, nukleino rūgštys, angliavandeniai, riebalai, ATP ir kt.
Skirtingų tipų ląstelėse yra skirtingi organinių junginių kiekiai. Augalų ląstelėse vyrauja kompleksiniai angliavandeniai, o gyvūnų ląstelėse – baltymai ir riebalai. Nepaisant to, kiekviena organinių medžiagų grupė bet kokio tipo ląstelėje atlieka funkcijas: tiekia energiją, yra statybinė medžiaga, neša informaciją ir kt.
Voverės. Tarp organinių medžiagų ląstelės ir baltymai užima pirmąją vietą pagal kiekį ir svarbą. Gyvūnams jie sudaro 50% sausos ląstelės masės.
Žmogaus kūne yra daugybė baltymų molekulių, kurios skiriasi viena nuo kitos ir nuo kitų organizmų baltymų.
 |
Peptidinė jungtis:
Sujungus molekules susidaro: dipeptidas, tripeptidas arba polipeptidas. Tai junginys, sudarytas iš 20 ar daugiau aminorūgščių. Aminorūgščių transformacijos tvarka molekulėje yra labai įvairi. Tai leidžia egzistuoti variantų, kurie skiriasi baltymų molekulių reikalavimais ir savybėmis.
Aminorūgščių seka molekulėje vadinama struktūra.
Pirminis – linijinis.
Antrinė – spiralė.
Tretiniai – rutuliukai.
Ketvirtinė – rutuliukų (hemoglobino) asociacija.
Struktūrinės struktūros praradimas dėl molekulės vadinamas denatūracija. Jį sukelia temperatūros, pH ir radiacijos pokyčiai. Esant nedideliam poveikiui, molekulė gali atkurti savo savybes. Jis naudojamas medicinoje (antibiotikai).
Baltymų funkcijos ląstelėje yra įvairios. Svarbiausia yra statyba. Baltymai dalyvauja formuojant visas ląstelių membranas organelėse. Katalizinė funkcija yra nepaprastai svarbi – visi fermentai yra baltymai. Motorinę funkciją užtikrina susitraukiantys baltymai. Transportas – susideda iš cheminių elementų pritvirtinimo ir perkėlimo į audinius. Apsauginę funkciją atlieka specialūs baltymai – leukocituose susidarantys antikūnai. Baltymai tarnauja kaip energijos šaltinis – visiškai suskaidžius 1g baltymų, išsiskiria 11,6 kJ.
Angliavandeniai. Tai anglies, vandenilio ir deguonies junginiai. Atstovauja cukrus. Ląstelėje yra iki 5 proc. Turtingiausios yra augalų ląstelės – iki 90% masės (bulvės, ryžiai). Jie skirstomi į paprastus ir sudėtingus. Paprasti – monosacharidai (gliukozė) C 6 H 12 O 6, vynuogių cukrus, fruktozė. Disacharidas – (sacharozė) C ]2 H 22 O 11 runkelių ir cukranendrių cukrus. Policukrūs (celiuliozė, krakmolas) (C 6 H 10 O 5)n.
Angliavandeniai daugiausia atlieka statybines ir energetines funkcijas. Oksiduojant 1 g angliavandenių išsiskiria 17,6 kJ. Krakmolas ir glikogenas tarnauja kaip ląstelės energijos atsargos.
Lipidai. Tai riebalai ir į riebalus panašios medžiagos ląstelėje. Jie yra glicerolio ir didelės molekulinės masės sočiųjų ir nesočiųjų rūgščių esteriai. Jie gali būti kieti arba skysti – aliejai. Augaluose jų yra sėklose, nuo 5 iki 15% sausosios medžiagos.
Pagrindinė funkcija yra energija – suskaidžius 1g riebalų išsiskiria 38,9 kJ. Riebalai yra maistinių medžiagų atsargos. Riebalai atlieka konstrukcinę funkciją ir yra geras šilumos izoliatorius.
