Ang cell sa kimika. Ang komposisyon at istraktura ng selula ng hayop. Ang biological na kahalagahan ng tubig
Cell: komposisyon ng kemikal, istraktura, pag-andar ng mga organelles.
2.3 Kemikal na komposisyon ng cell. Mga macro- at microelement. Ang ugnayan ng istraktura at pag-andar ng inorganic at organic na mga sangkap (protina, nucleic acid, carbohydrates, lipids, ATP) na bumubuo sa cell. Ang papel ng mga kemikal sa selula at katawan ng tao.
Mga elemento ng kemikal na bumubuo sa mga organismo.
Sa pagsasalita tungkol sa komposisyon ng kemikal ng cell, dapat itong alalahanin na maaari nating pag-usapan ang alinman sa mga elemento ng kemikal o mga kemikal. Magsimula tayo sa mga elemento ng kemikal.
Kasama sa komposisyon ng mga buhay na katawan ang parehong mga elemento ng kemikal na bumubuo ng mga walang buhay na katawan. Ito ay nagsasalita ng pagkakaisa ng buhay at di-nabubuhay na bagay. Gayunpaman, sa mga buhay na katawan ang nilalaman ng ilang mga elemento ay kapansin-pansing naiiba.
Pangalanan natin ang mga pangunahing elemento at ang kahulugan nito.
Carbon (C), hydrogen (H), oxygen ( O) at nitrogen ( N) bumubuo ng 98% ng masa ng isang buhay na organismo. Ang unang tatlong elemento ay bahagi ng lahat ng mga organikong sangkap ng katawan. Ang nitrogen (mula dito ay tinutukoy bilang mga elemento) ay bahagi ng mga protina at nucleic acid.
asupre ( S) ay bahagi ng ilang amino acid, at samakatuwid ay ang komposisyon ng mga protina.
yodo ( ako) ay kinakailangan para sa normal na paggana ng thyroid gland, tk. bahagi ng kanyang mga hormone.
Phosphorus ( P) ay isang mahalagang elemento ng mga molekula ng ATP at mga nucleic acid. At din, sa anyo ng mga phosphate, ay bahagi ng tissue ng buto.
Ang bakal ay bahagi ng hemoglobin sa dugo at kasangkot sa transportasyon ng mga gas.
magnesiyo ( mg) ay ang gitnang atom sa molekula ng chlorophyll.
kaltsyum ( Ca) bilang bahagi ng mga hindi matutunaw na compound, nakikilahok ito sa pagbuo ng mga sumusuporta sa (bone tissue) at proteksiyon (mollusk shells) na mga istruktura.
Potassium ( K) at sodium ( Na) sa anyo ng mga ions ay may malaking kahalagahan para sa pagpapanatili ng pare-pareho ng komposisyon ng panloob na kapaligiran, at nakikilahok din sa pagbuo ng isang nerve impulse sa mga nerve cells.
Mga kemikal ng cell.
Carbohydrates .
Ang pangunahing pag-andar ng carbohydrates ay enerhiya. Bilang karagdagan, ang mga ito ay bahagi ng ibabaw na layer ng shell (glycocalyx ) ng isang selula ng hayop at sa komposisyon ng pader ng selula ng bakterya, fungi at halaman, na gumaganap ng isang gusali (istruktura) function.
Sa pamamagitan ng istraktura, ang mga carbohydrate ay nahahati sa monosaccharides, disaccharides at polysaccharides. Sa mga monosaccharides, ang pinakamahalaga ay glucose (ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya), ribose (bahagi ng RNA), deoxyribose (bahagi ng DNA). Ang pangunahing polysaccharides ay cellulose at starch sa mga halaman, glycogen at chitin sa mga hayop at fungi. Ang lahat ng polysaccharides ay regular na polimer, i.e. binubuo lamang ng isang uri ng monomer. Halimbawa, ang monomer ng starch, glycogen, at cellulose ay glucose.
Mga lipid.
Ang mga lipid ay gumaganap din ng isang function ng enerhiya, at sa parehong oras ay nagbibigay ng dalawang beses na mas maraming enerhiya sa bawat 1 g ng sangkap bilang carbohydrates. Ngunit ang kanilang pagpapaandar ng gusali ay lalong mahalaga, dahil. ito ay ang double layer ng lipids (at upang maging lubos na tumpak, phospholipids) na ang batayan ng biological lamad. Bilang karagdagan, ang subcutaneous adipose tissue (para sa mga mayroon nito) ay gumaganap ng pag-andar ng mekanikal na proteksyon at thermoregulation.
Mga ardilya.
Mga ardilya - biopolymers ng hindi regular na istraktura, ang mga monomer aymga amino acid . Ang komposisyon ng mga protina ay may kasamang 20 uri ng mga amino acid, habang ang bilang ng mga amino acid at ang pagkakasunud-sunod ng kanilang koneksyon sa iba't ibang mga molekula ng protina ay iba. Bilang isang resulta, ang mga protina ay may isang napaka-magkakaibang istraktura at, bilang isang resulta, isang iba't ibang mga katangian at pag-andar.
Mga antas ng organisasyon ng isang molekula ng protina (istraktura ng protina).
Nasa ibaba ang isang klasikong guhit na naglalarawan sa iba't ibang antas ng organisasyon ng molekula ng hemoglobin. Ang pangunahin, pangalawa, tersiyaryo, at quaternary na istruktura ay binibilang na 1-4, ayon sa pagkakabanggit.
Mga function ng protina.
function ng gusali ang mga protina ay isa sa pinakamahalaga, dahil bahagi sila ng lahat ng istruktura ng cellular (mga lamad, organel at cytoplasm). Sa katunayan, ang mga protina ay ang pangunahing materyal na gusali para sa katawan. Ang paglaki at pag-unlad ng katawan nang walang sapat na protina ay hindi maaaring mangyari nang normal. Iyon ang dahilan kung bakit ang isang lumalagong organismo ay kinakailangang makatanggap ng mga protina na may pagkain.
