Tabel de comparație între celula animală vegetală și celula bacteriană. Comparația structurii celulare a bacteriilor, plantelor, animalelor și ciupercilor

Știința care studiază structura și funcția celulelor - citologie .

Celulele pot diferi unele de altele ca formă, structură și funcție, deși principalele elemente structurale majoritatea celulelor sunt similare. Grupuri sistematice de celule - procariotă Şi eucariote (superregnurile procariote și eucariote) .

Celulele procariote nu conțin un nucleu adevărat și un număr de organite (regatul celulei zdrobite).
Celulele eucariote conțin un nucleu în care se află aparatul ereditar al organismului (superregnurile ciuperci, plante, animale).

Orice organism se dezvoltă dintr-o celulă.
Acest lucru se aplică organismelor care s-au născut ca urmare a metodelor de reproducere atât asexuate, cât și sexuale. De aceea, celula este considerată unitatea de creștere și dezvoltare a organismului.

După metoda de nutriție și structura celulară, acestea sunt împărțite în regate :

• Drobyanki;
• Ciuperci;
• Plante;
• Animale.

Celulele bacteriene (regatul Drobyanka) au: un perete celular dens, o moleculă circulară de ADN (nucleoid), ribozomi. Aceste celule nu au multe organele caracteristice celulelor eucariote ale plantelor, animalelor și fungice. Pe baza metodei lor de hrănire, bacteriile sunt împărțite în fototrofe, chimiotrofe și heterotrofe.

Celulele fungice acoperit cu un perete celular care diferă ca compoziție chimică de pereții celulari ai plantelor. Conține chitină, polizaharide, proteine ​​și grăsimi drept componente principale. Substanța de rezervă a celulelor fungice și animale este glicogenul.

Celulele vegetale conţin: cloroplaste, leucoplaste şi cromoplaste; sunt înconjurate de un perete celular dens de celuloză și au și vacuole cu seva celulară. Toate plantele verzi sunt organisme autotrofe.

U celule animale fără pereți celulari denși. Sunt inconjurati membrana celulara, prin care are loc schimbul de substante cu mediul.

SARCINI TEMATICE

Partea A

A1. Care dintre următoarele este în concordanță cu teoria celulară?
1) celula este o unitate elementară a eredității
2) celula este o unitate de reproducere
3) celulele tuturor organismelor sunt diferite în structura lor
4) celulele tuturor organismelor au compoziții chimice diferite

A2. Formele de viață precelulare includ:
1) drojdie
2) penicillium
3) bacterii
4) viruși

A3. O celulă vegetală diferă de o celulă fungică prin structură:
1) miezuri
2) mitocondrii
3) peretele celular
4) ribozomi

A4. O celulă este formată din:
1) virusul gripal și ameba
2) ciupercă mucor și in cuc
3) planaria și volvox
4) euglena verde și ciliați papuci

A5. Celulele procariote au:
1) miez
2) mitocondriile
3) Aparatul Golgi
4) ribozomi

A6. Specia celulei este indicată prin:
1) forma miezului
2) numărul de cromozomi
3) structura membranei
4) structura primara veveriţă

A7. Rolul teoriei celulare în știință este
1) deschiderea nucleului celular
2) deschiderea celulei
3) generalizarea cunoștințelor despre structura organismelor
4) descoperirea mecanismelor metabolice

Partea B

B1. Selectați trăsăturile caracteristice numai celulelor vegetale
1) există mitocondrii și ribozomi
2) peretele celular din celuloză
3) există cloroplaste
4) substanta de depozitare - glicogen
5) substanță de rezervă – amidon
6) nucleul este înconjurat de o membrană dublă

B2. Selectați caracteristicile care disting regnul Bacteriilor de restul regnurilor lumii organice.
1) modul heterotrofic de nutriție
2) metoda autotrofa de alimentatie
3) prezența unui nucleoid
4) absența mitocondriilor
5) absența unui miez
6) prezența ribozomilor

VZ. Găsiți o corespondență între caracteristicile structurale ale celulei și regnurile cărora le aparțin aceste celule

Partea C

C1. Dați exemple de celule eucariote care nu au nucleu.
C2. Demonstrați că teoria celulară a generalizat seria descoperiri biologiceși a prezis noi descoperiri.