Nukleino rūgštys. Tai sudėtingi organiniai junginiai. Jie susideda iš C, H 2, O 2, N 2, P. Yra branduoliuose ir citoplazmoje.
 |
a) DNR yra biologinis polinukleotidas, susidedantis iš dviejų nukleotidų grandinių. Nukleotidai – susideda iš 4 azoto bazių: 2 purinai – adeninas ir valinas, 2 pirimedinai – citozinas ir guaninas, taip pat cukrus – dezoksiribozės ir fosforo rūgšties liekanos.
Kiekvienoje grandinėje nukleotidai yra sujungti kovalentiniais ryšiais. Nukleotidų grandinės sudaro spiralę. DNR spiralė, pripildyta baltymų, sudaro struktūrą – chromosomą.
b) RNR yra polimeras, kurio monomerai yra nukleotidai, panašūs į DNR, azoto bazės - A, G, C. Vietoj timino yra Urace. RNR angliavandeniai yra ribozė ir yra fosforo rūgšties liekanos.
Dvigrandės RNR yra genetinės informacijos nešėjai. Vienos grandinės – nešti informaciją apie aminorūgščių seką baltyme. Yra keletas vienos grandinės RNR:
Ribosominis – 3-5 tūkstančiai nukleotidų;
Informacinis – 300-30000 nukleotidų;
Transportas - 76-85 nukleotidai.
Baltymų sintezė atliekama ribosomose, dalyvaujant visų tipų RNR.
Kontroliniai klausimai
1. Ar ląstelė yra organizmas ar jo dalis?
2. Elementari ląstelių sudėtis.
3. Vanduo ir mineralai.
4. Organinės ląstelės medžiagos.
Organiniai junginiai sudaro vidutiniškai 20-30% gyvo organizmo ląstelių masės. Tai apima biologinius polimerus – baltymus, nukleino rūgštis ir angliavandenius, taip pat riebalus ir daugybę mažų molekulių – hormonus, pigmentus, ATP ir daugelį kitų.
Skirtingų tipų ląstelėse yra skirtingi organinių junginių kiekiai. Augalų ląstelėse vyrauja kompleksiniai angliavandeniai – polisacharidai, o gyvūnų ląstelėse daugiau baltymų ir riebalų. Tačiau kiekviena iš organinių medžiagų grupių bet kokio tipo ląstelėse atlieka panašias funkcijas.
Aminorūgštys, azoto bazės, lipidai, angliavandeniai ir kt. patenka į ląstelę kartu su maistu arba susidaro jos viduje iš pirmtakų. Jie naudojami kaip pradiniai produktai daugelio ląstelei reikalingų polimerų sintezei.
Baltymai, kaip taisyklė, yra galingi, labai specifiniai fermentai ir reguliuoja ląstelių metabolizmą.
Nukleino rūgštys yra paveldimos informacijos saugyklos. Be to, nukleorūgštys kontroliuoja atitinkamų fermentų baltymų susidarymą reikiamu kiekiu ir tinkamu laiku.
Lipidai
Lipidais vadinami riebalai ir į riebalus panašios medžiagos (lipoidai). Čia įtrauktos medžiagos pasižymi tirpumu organiniuose tirpikliuose ir netirpumu (santykiniu) vandenyje.
Yra augaliniai riebalai, kurie kambario temperatūroje yra skystos konsistencijos, ir gyvuliniai riebalai, kurių konsistencija yra kieta.
Lipidai yra visų plazmos membranų dalis. Jie atlieka energetinį vaidmenį ląstelėje ir aktyviai dalyvauja medžiagų apykaitos ir ląstelių dauginimosi procesuose.
Angliavandeniai
Angliavandeniuose yra anglies, vandenilio ir deguonies. Išskiriami šie angliavandeniai.
- Monosacharidai, arba paprastieji angliavandeniai, kurie, priklausomai nuo anglies atomų kiekio, vadinami triozėmis, pentozėmis, heksozėmis ir kt. Pentozės – ribozė ir dezoksiribozė – yra DNR ir RNR dalis. Heksozė – gliukozė – tarnauja kaip pagrindinis ląstelės energijos šaltinis. Jų empirinė formulė gali būti pavaizduota kaip Cn (H2O) n.