Enzymatic function mahalaga din ang protina. Karamihan sa mga reaksiyong kemikal na nagaganap sa isang selula ay hindi magiging posible kung wala ang pakikilahok ng mga biological catalysts - mga enzyme. Halos lahat ng mga enzyme (enzymes) ay mga protina sa kalikasan. Ang bawat enzyme ay nagpapabilis lamang ng isang reaksyon (o isang uri ng reaksyon). Ipinapahayag nito ang pagtitiyak ng mga enzyme. Bilang karagdagan, ang mga enzyme ay nagpapatakbo sa isang medyo makitid na hanay ng temperatura. Ang pagtaas ng temperatura ay humahantong sa kanilang denaturation at pagkawala ng catalytic na aktibidad. Ang isang halimbawa ng isang tipikal na enzyme ay catalase, na sumisira ng hydrogen peroxide na nabuo sa panahon ng metabolismo sa tubig at oxygen (2H 2 O 2 → 2 H 2 O + O 2 ). Ang pagkilos ng catalase ay maaaring maobserbahan kapag ginagamot ang isang dumudugong sugat na may peroxide. Ang pinakawalan na gas ay oxygen. Maaari mo ring gamutin ang mga tinadtad na tubers ng patatas na may peroxide. Ganun din ang mangyayari.
function ng transportasyon Ang mga protina ay nagdadala ng iba't ibang mga sangkap. Ang ilang mga protina ay nagsasagawa ng transportasyon sa sukat ng buong organismo. Halimbawa, ang hemoglobin sa dugo ay nagdadala ng oxygen at carbon dioxide sa buong katawan. Ang iba pang mga protina na naka-embed sa mga lamad ng cell ay nagbibigay ng transportasyon ng iba't ibang mga sangkap sa loob at labas ng cell. Ang isang tipikal na halimbawa ng potassium-sodium pump ay isang kumplikadong protina complex na nagbobomba ng sodium palabas ng cell at nagbobomba ng potasa dito.
pag-andar ng motor ang mga protina ay hindi dapat malito sa transportasyon. Sa kasong ito, pinag-uusapan natin ang paggalaw ng katawan o ang mga indibidwal na bahagi nito na may kaugnayan sa bawat isa. Ang isang halimbawa ay ang mga protina na bumubuo sa tissue ng kalamnan: actin at myosin. Tinitiyak ng pakikipag-ugnayan ng mga protina na ito ang pag-urong ng fiber ng kalamnan.
Pag-andar ng proteksyon ginagampanan ng maraming partikular na protina. Ang mga antibodies na ginawa ng mga lymphocytes sa dugo ay nagpoprotekta sa katawan mula sa mga pathogen. Ang mga espesyal na cellular protein na interferon ay nagbibigay ng proteksyon laban sa virus. Ang plasma prothrombin ay kasangkot sa pamumuo ng dugo, na nagpoprotekta sa katawan mula sa pagkawala ng dugo.
Pag-andar ng regulasyon isinasagawa ng mga protina na mga hormone. Ang karaniwang protina na hormone na insulin ay kumokontrol sa mga antas ng glucose sa dugo. Ang isa pang hormone ng protina ay growth hormone.
Denaturasyon at renaturation ng mga protina.
Ang pinakamahalagang katangian ng karamihan sa mga protina ay ang kawalang-tatag ng kanilang istraktura sa ilalim ng mga kondisyong hindi pisyolohikal. Habang tumataas ang temperatura, nagbabagopHkapaligiran, pagkakalantad sa mga solvent, atbp. Ang mga bono na sumusuporta sa spatial na istraktura ng protina ay nawasak. nangyayaridenaturation , ibig sabihin. paglabag sa likas na istraktura ng protina. Una sa lahat, ang mga istrukturang quaternary at tertiary ay nawasak. Kung ang pagkilos ng isang hindi kanais-nais na kadahilanan ay hindi huminto o tumindi, kung gayon ang pangalawa at maging ang pangunahing istraktura ay nawasak. Ang pagkasira ng pangunahing istraktura - ang pagkasira ng mga bono sa pagitan ng mga amino acid - ay nangangahulugan ng pagtatapos ng pagkakaroon ng isang molekula ng protina. Kung ang pangunahing istraktura ay napanatili, pagkatapos ay sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon ang protina ay maaaring ibalik ang spatial na istraktura nito, i.e. mangyarirenaturation .
Halimbawa, kapag nagprito ng mga itlog sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura, ang mga sumusunod na pagbabago ay nangyayari sa puti ng itlog: ito ay likido at transparent, ito ay naging solid at malabo. Gayunpaman, pagkatapos ng paglamig, ang protina ay hindi nagiging transparent at likido muli. Sa kasong ito, hindi nangyayari ang renaturation, dahil Sinisira ng pagprito ang pangunahing istraktura ng protina.
Mga nucleic acid.
Mga nucleic acid , pati na rin ang mga protina, ay mga polimer ng hindi regular na istraktura. Ang mga monomer ng nucleic acid aynucleotides . Ang eskematiko na istraktura ng isang nucleotide ay ipinapakita sa Figure 2. Tulad ng makikita mo, ang bawat nucleotide ay binubuo ng tatlong bahagi: isang nitrogenous base (polygon), isang carbohydrate (pentagon) at isang phosphoric acid residue (bilog).
Mga katangian ng paghahambing ng DNA at RNA
Imbakan at paghahatid ng namamana na impormasyon.Regulasyon ng mga mahahalagang proseso ng cell.
Biosynthesis ng protina (i.e., sa katunayan, ang proseso ng pagpapatupad ng genetic na impormasyon).
Mga uri ng RNA at ang kanilang papel sa biosynthesis ng protina.
Messenger RNA (mRNA) - nagdadala ng impormasyon tungkol sa pangunahing istraktura ng isang protina mula sa DNA hanggang sa mga ribosom.
Ang Transfer RNA (tRNA) ay naghahatid ng mga amino acid sa mga ribosom.
Ribosomal RNA (rRNA) - ay bahagi ng ribosomes, i.e. kasangkot din sa synthesis ng protina.
Ang istraktura ng molekula ng DNA.
Ang modernong modelo ng istruktura ng DNA ay iminungkahi nina D. Watson at F. Crick. Ang molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang kadena ng mga nucleotide, na paikot-ikot sa bawat isa. Ang mga nitrogenous base ay nakadirekta sa loob ng molekula upang ang thymine ng kabilang chain ay palaging nasa tapat ng adenine ng isang chain, at ang cytosine ay palaging matatagpuan sa tapat ng guanine. Ang Adenine - thymine at guanine - cytosine ay pantulong, at ang prinsipyo ng kanilang lokasyon sa molekula ng DNA ay tinatawag na prinsipyo ng complementarity. Dalawang hydrogen bond ang nabuo sa pagitan ng adenine at thymine, at tatlo sa pagitan ng cytosine at guanine. Kaya, ang dalawang kadena ng mga nucleotide sa isang molekula ng DNA ay konektado ng maraming marupok na mga bono ng hydrogen.