Asemănarea în structura și procesele metabolice ale celulelor animale, vegetale, bacteriene și fungice demonstrează unitatea originii lor.

Diferențele în structura și procesele metabolice ale celulelor animale, vegetale, bacteriene și fungice indică faptul că aceste grupuri de organisme au intrat în moduri diferite evoluție în stadiile sale incipiente

Predominanța proceselor sintetice asupra proceselor de eliberare a energiei este una dintre cele mai multe trăsături caracteristice metabolismul plantelor. Sinteză primară carbohidrații din substanțe anorganice se efectuează în plastide. Astfel, în celulele animale, spre deosebire de celulele vegetale, lipsesc următoarele plastide: cloroplastele (responsabile de reacția de fotosinteză), leucoplastele (responsabile de acumularea amidonului) și cromoplastele (dau culoare fructelor și florilor plantelor)

O celulă vegetală are un perete celular puternic și gros format din celuloză, dar o celulă animală nu. Într-o celulă vegetală se dezvoltă o rețea de vacuole, într-o celulă animală este slab dezvoltată

Un fragment care caracterizează o comparație a structurii celulare a bacteriilor, plantelor, animalelor și ciupercilor

„Și acesta ești și tu?” am întrebat cu grijă.
Ea dădu din cap mândră din capul ei roșu și ondulat. A fost foarte amuzant să o privesc, deoarece fata era cu adevărat și serios mândră de ceea ce a reușit să creeze. Și cine nu ar fi mândru?!. Era un bebeluș perfect care, râzând, dezinvolt, și-a creat noi lumi incredibile, și le-a înlocuit imediat pe cele plictisitoare cu altele, ca niște mănuși... Sincer să fiu, era de ce să fii șocat. Am încercat să înțeleg ce se întâmplă aici?... Stella era clar moartă, iar esența ei comunica cu mine în tot acest timp. Dar unde eram noi și cum a creat ea aceste „lumi” ale ei era încă un mister complet pentru mine.
— Există ceva ce nu înțelegi? – fata a fost surprinsă.
— Sinceră să fiu, da! – am exclamat sincer.
— Dar poți face mult mai mult? – fetița a fost și mai surprinsă.
„Mai mult?...” am întrebat, uluit.
Ea dădu din cap, înclinându-și capul roșu în mod comic în lateral.
-Cine ți-a arătat toate astea? – am întrebat cu grijă, temându-mă să nu o jignesc accidental.
- Ei bine, desigur, bunico. – De parcă ar fi spus ceva de la sine înțeles. – La început am fost foarte tristă și singură, iar bunica i-a părut foarte rău pentru mine. Așa că ea mi-a arătat cum se face.
Și apoi mi-am dat seama în sfârșit că aceasta era cu adevărat lumea ei, creată doar de puterea gândurilor ei. Fata asta nici nu și-a dat seama ce comoară este! Dar bunica, cred, a înțeles asta foarte bine...
După cum s-a dovedit, Stella a murit într-un accident de mașină în urmă cu câteva luni, în care a murit și întreaga ei familie. Mai rămânea doar bunica, pentru care pur și simplu nu mai era loc în mașină atunci... Și care aproape că a luat-o razna când a aflat despre nenorocirea ei cumplită, ireparabilă. Dar, ceea ce era mai ciudat, Stella nu a ajuns, așa cum obișnuia toată lumea, la aceleași niveluri în care se afla familia ei. Corpul ei avea o esență înaltă, care după moarte mergea la cel mai mult niveluri înalte Pământ. Și astfel fata a rămas complet singură, deoarece mama, tatăl și fratele ei mai mare erau aparent cei mai obișnuiți, oameni obișnuiți, care nu se distingeau prin niciun talent special.
– De ce nu găsești pe cineva aici, unde locuiești acum? – am întrebat din nou cu grijă.
– Am găsit... Dar toți sunt cam vechi și serioși... nu ca tine și mine. – șopti fata gânditoare.