- Polisacharidai- polimerai, kurių monomerai yra heksozės monosacharidai. Labiausiai žinomi disacharidai (du monomerai) yra sacharozė ir laktozė. Svarbiausi polisacharidai yra krakmolas ir glikogenas, kurie tarnauja kaip atsarginės medžiagos augalų ir gyvūnų ląstelėms, taip pat celiuliozė – svarbiausias augalų ląstelių struktūrinis komponentas.
Augalai turi didesnę angliavandenių įvairovę nei gyvūnai, nes fotosintezės metu gali juos sintetinti šviesoje. Svarbiausios angliavandenių funkcijos ląstelėje: energetinė, struktūrinė ir saugojimo.
Energetinis vaidmuo yra tas, kad angliavandeniai yra augalų ir gyvūnų ląstelių energijos šaltinis; struktūrinė – augalų ląstelių sienelę beveik vien sudaro celiuliozės polisacharidas; sandėliavimas – krakmolas tarnauja kaip atsarginis produktas augalams. Jis kaupiasi fotosintezės procese auginimo sezono metu ir daugelyje augalų nusėda gumbuose, svogūnėliuose ir kt. Gyvūnų ląstelėse šį vaidmenį atlieka glikogenas, kuris daugiausia nusėda kepenyse.
Voverės
Tarp organinių ląstelių medžiagų baltymai užima pirmąją vietą tiek kiekiu, tiek svarba. Gyvūnams jie sudaro apie 50% sausos ląstelės masės. Žmogaus organizme randama apie 5 milijonus rūšių baltymų molekulių, kurios skiriasi ne tik viena nuo kitos, bet ir nuo kitų organizmų baltymų. Nepaisant tokios struktūros įvairovės ir sudėtingumo, baltymai yra sudaryti tik iš 20 skirtingų aminorūgščių.
Išsamiau pakalbėkime apie baltymų savybes. Svarbiausi iš jų yra denatūracija ir renatūracija.
Denatūracija yra baltymo molekulės struktūrinės struktūros praradimas. Denatūraciją gali sukelti temperatūros pokyčiai, dehidratacija, rentgeno spindulių poveikis ir kiti veiksniai. Pradžioje sunaikinama pati silpniausia struktūra – ketvirtinė, vėliau tretinė, antrinė ir, esant sunkiausioms sąlygoms, pirminė.
Jei pasikeitus aplinkos sąlygoms, pirminė molekulės struktūra nesuardoma, tai atstačius normalias aplinkos sąlygas baltymo struktūra visiškai atkuriama. Šis procesas vadinamas renatūracija. Ši baltymų savybė visiškai atkurti prarastą struktūrą plačiai naudojama medicinos ir maisto pramonėje ruošiant tam tikrus medicininius preparatus, pavyzdžiui, antibiotikus, norint gauti maisto koncentratus, kurie ilgą laiką išlaiko savo maistines medžiagas džiovintoje formoje. Kai kuriuose gyvuose organizmuose įprasta dalinė atvirkštinė baltymų denatūracija yra susijusi su jų funkcijomis (motorine, signaline, katalizine ir kt.). Pirminės baltymo struktūros sunaikinimo procesas visada yra negrįžtamas ir vadinamas sunaikinimu.
Baltymų cheminės ir fizinės savybės yra labai įvairios: hidrofilinės, hidrofobinės; Kai kurie iš jų veikiami veiksnių lengvai keičia savo struktūrą, kiti yra labai stabilūs. Baltymai skirstomi į paprastus – baltymus, susidedančius tik iš aminorūgščių liekanų, ir kompleksinius – baltymus, kuriuose, be rūgščių aminorūgščių liekanų, yra ir kitų nebaltyminio pobūdžio medžiagų (fosforo ir nukleino rūgščių likučių, angliavandenių, lipidai ir kt.).