Ang isang kinahinatnan ng complementarity ng A-T at G-C na mga pares ay ang bilang ng adenyl (A) nucleotides sa DNA ay palaging katumbas ng bilang ng thymidyl (T). At sa parehong paraan, ang bilang ng guanyl (G) at cytidyl (C) nucleotides ay magiging pareho din. Halimbawa, kung ang DNA ay naglalaman ng 10% ng mga nucleotide na may adenine, ang mga nucleotide na may thymine ay magiging 10% din, at may guanine at cytosine, 40% bawat isa.
Mga elemento ng nilalaman na sinubukan para sa pagsusulit:
2.4 Ang istraktura ng cell. Ang kaugnayan ng istraktura at pag-andar ng mga bahagi at organelles ng cell ay ang batayan ng integridad nito.
Ang istraktura ng isang eukaryotic cell
1) Nililimitahan ang mga nilalaman ng cell, nagsasagawa ng proteksiyon na function.2) Nagsasagawa ng pumipiling transportasyon.
3) Nagbibigay ng komunikasyon sa pagitan ng mga selula sa isang multicellular na organismo.
Core
May double membrane. Sa loob aykromatin (DNA na may mga protina), pati na rin ang isa o higit panucleoli (site ng pagpupulong ng ribosome subunits). Ang komunikasyon sa cytoplasm ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga nuclear pores.
1) Imbakan at paghahatid ng namamana na impormasyon.
2) Kontrol at pamamahala ng mga proseso ng mahahalagang selula.
Cytoplasm
Ang panloob na kapaligiran ng cell, kabilang ang likidong bahagi, organelles at mga inklusyon. Isinasagawa ang ugnayan ng lahat ng istruktura ng cellular
Mitokondria
Mayroon silang dobleng lamad. Ang panloob na lamad ay bumubuo ng mga fold -cristae kung saan matatagpuan ang mga enzyme complex na nag-synthesize ng ATP. Mayroon silang sariling ribosom at pabilog na DNA
Synthesis ng ATP
Endoplasmic reticulum (ER)
Isang network ng mga tubule at cavity na tumatagos sa buong cell. Sa lamadmasungit Ang mga ER ay matatagpuan sa mga ribosom. Sa lamadmakinis Walang EPS.
Nagdadala ng transportasyon ng mga sangkap, nagbubuklod sa iba't ibang mga organismo. Ang magaspang na ER ay kasangkot din sa synthesis ng mga protina, habang ang makinis na ER ay kasangkot sa synthesis ng carbohydrates at lipids.
golgi apparatus
Sistema ng mga patag na lalagyan (tangke).
1) Pag-iipon, pag-uuri, packaging at paghahanda para sa pag-export ng mga synthesized na protina mula sa cell.
2) Pagbuo ng mga lysosome.
Mga lysosome
Ang mga vesicle ay puno ng iba't ibang mga enzyme.
intracellular digestion.
Mga ribosom
Binubuo ng dalawang subunit na nabuo ng mga protina at rRNA.
Synthesis ng protina.
Cell Center
Sa mga hayop at mas mababang halaman, kabilang dito ang dalawacentrioles nabuo ng siyam na triplets ng microtubule.
Nakikilahok sa paghahati ng cell at pagbuo ng cytoskeleton.
Mga organel ng paggalaw (cilia, flagella).
Ang mga ito ay isang silindro, ang dingding nito ay binubuo ng siyam na pares ng microtubule. Dalawa pa ang matatagpuan sa gitna.
Paggalaw.
Plastid (matatagpuan lamang sa mga halaman)
Ang mga Chromoplast (dilaw - pula) ay nagbibigay ng kulay sa mga bulaklak at prutas, na umaakit sa mga pollinator at prutas at mga disperser ng buto. Ang mga leucoplast (walang kulay) ay nag-iipon ng almirol. Ang mga chloroplast (berde) ay nagsasagawa ng photosynthesis.
Mga chloroplast
Mayroon silang dobleng lamad. Ang panloob na lamad ay bumubuo ng mga fold sa anyo ng mga stack ng mga barya -butil . Paghiwalayin ang "barya" -thylakoid . Mayroon silang pabilog na DNA at ribosome.
Transport sa buong lamad ng plasma.
Passive na transportasyon nangyayari nang walang paggasta ng enerhiya (i.e. walang paggasta sa ATP). Ang pangunahing uri ay pagsasabog. Sa pamamagitan ng pagsasabog, ang oxygen ay pumapasok sa cell, ang carbon dioxide ay inilabas.
aktibong transportasyon may kasamang mga gastos sa enerhiya. Mga pangunahing paraan:
Transport sa pamamagitan ng mga cell pump. Ang mga espesyal na complex ng protina na binuo sa lamad ay naghahatid ng ilang mga ion sa cell at ibomba ang iba. Halimbawa, ang potassium-sodium pump ay nagbobomba palabas ng cellNa+ , ngunit mga pag-upload K + . Ang ATP ay ginagamit para sa trabaho nito.
Phagocytosis - pagsipsip ng mga solidong particle ng cell. Ang lamad ng cell ay bumubuo ng mga protrusions, na unti-unting nagsasara, at ang hinihigop na particle ay nasa cytoplasm.
Ang Pinocytosis ay ang pagsipsip ng mga likidong patak ng selula. Ito ay nangyayari katulad ng phagocytosis.
Ang kemikal na komposisyon ng cell ay malapit na nauugnay sa mga tampok ng istraktura at paggana ng elementarya at functional unit na ito ng buhay. Tulad ng sa mga terminong morphological, ang pinakakaraniwan at unibersal para sa mga cell ng mga kinatawan ng lahat ng kaharian ay ang kemikal na komposisyon ng protoplast. Ang huli ay naglalaman ng humigit-kumulang 80% na tubig, 10% na organikong bagay at 1% na asin. Ang nangungunang papel sa pagbuo ng protoplast kasama ng mga ito ay, una sa lahat, mga protina, nucleic acid, lipid at carbohydrates.