Deodată, ea a zâmbit veselă și chipul ei dulce a început imediat să strălucească ca un soare strălucitor.
- Vrei să-ți arăt cum să o faci?
Am dat doar din cap, de acord, foarte temându-mă că se va răzgândi. Dar fata nu avea de gând să se „răzgândească”, dimpotrivă - era foarte fericită că a găsit pe cineva care avea aproape aceeași vârstă, iar acum, dacă înțelegeam ceva, nu avea de gând să mă lase așa că cu ușurință... Această „perspectivă” mi se potrivea complet și m-am pregătit să ascult cu atenție minunile ei incredibile...
„Totul aici este mult mai ușor decât pe Pământ”, a ciripit Stella, foarte mulțumită de atenția primită, „trebuie doar să uiți de „nivelul” la care încă trăiești (!) și să te concentrezi pe ceea ce vrei să vezi. Încercați să vă imaginați foarte exact și va veni.
Am încercat să mă deconectez de toate gândurile străine, dar nu a funcționat. Din anumite motive, acest lucru a fost întotdeauna dificil pentru mine.
Apoi, în cele din urmă, totul a dispărut undeva, iar eu am rămas atârnând într-un gol complet... A apărut un sentiment de Pace Completa, atât de bogat în deplinătatea ei, încât era imposibil de experimentat pe Pământ... Atunci golul a început să se umple cu o ceață scânteietoare de toate culorile curcubeului, care devenea din ce în ce mai densă, devenind ca o minge strălucitoare și foarte densă de stele... Încet și încet această „minge” a început să se desprindă și să crească până arăta ca o spirală sclipitoare gigantică, uluitoare prin frumusețea ei, al cărei capăt a fost „pulverizat” de mii de stele și mergea oriunde - într-o distanță invizibilă... M-am uitat uluit la această fabuloasă frumusețe nepământească, încercând să înțeleg cum și de unde a venit. din?.. Nici nu-mi venea prin minte că eu sunt cel care a creat asta în imaginația mea... Și, de asemenea, nu puteam scăpa de sentimentul foarte ciudat că ACEASTA era adevărata mea casă...
„Ce este asta?” a întrebat o voce subțire într-o șoaptă uluită.
Stella stătea „înghețată” într-o stupoare, incapabil să facă nici cea mai mică mișcare și, cu ochii rotunzi ca niște farfurioare mari, a observat această frumusețe incredibilă care căzuse brusc de undeva...
Deodată, aerul din jurul nostru s-a legănat violent și o creatură luminoasă a apărut chiar în fața noastră. Semăna foarte mult cu vechiul meu prieten vedetă „încoronat”, dar în mod clar era altcineva. După ce mi-am revenit din șoc și m-am uitat la el mai atent, mi-am dat seama că nu semăna deloc cu vechii mei prieteni. Doar că prima impresie a „fixat” același inel pe frunte și o putere similară, dar în rest nu era nimic în comun între ei. Toți „oaspeții” care veniseră la mine înainte erau înalți, dar această creatură era foarte înaltă, probabil undeva în jur de cinci metri. Hainele lui stranii strălucitoare (dacă se putea numi așa) fluturau tot timpul, împrăștiind cozi de cristal scânteietoare în spatele lor, deși nu se simțea nici cea mai mică adiere în jur. Părul lung, argintiu, strălucea cu un halou lunar ciudat, creându-i în jurul capului impresia de „răceală veșnică”... Și ochii lui erau genul la care ar fi mai bine să nu se uite niciodată!.. Înainte să-i văd, chiar și în cea mai sălbatică imaginație era imposibil să-ți imaginezi ochi ca aceștia!.. Erau incredibil de strălucitori culoare rozși scânteia cu o mie de stele de diamant, parcă s-ar lumina de fiecare dată când se uita la cineva. A fost complet neobișnuit și uluitor de frumos...