Baltymai atlieka daug įvairių funkcijų organizme: statybinę (jie yra įvairių struktūrinių darinių dalis); apsauginės (specialūs baltymai – antikūnai – geba surišti ir neutralizuoti mikroorganizmus ir svetimus baltymus) ir tt Be to, baltymai dalyvauja kraujo krešėjimu, užkertant kelią stipriam kraujavimui, atlieka reguliavimo, signalizacijos, motorines, energetines, transportavimo funkcijas (tam tikrų medžiagų pernešimas) organizme).
Baltymų katalizinė funkcija yra nepaprastai svarbi. Pažvelkime į šią funkciją išsamiau. Sąvoka „katalizė“ reiškia „atrišimas“, „išlaisvinimas“. Katalizatoriams priskiriamos medžiagos pagreitina chemines transformacijas, o pačių katalizatorių sudėtis po reakcijos išlieka tokia pati, kokia buvo prieš reakciją.
Fermentai
Visi fermentai, veikiantys kaip katalizatoriai, yra baltyminės prigimties medžiagos, jie dešimtis ir šimtus tūkstančių kartų pagreitina ląstelėje vykstančias chemines reakcijas. Katalizinį fermento aktyvumą lemia ne visa jo molekulė, o tik nedidelė jo atkarpa – aktyvusis centras, kurio veikimas labai specifinis. Viena fermento molekulė gali turėti kelis aktyvius centrus.
Kai kurios fermentų molekulės gali būti sudarytos tik iš baltymų (pavyzdžiui, pepsino) – vienkomponentės arba paprastos; kituose yra du komponentai: baltymas (apofermentas) ir maža organinė molekulė – kofermentas. Nustatyta, kad vitaminai ląstelėse veikia kaip kofermentai. Jei manysime, kad ląstelėje negali įvykti nei viena reakcija be fermentų dalyvavimo, tampa akivaizdu, kad vitaminai yra nepaprastai svarbūs normaliai ląstelės ir viso organizmo veiklai. Trūkstant vitaminų, sumažėja jų turinčių fermentų aktyvumas.
Fermentų aktyvumas tiesiogiai priklauso nuo daugelio veiksnių veikimo: temperatūros, rūgštingumo (aplinkos pH), taip pat nuo substrato molekulių (medžiagos, kurią jie veikia), pačių fermentų ir kofermentų koncentracijos. vitaminai ir kitos medžiagos, sudarančios kofermentus).
Tam tikrą fermentinį procesą gali paskatinti arba slopinti įvairios biologiškai aktyvios medžiagos, tokios kaip hormonai, vaistai, augalų augimo stimuliatoriai, toksinės medžiagos ir kt.
Vitaminai
Vitaminai – biologiškai aktyvios mažos molekulinės masės organinės medžiagos – dažniausiai dalyvauja medžiagų apykaitoje ir energijos konversijoje kaip fermentų komponentai.
Žmogaus paros vitaminų poreikis yra miligramai ir net mikrogramai. Yra žinoma daugiau nei 20 skirtingų vitaminų.
Žmogaus vitaminų šaltinis yra maistas, daugiausia augalinės, o kai kuriais atvejais ir gyvulinės kilmės (vitaminas D, A). Kai kurie vitaminai sintetinami žmogaus organizme.
Vitaminų trūkumas sukelia ligą – hipovitaminozę, visišką jų nebuvimą – avitaminozę, o perteklius – hipervitaminozę.
Hormonai
Hormonai – tai medžiagos, kurias gamina endokrininės liaukos ir kai kurios nervinės ląstelės – neurohormonai, kurie gali dalyvauti biocheminėse reakcijose, reguliuoti medžiagų apykaitos procesus (medžiagų apykaitą ir energiją).
Būdingos hormonų savybės yra šios:
- didelis biologinis aktyvumas;
- didelis specifiškumas (hormoniniai signalai „tikslinėse ląstelėse“);
- nuotolinis veiksmas (hormonų perdavimas krauju per atstumą į tikslines ląsteles);
- santykinai trumpas egzistavimo organizme laikas (kelios minutės ar valandos).