Ayon sa komposisyon ng mga elemento ng kemikal, ang protoplast ay lubhang kumplikado. Naglalaman ito ng mga sangkap na parehong may maliit na molekular na timbang at mga sangkap na may malaking molekula. 80% ng bigat ng protoplast ay binubuo ng mataas na molekular na timbang na mga sangkap at 30% lamang ang mababang molekular na timbang na mga compound. Kasabay nito, para sa bawat macromolecule mayroong daan-daan, at para sa bawat malaking macromolecule mayroong libu-libo at sampu-sampung libong mga molekula.
Ang komposisyon ng anumang cell ay may kasamang higit sa 60 elemento ng periodic table ng Mendeleev.
Ayon sa dalas ng paglitaw, ang mga elemento ay maaaring nahahati sa tatlong grupo:
Ang mga di-organikong sangkap ay may mababang molekular na timbang, ay matatagpuan at na-synthesize kapwa sa isang buhay na cell at sa walang buhay na kalikasan. Sa cell, ang mga sangkap na ito ay pangunahing kinakatawan ng tubig at mga asing-gamot na natunaw dito.
Ang tubig ay bumubuo ng halos 70% ng cell. Dahil sa espesyal na pag-aari nito ng molecular polarization, ang tubig ay may malaking papel sa buhay ng cell.
Ang molekula ng tubig ay binubuo ng dalawang hydrogen atoms at isang oxygen atom.
Ang istruktura ng electrochemical ng molekula ay tulad na mayroong isang maliit na labis ng isang negatibong singil sa oxygen, at isang positibong singil sa mga atomo ng hydrogen, iyon ay, ang isang molekula ng tubig ay may dalawang bahagi na umaakit sa iba pang mga molekula ng tubig na may magkasalungat na sisingilin na mga bahagi. Ito ay humahantong sa pagtaas ng bono sa pagitan ng mga molekula, na kung saan ay tumutukoy sa likidong estado ng pagsasama-sama sa mga temperatura mula 0 hanggang 1000C, sa kabila ng medyo mababang molekular na timbang. Kasabay nito, ang mga polarized na molekula ng tubig ay nagbibigay ng mas mahusay na solubility ng mga asing-gamot.
Ang papel ng tubig sa cell:
Ang tubig ay ang daluyan ng cell, lahat ng mga biochemical reaksyon ay nagaganap sa loob nito.
· Ang tubig ay gumaganap ng isang function ng transportasyon.
· Ang tubig ay isang solvent ng inorganic at ilang organic substance.
· Ang tubig mismo ay nakikilahok sa ilang mga reaksyon (halimbawa, photolysis ng tubig).
Ang mga asin ay matatagpuan sa cell, bilang panuntunan, sa dissolved form, iyon ay, sa anyo ng mga anion (negatively charged ions) at cations (positively charged ions).
Ang pinakamahalagang cell anion ay hydroskide (OH -), carbonate (CO 3 2-), bicarbonate (CO 3 -), phosphate (PO 4 3-), hydrogen phosphate (HPO 4 -), dihydrogen phosphate (H 2 PO 4 -). Ang papel ng mga anion ay napakalaki. Ang Phosphate ay nagbibigay ng pagbuo ng mga macroergic bond (mga kemikal na bono na may mataas na enerhiya). Ang carbonates ay nagbibigay ng buffer properties ng cytoplasm. Ang buffering ay ang kakayahang mapanatili ang isang pare-parehong kaasiman ng isang solusyon.
Ang pinakamahalagang cation ay kinabibilangan ng proton (H +), potassium (K +), sodium (Na +). Ang proton ay kasangkot sa maraming biochemical na reaksyon, at sa pamamagitan ng konsentrasyon nito ay tinutukoy ang isang mahalagang katangian ng cytoplasm bilang kaasiman nito. Ang mga potassium at sodium ions ay nagbibigay ng isang mahalagang pag-aari ng cell membrane bilang ang conductivity ng isang electrical impulse.
Ang cell ay ang elementarya na istraktura kung saan ang lahat ng mga pangunahing yugto ng biological metabolism ay isinasagawa at ang lahat ng mga pangunahing kemikal na sangkap ng buhay na bagay ay nakapaloob. 80% ng bigat ng protoplast ay binubuo ng mga macromolecular substance - mga protina, carbohydrates, lipid, nucleic acid, ATP. Ang mga organikong sangkap ng cell ay kinakatawan ng iba't ibang mga biochemical polymers, iyon ay, mga molekula na binubuo ng maraming pag-uulit ng mas simpleng mga seksyon (monomer) na katulad ng istraktura.
2. Mga organikong sangkap, ang kanilang istraktura at papel sa buhay ng cell.
Ang cell ay ang pangunahing yunit ng elementarya ng lahat ng mga nabubuhay na bagay, samakatuwid, mayroon itong lahat ng mga katangian ng mga nabubuhay na organismo: isang mataas na kaayusan, pagkuha ng enerhiya mula sa labas at ginagamit ito upang maisagawa ang trabaho at mapanatili ang kaayusan, metabolismo, isang aktibong reaksyon sa mga iritasyon, paglago, pag-unlad, pagpaparami, pagdodoble at paglilipat ng biological na impormasyon sa mga inapo, pagbabagong-buhay (pagpapanumbalik ng mga nasirang istruktura), pagbagay sa kapaligiran.
Ang Aleman na siyentipiko na si T. Schwann sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo ay lumikha ng isang teorya ng cellular, ang pangunahing mga probisyon kung saan ipinahiwatig na ang lahat ng mga tisyu at organo ay binubuo ng mga selula; Ang mga selula ng halaman at hayop ay sa panimula ay magkatulad sa bawat isa, lahat sila ay bumangon sa parehong paraan; ang aktibidad ng mga organismo ay ang kabuuan ng mahahalagang aktibidad ng mga indibidwal na selula. Ang mahusay na siyentipikong Aleman na si R. Virchow ay may malaking impluwensya sa karagdagang pag-unlad ng teorya ng cellular at sa teorya ng cell sa pangkalahatan. Hindi lamang niya pinagsama ang lahat ng maraming magkakaibang mga katotohanan, ngunit nakakumbinsi rin na ipinakita na ang mga selula ay isang permanenteng istraktura at bumangon lamang sa pamamagitan ng pagpaparami.