Aceste structuri, în ciuda unității de origine, au diferențe semnificative.

Planul general al structurii celulare

Când luăm în considerare celulele, este necesar în primul rând să ne amintim modelele de bază ale dezvoltării și structurii lor. Ei au caracteristici comune structuri, și constau din structuri de suprafață, citoplasmă și structuri permanente - organele. Ca urmare a activității vitale, în ele se depun substanțe organice numite incluziuni. Celulele noi apar ca urmare a diviziunii celulelor materne. În timpul acestui proces, din unul original se pot forma două sau mai multe structuri tinere, care sunt o copie genetică exactă a celor originale. Celulele, uniforme în caracteristicile și funcțiile lor structurale, sunt combinate în țesuturi. Din aceste structuri are loc formarea organelor și a sistemelor lor.

Comparația celulelor vegetale și animale: tabel

Pe tabel puteți vedea cu ușurință toate asemănările și diferențele dintre celulele ambelor categorii.

Caracteristici pentru comparație	celula vegetală	celula animală
Caracteristicile peretelui celular	Constă din polizaharidă de celuloză.	Este un glicocalix, un strat subțire format din compuși de proteine ​​cu carbohidrați și lipide.
Prezența unui centru celular	Se găsește numai în celulele plantelor de alge inferioare.	Se găsește în toate celulele.
Prezența și locația miezului	Miezul este situat în zona de lângă perete.	Nucleul este situat în centrul celulei.
Prezența plastidelor	Prezența a trei tipuri de plastide: cloro-, cromo- și leucoplaste.	Nici unul.
Capacitate de fotosinteză	Se întâmplă pe suprafata interioara cloroplaste.	Incapabil.
Metoda de nutriție	Autotrof.	Heterotrof.
Vacuole	Sunt mari	Digestive și
Depozitarea carbohidraților	Amidon.	Glicogen.

Principalele diferențe

Comparația plantelor și celula animală indică o serie de diferențe în caracteristicile structurii lor și, prin urmare, în procesele vieții. Deci, în ciuda unității plan general, aparatul lor de suprafață diferă în compoziția chimică. Celuloza, care face parte din peretele celular al plantelor, le conferă forma lor permanentă. Glicocalixul animal, dimpotrivă, este un strat elastic subțire. Cu toate acestea, cea mai importantă diferență fundamentală dintre aceste celule și organismele pe care le formează este modul în care se hrănesc. Plantele au plastide verzi numite cloroplaste în citoplasmă. Pe suprafața lor interioară are loc o reacție chimică complexă, transformând apa și dioxid de carbonîn monozaharide. Acest proces este posibil doar dacă există lumina soareluiși se numește fotosinteză. Produsul secundar al reacției este oxigenul.

Concluzii

Deci, am comparat celulele vegetale și animale, asemănările și diferențele lor. Caracteristicile comune sunt planul clădirii, procese chimiceși compoziția, diviziunea și codul genetic. În același timp, celulele vegetale și cele animale sunt fundamental diferite în modul în care hrănesc organismele pe care le formează.

Pentru toate organismele, există două tipuri de celule. Acestea sunt celule procariote și eucariote. Au diferențe semnificative. Structura unei celule eucariote are o serie de diferențe față de celula procariotă. Prin urmare, în lumea animală, au fost identificate două superregate, care au fost numite procariote și eucariote.