Į hormonus panašias medžiagas (neurohormonus) sintetina nervų galūnėlės. Nervų ląstelės taip pat sintetina neurotransmiterius – medžiagas, užtikrinančias impulsų perdavimą ląstelėms. Yra lipoidinio pobūdžio hormonai – steroidai (lytiniai hormonai). Pagumburis koordinuoja endokrininių liaukų sistemos darbą.
Atskirų augalų augimą reguliuoja ir koordinuoja fitohormonai, kurie veikia kaip ląstelių augimo ir dalijimosi greitintojai (stimuliuoja kambio dalijimąsi ir kt.).
Alkaloidai
Augaluose ir kai kuriuose kituose organizmuose nustatyta dar viena biologiškai aktyvių medžiagų grupė – alkaloidai. Šie organiniai junginiai yra nuodingi žmonėms ir gyvūnams. Kai kurie iš jų turi narkotinį poveikį, nes juose yra nikotino, morfino ir kt.
Alkaloidų randama maždaug 2500 gaubtasėklių rūšių, daugiausia iš Solanaceae, Liliaceae, Aguonų, Kanapių ir kitų šeimų. Daugelio mokslininkų teigimu, augaluose esantys alkaloidai atlieka apsauginę funkciją – prisitaiko, kad apsaugotų juos nuo gyvūnų suėsimo. Alkaloidas kolchicinas naudojamas medicinoje, taip pat eksperimentinei mutagenezei.
Nukleino rūgštys
Kaip ir baltymai, nukleorūgštys yra heteropolimerai. Jų monomerai, nukleotidai, sudarantys nukleorūgščių molekules, smarkiai skiriasi nuo aminorūgščių. Yra 2 nukleino rūgščių tipai: DNR (dezoksiribonukleino rūgštis) ir RNR (ribonukleino rūgštis).
ATP yra adenozino trifosforo rūgštis, nukleotidas, susidedantis iš azoto bazės adenino, angliavandenių ribozės ir trijų fosforo rūgšties molekulių.
Struktūra nestabili, veikiant fermentams virsta ADP - adenozino fosforo rūgštimi (atskira viena fosforo rūgšties molekulė), išskirdama 40 kJ energijos. ATP yra vienintelis energijos šaltinis visoms ląstelių reakcijoms. Jo transformacija vyksta pagal šią schemą:
Išsamiau pakalbėkime apie nukleino rūgščių, kurios ląstelėje atlieka labai svarbias funkcijas, svarbą. Nukleino rūgščių cheminės struktūros ypatumai suteikia galimybę kaupti, perduoti ir paveldėti dukterinėms ląstelėms informaciją apie baltymų molekulių struktūrą, kurios sintetinamos kiekviename audinyje tam tikrame individo vystymosi etape.
Kadangi daugumą organizmo savybių lemia baltymai, akivaizdu, kad nukleorūgščių stabilumas yra svarbiausia ląstelių ir visų organizmų gyvavimo sąlyga. Bet kokie nukleino rūgščių struktūros pokyčiai lemia ląstelių struktūros ar jose vykstančių fiziologinių procesų aktyvumo pokyčius, taip paveikiant gyvybingumą. Nukleino rūgščių struktūros tyrimas, kurį pirmieji nustatė amerikiečių biologas Watsonas ir anglų fizikas Crickas, yra nepaprastai svarbūs norint suprasti organizmų savybių paveldėjimą ir atskirų ląstelių bei ląstelių sistemų – audinių ir ląstelių – funkcionavimo modelius. organai.
Biochemikų tyrimais nustatyta, kad baltymų biosintezė gyvuose organizmuose vyksta kontroliuojant nukleino rūgštims.
Taigi nukleorūgštys užtikrina stabilų paveldimos informacijos išsaugojimą ir kontroliuoja atitinkamų fermentinių baltymų susidarymą, o fermentiniai baltymai lemia pagrindinius ląstelių metabolizmo ypatumus. Visa tai labai svarbu palaikant cheminį organizmų stabilumą ir labai svarbu gyvybės egzistavimui Žemėje.