Ang cellular theory sa modernong interpretasyon ay kinabibilangan ng mga sumusunod na pangunahing probisyon: ang cell ay ang unibersal na elementarya na yunit ng buhay; ang mga selula ng lahat ng mga organismo ay sa panimula ay magkatulad sa istraktura, pag-andar at komposisyon ng kemikal; ang mga selula ay nagpaparami lamang sa pamamagitan ng paghahati sa orihinal na selula; ang mga multicellular na organismo ay mga kumplikadong cellular ensemble na bumubuo ng mga integral system.
Salamat sa mga modernong pamamaraan ng pananaliksik, dalawang pangunahing uri ng mga selula: mas kumplikadong organisado, may mataas na pagkakaiba-iba ng mga eukaryotic cell (halaman, hayop at ilang protozoa, algae, fungi at lichens) at hindi gaanong kumplikadong organisadong prokaryotic cells (blue-green algae, actinomycetes, bacteria, spirochetes, mycoplasmas, rickettsia, chlamydia).
Hindi tulad ng prokaryotic cell, ang eukaryotic cell ay may nucleus na napapalibutan ng double nuclear membrane at isang malaking bilang ng mga organelles ng lamad.
PANSIN!
Ang cell ay ang pangunahing istruktura at functional unit ng mga buhay na organismo, na nagsasagawa ng paglaki, pag-unlad, metabolismo at enerhiya, nag-iimbak, nagproseso at nagpapatupad ng genetic na impormasyon. Mula sa punto ng view ng morpolohiya, ang isang cell ay isang kumplikadong sistema ng mga biopolymer, na pinaghihiwalay mula sa panlabas na kapaligiran ng isang lamad ng plasma (plasmolemma) at binubuo ng isang nucleus at cytoplasm, kung saan matatagpuan ang mga organelles at inklusyon (mga butil).
Ano ang mga cell?
Ang mga cell ay magkakaiba sa kanilang hugis, istraktura, komposisyon ng kemikal at likas na katangian ng metabolismo.
Ang lahat ng mga cell ay homologous, i.e. may ilang karaniwang mga tampok sa istruktura kung saan nakasalalay ang pagganap ng mga pangunahing pag-andar. Ang mga cell ay likas sa pagkakaisa ng istraktura, metabolismo (metabolismo) at komposisyon ng kemikal.
Gayunpaman, ang iba't ibang mga cell ay mayroon ding mga tiyak na istruktura. Ito ay dahil sa pagganap ng kanilang mga espesyal na pag-andar.
Istraktura ng cell
Ultramicroscopic na istraktura ng cell:
1 - cytolemma (plasma lamad); 2 - pinocytic vesicle; 3 - sentrosome cell center (cytocenter); 4 - hyaloplasm; 5 - endoplasmic reticulum: a - lamad ng butil-butil na reticulum; b - ribosomes; 6 - koneksyon ng perinuclear space na may mga cavity ng endoplasmic reticulum; 7 - core; 8 - nuclear pores; 9 - non-granular (smooth) endoplasmic reticulum; 10 - nucleolus; 11 - panloob na mesh apparatus (Golgi complex); 12 - secretory vacuoles; 13 - mitochondria; 14 - liposomes; 15 - tatlong sunud-sunod na yugto ng phagocytosis; 16 - koneksyon ng lamad ng cell (cytolemma) sa mga lamad ng endoplasmic reticulum.
Ang kemikal na komposisyon ng cell
Ang cell ay naglalaman ng higit sa 100 elemento ng kemikal, apat sa kanila ang humigit-kumulang 98% ng masa, ito ay mga organogens: oxygen (65-75%), carbon (15-18%), hydrogen (8-10%) at nitrogen (1 .5–3.0%). Ang natitirang mga elemento ay nahahati sa tatlong grupo: macronutrients - ang kanilang nilalaman sa katawan ay lumampas sa 0.01%); microelement (0.00001–0.01%) at ultramicroelement (mas mababa sa 0.00001).
Ang mga macroelement ay kinabibilangan ng sulfur, phosphorus, chlorine, potassium, sodium, magnesium, calcium.
Kabilang sa mga microelement ang bakal, sink, tanso, yodo, fluorine, aluminyo, tanso, mangganeso, kobalt, atbp.
Sa ultramicroelements - selenium, vanadium, silicon, nickel, lithium, silver at pataas. Sa kabila ng napakababang nilalaman, ang mga microelement at ultramicroelement ay may napakahalagang papel. Pangunahing nakakaapekto ang mga ito sa metabolismo. Kung wala ang mga ito, imposible ang normal na paggana ng bawat cell at ng organismo sa kabuuan.
Ang cell ay binubuo ng mga di-organikong at organikong sangkap. Sa mga inorganic, ang pinakamalaking halaga ay tubig. Ang kamag-anak na dami ng tubig sa cell ay mula 70 hanggang 80%. Ang tubig ay isang unibersal na solvent; lahat ng biochemical reactions sa cell ay nagaganap dito. Sa pakikilahok ng tubig, ang regulasyon ng init ay isinasagawa. Ang mga sangkap na natutunaw sa tubig (mga asin, base, acid, protina, carbohydrates, alkohol, atbp.) ay tinatawag na hydrophilic. Ang mga hydrophobic substance (fats at fat-like) ay hindi natutunaw sa tubig. Ang iba pang mga inorganic na sangkap (mga asin, acid, base, positibo at negatibong mga ion) ay mula 1.0 hanggang 1.5%.
Ang mga organikong sangkap ay pinangungunahan ng mga protina (10–20%), taba o lipid (1–5%), carbohydrates (0.2–2.0%), at mga nucleic acid (1–2%). Ang nilalaman ng mababang molekular na timbang na mga sangkap ay hindi hihigit sa 0.5%.
Ang molekula ng protina ay isang polimer na binubuo ng isang malaking bilang ng mga paulit-ulit na yunit ng mga monomer. Ang mga monomer ng protina ng amino acid (mayroong 20 sa kanila) ay magkakaugnay ng mga peptide bond, na bumubuo ng isang polypeptide chain (ang pangunahing istraktura ng isang protina). Ito ay umiikot sa isang spiral, na bumubuo, sa turn, ang pangalawang istraktura ng protina. Dahil sa isang tiyak na spatial na oryentasyon ng polypeptide chain, lumitaw ang isang tertiary protein structure, na tumutukoy sa pagiging tiyak at biological na aktibidad ng molekula ng protina. Maraming istrukturang tersiyaryo ang nagsasama-sama upang makabuo ng istrukturang quaternary.