Diferența principală

Structura unei celule eucariote este diferită prin faptul că are un nucleu în care se află cromozomii formați din ADN. ADN-ul unei celule procariote nu este organizat în cromozomi și nu are nucleu. Prin urmare, organismele procariote sunt numite prenucleare, iar organismele eucariote sunt numite nucleare. Celulele diferă ca mărime. Celulele eucariote sunt mult mai mari decât celulele procariote. Bacteriile sunt organisme prenucleare. Eucariotele includ plante, ciuperci și animale. În consecință, caracteristicile structurale ale unei celule eucariote constau în prezența unui nucleu. Desigur, există și alte diferențe între celule, dar acestea nu sunt semnificative.

Structura și funcțiile unei celule eucariote

Celula organismelor nucleare are multe organite care sunt absente la procariote. Celula plantelor, ciupercilor și animalelor este formată dintr-o membrană citoplasmatică, care protejează celula și îi dă formă, și citoplasmă. Citoplasma unește toate componentele celulei și participă la toate procesele metaboliceși servește ca schelet al celulei, datorită prezenței mirtubulilor. Organele cu o singură membrană, cu membrană dublă și nemembranare sunt localizate în citoplasmă.

Organele cu o singură membrană

Reticulul endoplasmatic, aparatul Golgi, lizozomii și vacuolele se numesc organele cu o singură membrană deoarece sunt acoperite de o singură membrană. Reticulul endoplasmatic poate fi neted și aspru sau granular. Reticulul endoplasmatic neted produce carbohidrați și lipide. Plasa aspră sintetizează proteine. Acest lucru este realizat de ribozomii localizați pe acesta. Aparatul Golgi stochează și transportă nutrienti. Lizozomii asigură descompunerea proteinelor, grăsimilor și carbohidraților.

Organele cu membrană dublă

Organelele cu membrană dublă au două membrane: exterioară și interioară. Acestea includ mitocondriile și plastidele. Mitocondriile sunt implicate în respirația celulară și furnizează celulei cu energie. Datorită plastidelor, are loc fotosinteza.

Organele nemembranare

Organelele non-membranare sunt ribozomi, centrul celular, cilii și flageli. Ribozomii realizează sinteza proteinelor. Centrul celular este implicat în diviziunea celulară. Cilii și flagelii sunt organele folosite pentru mișcare.

Diferențele dintre celulele vegetale, fungice și animale

În ciuda unității planului general, structura celulei eucariote diferite regate organismele au unele diferențe. Celulele vegetale nu conțin lizozomi sau un centru celular. Celulele animale și fungice se caracterizează prin absența plastidelor și vacuolelor. Peretele celular al ciupercilor conține chinină, iar peretele celular al plantelor conține celuloză. Animalele nu au perete celular, dar membrana conține un glicocalix. Structura unei celule eucariote diferă, de asemenea, în rezervă carbohidrați nutritivi. Amidonul este stocat în celulele vegetale, iar glicogenul este stocat în celulele fungice și animale.

Diferențe suplimentare

Nu numai structura unei celule eucariote și a celei procariote diferă, ci și metodele de reproducere a acestora. Numărul de bacterii crește ca urmare a formării de constricție sau înmugurire. Celulele eucariote se reproduc prin mitoză. Multe procese caracteristice celulelor eucariote (fagocitoză, pinocitoză și cicloză) nu sunt observate la procariote. Pentru funcționare normală celulele de ciuperci, plante și animale au nevoie acid ascorbic. Bacteriile nu au nevoie.

Pe lângă trăsăturile caracteristice procariotelor și eucariotelor, celulele plantelor, animalelor, ciupercilor și bacteriilor au și o serie de caracteristici. Astfel, celulele vegetale conțin organele specifice - cloroplaste, care determină capacitatea lor de a fotosintetiza, în timp ce aceste organite nu se găsesc în alte organisme. Desigur, acest lucru nu înseamnă că alte organisme nu sunt capabile de fotosinteză, deoarece, de exemplu, în bacterii, aceasta apare la invaginările membranei plasmatice și ale veziculelor membranare individuale din citoplasmă.