Ang mga protina ay gumaganap ng mahahalagang function. Enzymes - biological catalysts na nagpapataas ng rate ng mga kemikal na reaksyon sa cell daan-daang libong milyong beses, ay mga protina. Ang mga protina, bilang bahagi ng lahat ng mga istruktura ng cellular, ay gumaganap ng isang plastic (gusali) function. Ang mga paggalaw ng cell ay isinasagawa din ng mga protina. Nagbibigay sila ng transportasyon ng mga sangkap sa cell, sa labas ng cell at sa loob ng cell. Ang proteksiyon na function ng mga protina (antibodies) ay mahalaga. Ang mga protina ay isa sa mga pinagmumulan ng enerhiya.Ang mga karbohidrat ay nahahati sa monosaccharides at polysaccharides. Ang huli ay binuo mula sa monosaccharides, na, tulad ng mga amino acid, ay mga monomer. Kabilang sa mga monosaccharides sa cell, ang pinakamahalaga ay glucose, fructose (naglalaman ng anim na carbon atoms) at pentose (limang carbon atoms). Ang mga pentose ay bahagi ng mga nucleic acid. Ang mga monosaccharides ay lubos na natutunaw sa tubig. Ang mga polysaccharides ay hindi gaanong natutunaw sa tubig (glycogen sa mga selula ng hayop, starch at selulusa sa mga selula ng halaman. Ang mga karbohidrat ay pinagmumulan ng enerhiya, ang mga kumplikadong carbohydrates na sinamahan ng mga protina (glycoproteins), ang mga taba (glycolipids) ay nakikilahok sa pagbuo ng mga ibabaw ng cell at mga pakikipag-ugnayan ng cell.
Kasama sa mga lipid ang mga taba at mga sangkap na tulad ng taba. Ang mga fat molecule ay binuo mula sa glycerol at fatty acids. Ang mga sangkap na tulad ng taba ay kinabibilangan ng kolesterol, ilang mga hormone, at lecithin. Ang mga lipid, na siyang pangunahing bahagi ng mga lamad ng cell, sa gayon ay gumaganap ng isang function ng gusali. Ang mga lipid ay ang pinakamahalagang mapagkukunan ng enerhiya. Kaya, kung sa kumpletong oksihenasyon ng 1 g ng protina o carbohydrates, 17.6 kJ ng enerhiya ang pinakawalan, pagkatapos ay may kumpletong oksihenasyon ng 1 g ng taba - 38.9 kJ. Ang mga lipid ay nagsasagawa ng thermoregulation, nagpoprotekta sa mga organo (mga kapsula ng taba).
DNA at RNA
Ang mga nucleic acid ay mga polymeric molecule na nabuo ng mga monomer ng nucleotides. Ang isang nucleotide ay binubuo ng purine o pyrimidine base, isang asukal (pentose) at isang phosphoric acid residue. Sa lahat ng mga cell, mayroong dalawang uri ng mga nucleic acid: deoxyribonucleic (DNA) at ribonucleic (RNA), na naiiba sa komposisyon ng mga base at asukal.
Spatial na istraktura ng mga nucleic acid:
(ayon kay B. Alberts et al., binago) I - RNA; II - DNA; ribbons - asukal-pospeyt backbones; A, C, G, T, U - mga nitrogenous na base, ang mga sala-sala sa pagitan ng mga ito ay mga bono ng hydrogen.
Molekyul ng DNA
Ang molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang polynucleotide chain na pinaikot sa isa't isa sa anyo ng isang double helix. Ang mga nitrogenous na base ng parehong kadena ay magkakaugnay sa pamamagitan ng mga pantulong na hydrogen bond. Ang adenine ay pinagsama lamang sa thymine, at ang cytosine sa guanine (A - T, G - C). Naglalaman ang DNA ng genetic na impormasyon na tumutukoy sa pagiging tiyak ng mga protina na na-synthesize ng cell, iyon ay, ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa polypeptide chain. Minamana ng DNA ang lahat ng katangian ng isang cell. Ang DNA ay matatagpuan sa nucleus at mitochondria.
Molekyul ng RNA
Ang isang molekula ng RNA ay nabuo sa pamamagitan ng isang polynucleotide chain. Mayroong tatlong uri ng RNA sa mga selula. Impormasyon, o messenger RNA tRNA (mula sa English messenger - "intermediary"), na nagdadala ng impormasyon tungkol sa DNA nucleotide sequence sa mga ribosome (tingnan sa ibaba). Ilipat ang RNA (tRNA), na nagdadala ng mga amino acid sa mga ribosom. Ribosomal RNA (rRNA), na kasangkot sa pagbuo ng mga ribosom. Ang RNA ay matatagpuan sa nucleus, ribosomes, cytoplasm, mitochondria, chloroplasts.
Komposisyon ng mga nucleic acid.
Ang cell ay ang pinakamaliit na estruktural at functional unit ng isang buhay na bagay. Ang mga selula ng lahat ng nabubuhay na organismo, kabilang ang mga tao, ay may katulad na istraktura. Ang pag-aaral ng istraktura, mga pag-andar ng mga cell, ang kanilang pakikipag-ugnayan sa bawat isa ay ang batayan para sa pag-unawa sa isang kumplikadong organismo bilang isang tao. Ang cell ay aktibong tumutugon sa mga irritations, gumaganap ng mga function ng paglago at pagpaparami; may kakayahang magparami ng sarili at magpadala ng genetic na impormasyon sa mga inapo; sa pagbabagong-buhay at pagbagay sa kapaligiran.
Istruktura. Sa katawan ng isang may sapat na gulang, mayroong mga 200 uri ng mga selula na naiiba sa hugis, istraktura, komposisyon ng kemikal at likas na katangian ng metabolismo. Sa kabila ng malaking pagkakaiba-iba, ang bawat cell ng anumang organ ay isang mahalagang sistema ng pamumuhay. Ang cell ay nakahiwalay na cytolemma, cytoplasm at nucleus (Larawan 5).
Cytolemma. Ang bawat cell ay may lamad - isang cytolemma (cell membrane) na naghihiwalay sa mga nilalaman ng cell mula sa panlabas (extracellular) na kapaligiran. Ang cytolemma ay hindi lamang nililimitahan ang cell mula sa labas, ngunit nagbibigay din ng direktang koneksyon nito sa panlabas na kapaligiran. Ang cytolemma ay gumaganap ng isang proteksiyon, transport function
1 - cytolemma (plasma lamad); 2 - pinocytic vesicle; 3 - centrosome (cell center, cytocenter); 4 - hyaloplasm;
- - endoplasmic reticulum (a - lamad ng endoplasmic reticulum,
- - ribosom); 6 - core; 7 - koneksyon ng perinuclear space na may mga cavity ng endoplasmic reticulum; 8 - nuclear pores; 9 - nucleolus; 10 - intracellular mesh apparatus (Golgi complex); 11 - secretory vacuoles; 12 - mitochondria; 13 - lysosomes; 14 - tatlong sunud-sunod na yugto ng phagocytosis; 15 - koneksyon ng lamad ng cell
tion, nakikita ang impluwensya ng panlabas na kapaligiran. Sa pamamagitan ng cytolemma, ang iba't ibang mga molecule (particle) ay tumagos sa cell at lumabas sa cell patungo sa kapaligiran nito.
Ang cytolemma ay binubuo ng mga molekula ng lipid at protina na pinagsasama-sama ng mga kumplikadong intermolecular na interaksyon. Salamat sa kanila, ang integridad ng istruktura ng lamad ay pinananatili. Ang batayan ng cytolemma ay binubuo rin ng mga layer ng lin-
polyprotein kalikasan (lipids sa complex na may protina). Sa humigit-kumulang 10 nm makapal, ang cytolemma ay ang pinakamakapal na biological na lamad. Ang cytolemma, isang semipermeable biological membrane, ay may tatlong layer (Fig. 6, tingnan ang color inc.). Ang panlabas at panloob na hydrophilic na mga layer ay nabuo ng mga molekulang lipid (lipid bilayer) at may kapal na 5-7 nm. Ang mga layer na ito ay hindi natatagusan ng karamihan sa mga molekulang nalulusaw sa tubig. Sa pagitan ng panlabas at panloob na mga layer ay isang intermediate hydrophobic layer ng mga molekulang lipid. Kasama sa mga lipid ng lamad ang isang malaking grupo ng mga organikong sangkap na hindi gaanong natutunaw sa tubig (hydrophobic) at madaling natutunaw sa mga organikong solvent. Ang mga lamad ng cell ay naglalaman ng mga phospholipid (glycerophosphatides), steroid lipid (kolesterol), atbp.
Ang mga lipid ay bumubuo ng halos 50% ng masa ng lamad ng plasma.
Ang mga molekula ng lipid ay may mga hydrophilic (mahilig sa tubig) na mga ulo at hydrophobic (natatakot sa tubig) na mga dulo. Ang mga molekula ng lipid ay matatagpuan sa cytolemma sa paraang ang panlabas at panloob na mga layer (lipid bilayer) ay nabuo ng mga ulo ng mga molekulang lipid, at ang intermediate na layer ay nabuo sa pamamagitan ng kanilang mga dulo.
Ang mga protina ng lamad ay hindi bumubuo ng tuluy-tuloy na layer sa cytolemma. Ang mga protina ay matatagpuan sa mga layer ng lipid, na bumubulusok sa kanila sa iba't ibang kalaliman. Ang mga molekula ng protina ay may hindi regular na bilog na hugis at nabuo mula sa mga polypeptide helice. Kasabay nito, ang mga non-polar na rehiyon ng mga protina (na hindi nagdadala ng mga singil), mayaman sa mga non-polar amino acids (alanine, valine, glycine, leucine), ay nahuhulog sa bahaging iyon ng lipid membrane kung saan nagtatapos ang hydrophobic ng matatagpuan ang mga molekulang lipid. Ang mga polar na bahagi ng mga protina (na may singil), na mayaman din sa mga amino acid, ay nakikipag-ugnayan sa mga hydrophilic na ulo ng mga molekulang lipid.
Sa lamad ng plasma, ang mga protina ay bumubuo ng halos kalahati ng masa nito. Mayroong transmembrane (integral), semi-integral at peripheral membrane proteins. Ang mga peripheral na protina ay matatagpuan sa ibabaw ng lamad. Ang mga integral at semi-integral na protina ay naka-embed sa mga layer ng lipid. Ang mga molekula ng integral na protina ay tumagos sa buong lipid layer ng lamad, at ang mga semi-integral na protina ay bahagyang nalulubog sa mga layer ng lamad. Ang mga protina ng lamad, ayon sa kanilang biological na papel, ay nahahati sa mga protina ng carrier (mga protina ng transportasyon), mga protina ng enzyme, at mga protina ng receptor.
Ang mga karbohidrat ng lamad ay kinakatawan ng mga polysaccharide chain na nakakabit sa mga protina ng lamad at lipid. Ang mga naturang carbohydrates ay tinatawag na glycoproteins at glycolipids. Ang dami ng carbohydrates sa cytolemma at iba pang biological meme
maliit ang branes. Ang masa ng carbohydrates sa lamad ng plasma ay mula 2 hanggang 10% ng masa ng lamad. Ang mga karbohidrat ay matatagpuan sa panlabas na ibabaw ng lamad ng cell, na hindi nakikipag-ugnayan sa cytoplasm. Ang mga karbohidrat sa ibabaw ng cell ay bumubuo ng isang epimembrane layer - ang glycocalyx, na nakikibahagi sa mga proseso ng intercellular recognition. Ang kapal ng glycocalyx ay 3-4 nm. Sa kemikal, ang glycocalyx ay isang glycoprotein complex, na kinabibilangan ng iba't ibang carbohydrates na nauugnay sa mga protina at lipid.
Mga pag-andar ng lamad ng plasma. Ang isa sa pinakamahalagang pag-andar ng cytolemma ay transportasyon. Tinitiyak nito ang pagpasok ng mga sustansya at enerhiya sa cell, ang pag-alis ng mga produktong metabolic at biologically active na materyales (mga lihim) mula sa cell, kinokontrol ang pagpasa ng iba't ibang mga ion sa loob at labas ng cell, at nagpapanatili ng naaangkop na pH sa cell.