Celulele vegetale, de regulă, conțin vacuole mari umplute cu seva celulară. Ele se găsesc și în celulele animalelor, ciupercilor și bacteriilor, dar au o cu totul altă origine și îndeplinesc funcții diferite. Principala substanță de rezervă găsită în formă incluziuni solide, la plante este amidon, la animale si ciuperci este glicogen, iar la bacterii este glicogen sau volutina.

încă unul semn distinctiv dintre aceste grupuri de organisme este organizarea aparatului de suprafață: celulele organismelor animale nu au un perete celular, membrana lor plasmatică este acoperită doar cu un glicocalix subțire, în timp ce toate celelalte îl au. Acest lucru este pe deplin de înțeles, deoarece modul în care se hrănesc animalele este asociat cu captarea particulelor de alimente în timpul procesului de fagocitoză, iar prezența unui perete celular le-ar priva de această oportunitate. Natura chimică a substanței care alcătuiește peretele celular este diferită în diferite grupuri de organisme vii: dacă în plante este celuloză, atunci în ciuperci este chitină, iar în bacterii este mureină. Caracteristici comparative structura celulelor plantelor, animalelor, ciupercilor și bacteriilor

Semn	Bacteriile	Animale	Ciuperci	Plante
Metoda de nutriție	Heterotrof sau autotrof	Heterotrof	Heterotrof	Autotrof
Organizarea informațiilor ereditare	procariote	eucariote	eucariote	eucariote
Localizarea ADN-ului	Nucleoide, plasmide	Nucleu, mitocondrii	Nucleu, mitocondrii	Nucleu, mitocondrii, plastide
Membrana plasmatica	Mânca	Mânca	Mânca	Mânca
Peretele celular	Mureinovaya	-	Chitinos	Pulpă
Citoplasma	Mânca	Mânca	Mânca	Mânca
Organoizi	Ribozomi	Membrană și nonmembrană, inclusiv centrul celular	Membrană și non-membrană	Membrană și non-membrană, inclusiv plastide
Organoizi ai mișcării	Flageli și vilozități	Flageli și cili	Flageli și cili	Flageli și cili
Vacuole	Rareori	Contractile, digestive	Uneori	Vacuola centrală cu seva celulară
Incluziuni	Glicogen, volutină	Glicogen	Glicogen	Amidon

Diferențele în structura celulelor reprezentanților diferitelor regate ale naturii vii sunt prezentate în figură.

Compoziția chimică a celulei. Macro- și microelemente. Relația dintre structura și funcțiile substanțelor anorganice și organice (proteine, acizi nucleici, carbohidrați, lipide, ATP) care alcătuiesc celula. Rol chimicaleîn celula și corpul uman

Compoziția chimică a celulei

Cele mai multe elemente chimice au fost găsite în organismele vii Tabel periodic elemente ale lui D.I Mendeleev, descoperite până în prezent. Pe de o parte, nu conțin un singur element care să nu existe în natura neînsuflețită și, pe de altă parte, concentrațiile lor în corpuri. natura neînsuflețită iar organismele vii diferă semnificativ.

Aceste elemente chimice formează substanțe anorganice și organice. În ciuda faptului că substanțele anorganice predomină în organismele vii, substanțele organice sunt cele care determină unicitatea lor compozitia chimicași fenomenul vieții în general, deoarece sunt sintetizate în principal de organisme în procesul vieții și joacă un rol vital în reacții.

Știința studiază compoziția chimică a organismelor și reacțiile chimice care au loc în ele. biochimie.

Trebuie remarcat faptul că conținutul de substanțe chimice din diferite celule și țesuturi poate varia semnificativ. De exemplu, dacă în celulele animale predomină proteinele printre compușii organici, atunci în celulele vegetale predomină carbohidrații.

Element chimic	Scoarța terestră	apa de mare	Organisme vii
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
N / A	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
eu	< 0.01	0.000015	0.0001
F	0.1	2.07	0.0001

Macro- și microelemente

Aproximativ 80 de elemente chimice se găsesc în organismele vii, dar doar 27 dintre aceste elemente își au funcțiile în celulă și organism stabilite. Elementele rămase sunt prezente în cantitati mici, și se pare că intră în organism cu hrană, apă și aer. Conținutul de elemente chimice din organism variază semnificativ. În funcție de concentrația lor, ele sunt împărțite în macroelemente și microelemente.

Concentrația fiecăruia macronutrientiîn organism depășește 0,01%, iar conținutul lor total este de 99%. Macroelementele includ oxigen, carbon, hidrogen, azot, fosfor, sulf, potasiu, calciu, sodiu, clor, magneziu și fier. Primele patru dintre elementele enumerate (oxigen, carbon, hidrogen și azot) se mai numesc organogenic, deoarece fac parte din principalii compuși organici. Fosforul și sulful sunt, de asemenea, componente ale unui număr de substanțe organice, cum ar fi proteinele și acizii nucleici. Fosforul este esențial pentru formarea oaselor și a dinților.

Fără macronutrienții rămași este imposibil functionare normala corp. Astfel, potasiul, sodiul și clorul sunt implicate în procesele de excitație celulară. Potasiul este, de asemenea, necesar pentru funcționarea multor enzime și pentru reținerea apei în celulă. Calciul se găsește în pereții celulari ai plantelor, oaselor, dinților și crustaceelor ​​și este necesar pentru contracție. celule musculare, precum și pentru mișcarea intracelulară. Magneziul este o componentă a clorofilei, un pigment care permite fotosinteza. De asemenea, participă la biosinteza proteinelor. Fierul, pe lângă faptul că face parte din hemoglobina, care transportă oxigenul în sânge, este necesar pentru procesele de respirație și fotosinteză, precum și pentru funcționarea multor enzime.

Microelemente sunt conținute în organism în concentrații mai mici de 0,01%, iar concentrația lor totală în celulă nu ajunge la 0,1%. Microelementele includ zinc, cupru, mangan, cobalt, iod, fluor etc. Zincul face parte din molecula hormonului pancreatic - insulina, cuprul este necesar pentru procesele de fotosinteză și respirație. Cobaltul este o componentă a vitaminei B12, a cărei absență duce la anemie. Iodul este necesar pentru sinteza hormonală glanda tiroida, asigurând metabolismul normal, iar fluorul este asociat cu formarea smalțului dentar.

Atât deficiența, cât și excesul sau perturbarea metabolismului macro și microelementelor duc la dezvoltarea diverse boli. În special, lipsa de calciu și fosfor provoacă rahitism, lipsa de azot provoacă grav deficit de proteine, deficit de fier - anemie și lipsă de iod - o încălcare a formării hormonilor tiroidieni și o scădere a ratei metabolice. O scădere a aportului de fluor din apă și alimente determină în mare măsură perturbarea reînnoirii smalțului dentar și, în consecință, o predispoziție la carii. Plumbul este toxic pentru aproape toate organismele. Excesul său provoacă leziuni ireversibile la nivelul creierului și central sistemul nervos care se manifestă prin pierderea vederii și a auzului, insomnie, insuficienta renala, convulsii și poate duce, de asemenea, la paralizie și boli precum cancerul. Intoxicatia acuta plumbul este însoțit de halucinații bruște și se termină în comă și moarte.

Lipsa de macro- și microelemente poate fi compensată prin creșterea conținutului lor în alimente și apă potabilă, precum si datorita receptiei medicamente. Astfel, iodul se găsește în fructele de mare și sare iodata, calciu - in coji de ouă etc.

Relația dintre structura și funcțiile substanțelor anorganice și organice (proteine, acizi nucleici, carbohidrați, lipide, ATP) care alcătuiesc celula. Rolul substanțelor chimice în celule și corpul uman

Substante anorganice

Elemente chimice celulele formează diverși compuși - anorganici și organici. Substanțele anorganice ale celulei includ apă, săruri minerale, acizi etc., iar substanțele organice includ proteine, acizi nucleici, carbohidrați, lipide, ATP, vitamine etc.

Apă(H 2 O) - cel mai frecvent substanță anorganică celule cu unic proprietăți fizice și chimice. Nu are gust, nu are culoare, nu are miros. Densitatea și vâscozitatea tuturor substanțelor se evaluează folosind apă. Ca multe alte substanțe, apa poate fi găsită în trei stări de agregare: solid (gheață), lichid și gazos (abur). Punctul de topire al apei este de 0°C, punctul de fierbere este de 100°C, cu toate acestea, dizolvarea altor substanțe în apă poate modifica aceste caracteristici. Capacitatea termică a apei este, de asemenea, destul de mare - 4200 kJ/mol K, ceea ce îi oferă posibilitatea de a participa la procesele de termoreglare. Într-o moleculă de apă, atomii de hidrogen sunt situați la un unghi de 105°, în timp ce totalul perechi de electroni sunt trase de atomul de oxigen mai electronegativ. Aceasta determină proprietățile de dipol ale moleculelor de apă (un capăt este încărcat pozitiv și celălalt încărcat negativ) și posibilitatea formării de legături de hidrogen între moleculele de apă. Coeziunea moleculelor de apă stă la baza fenomenului de tensiune superficială, capilaritate și proprietățile apei ca solvent universal. Ca urmare, toate substanțele sunt împărțite în cele solubile în apă (hidrofile) și insolubile în ea (hidrofobe). Datorită acestora proprietăți unice Este predeterminat că apa a devenit baza vieții pe Pământ.

Conținutul mediu de apă din celulele corpului variază și se poate schimba odată cu vârsta. Astfel, la un embrion uman de o lună și jumătate, conținutul de apă din celule ajunge la 97,5%, la un copil de opt luni - 83%, la un nou-născut scade la 74%, iar la un adult are o medie de 66%. Cu toate acestea, celulele corpului diferă în ceea ce privește conținutul de apă. Deci, oasele conțin aproximativ 20% apă, ficatul - 70%, iar creierul - 86%. În general se poate spune că concentrația apei în celule este direct proporțională cu rata metabolică.

Săruri minerale poate fi în stări dizolvate sau nedizolvate. Săruri solubile se disociază în ioni - cationi și anioni. Cei mai importanți cationi sunt ionii de potasiu și sodiu, care facilitează transportul substanțelor prin membrană și sunt implicați în apariția și conduita. impulsul nervos; precum și ionii de calciu, care participă la procesele de contracție a fibrelor musculare și de coagulare a sângelui; magneziu, care face parte din clorofilă; fier, care face parte dintr-un număr de proteine, inclusiv hemoglobina. Cei mai importanți anioni sunt anionul fosfat, care este inclus în Compoziția ATPși acizi nucleici și un reziduu de acid carbonic care atenuează fluctuațiile pH-ului mediului. Ioni săruri minerale asigura atat patrunderea apei in sine in celula cat si retinerea acesteia in aceasta. Dacă concentrația de sare din mediu este mai mică decât în ​​celulă, atunci apa pătrunde în celulă. Ionii determină, de asemenea, proprietățile de tamponare ale citoplasmei, adică capacitatea sa de a menține un pH constant ușor alcalin al citoplasmei, în ciuda formării constante de produse acide și alcaline în celulă.

Săruri insolubile(CaCO 3, Ca 3 (PO 4) 2 etc.) fac parte din oasele, dinții, cochiliile și cochiliile animalelor unicelulare și multicelulare.

În plus, organismele pot produce alți compuși anorganici, cum ar fi acizi și oxizi. Aşa, celule parietale stomacul uman produce acid clorhidric, care se activează enzimă digestivă pepsina și oxidul de siliciu pătrund în pereții celulari ai cozii-calului și formează învelișul diatomeelor. ÎN ultimii ani De asemenea, este studiat rolul oxidului nitric (II) în semnalizarea în celule și organism.

Materia organică