Mayroong ilang mga mekanismo para sa pagpasok ng mga sangkap sa cell at ang kanilang paglabas mula sa cell: ito ay pagsasabog, aktibong transportasyon, exo- o endocytosis.
Ang pagsasabog ay ang paggalaw ng mga molekula o ion mula sa isang lugar na may mataas na konsentrasyon patungo sa isang lugar na may mas mababang konsentrasyon, i.e. kasama ang gradient ng konsentrasyon. Dahil sa pagsasabog, ang mga molekula ng oxygen (02) at carbon dioxide (CO2) ay inililipat sa pamamagitan ng mga lamad. Ang mga ions, molekula ng glucose at amino acid, mga fatty acid ay dahan-dahang kumakalat sa mga lamad.
Ang direksyon ng pagsasabog ng mga ions ay tinutukoy ng dalawang mga kadahilanan: ang isa sa mga salik na ito ay ang kanilang konsentrasyon, at ang isa pa ay ang electric charge. Ang mga ion ay karaniwang lumilipat sa isang rehiyon na may magkasalungat na mga singil at, tinataboy mula sa isang rehiyon ng parehong singil, nagkakalat mula sa isang rehiyon na may mataas na konsentrasyon patungo sa isang rehiyon na may mababang konsentrasyon.
Ang aktibong transportasyon ay ang paggalaw ng mga molekula o ion sa mga lamad na may pagkonsumo ng enerhiya laban sa gradient ng konsentrasyon. Ang enerhiya sa anyo ng pagkasira ng adenosine triphosphoric acid (ATP) ay kinakailangan upang matiyak ang paggalaw ng mga sangkap mula sa isang kapaligiran na may mas mababang konsentrasyon patungo sa isang kapaligiran na may mas mataas na nilalaman. Ang isang halimbawa ng aktibong transportasyon ng ion ay ang sodium-potassium pump (Na+, K+-pump). Na + ions, ATP ions ay pumapasok sa lamad mula sa loob, at K + ions mula sa labas. Para sa bawat dalawang K+ ions na pumapasok sa cell, tatlong Na+ ions ang inalis mula sa cell. Bilang resulta, ang mga nilalaman ng cell ay nagiging negatibong sisingilin na may paggalang sa panlabas na kapaligiran. Sa kasong ito, ang isang potensyal na pagkakaiba ay lumitaw sa pagitan ng dalawang ibabaw ng lamad.
Ang paglipat ng malalaking molekula ng nucleotides, amino acids, atbp sa pamamagitan ng lamad ay isinasagawa ng mga protina ng transport ng lamad. Ito ay mga carrier protein at channel-forming protein. Ang mga carrier protein ay nagbubuklod sa isang molekula ng isang transported substance at dinadala ito sa buong lamad. Ang prosesong ito ay maaaring maging pasibo o aktibo. Ang mga protina na bumubuo ng channel ay bumubuo ng makitid na mga pores na puno ng tissue fluid na tumatagos sa lipid bilayer. Ang mga channel na ito ay may mga gate na madaling bumukas bilang tugon sa mga partikular na proseso na nangyayari sa lamad.
Ang cytolemma ay kasangkot din sa pagsipsip at paglabas ng cell ng iba't ibang uri ng macromolecules at malalaking particle. Ang proseso ng pagdaan sa lamad sa cell ng naturang mga particle ay tinatawag na endocytosis, at ang proseso ng pag-alis sa kanila mula sa cell ay tinatawag na exocytosis. Sa panahon ng endocytosis, ang lamad ng plasma ay bumubuo ng mga protrusions o outgrowths, na, kapag nilagyan ng laced, nagiging vesicle. Ang mga particle o likido na nakulong sa mga vesicle ay inililipat sa cell. Mayroong dalawang uri ng endocytosis - phagocytosis at pinocytosis. Ang Phagocytosis (mula sa Greek phagos - devouring) ay ang pagsipsip at paglipat ng malalaking particle sa cell - halimbawa, ang mga labi ng mga patay na selula, bakterya). Ang Pinocytosis (mula sa Greek pino - uminom ako) ay ang pagsipsip ng likidong materyal, mga macromolecular compound. Karamihan sa mga particle o molekula na kinuha ng cell ay napupunta sa mga lysosome kung saan ang mga particle ay natutunaw ng cell. Ang Exocytosis ay ang kabaligtaran na proseso ng endocytosis. Sa panahon ng exocytosis, ang mga nilalaman ng transportasyon o pagtatago ng mga vesicle ay inilabas sa extracellular space. Sa kasong ito, ang mga vesicle ay sumanib sa lamad ng plasma, at pagkatapos ay bubukas sa ibabaw nito at ilalabas ang kanilang mga nilalaman sa extracellular medium.
Ang mga function ng receptor ng lamad ng cell ay isinasagawa dahil sa isang malaking bilang ng mga sensitibong pormasyon - mga receptor na naroroon sa ibabaw ng cytolemma. Nakikita ng mga receptor ang mga epekto ng iba't ibang kemikal at pisikal na stimuli. Ang mga receptor na may kakayahang makilala ang stimuli ay glycoproteins at glycolipids ng cytolemma. Ang mga receptor ay pantay na ipinamamahagi sa buong ibabaw ng cell o maaaring puro sa alinmang bahagi ng lamad ng cell. May mga receptor na kinikilala ang mga hormone, mediator, antigens, iba't ibang mga protina.
Ang mga intercellular na koneksyon ay nabuo kapag kumokonekta, isinasara ang cytolemma ng mga katabing selula. Ang mga intercellular junction ay nagbibigay ng paghahatid ng mga kemikal at elektrikal na signal mula sa isang cell patungo sa isa pa, lumahok sa mga relasyon
mga selula. May mga simple, siksik, parang slit, synaptic intercellular junctions. Ang mga simpleng junction ay nabuo kapag ang mga cytolemmas ng dalawang katabing mga cell ay simpleng nakikipag-ugnay, katabi ng bawat isa. Sa mga lugar ng siksik na intercellular na koneksyon, ang cytolemma ng dalawang mga cell ay mas malapit hangga't maaari, nagsasama sa mga lugar, na bumubuo, tulad ng isang lamad. Sa mala-gap na mga junction (nexuses), mayroong napakakitid na agwat (2-3 nm) sa pagitan ng dalawang cytolemmas. Ang mga synaptic na koneksyon (synapses) ay katangian para sa mga contact ng mga nerve cell sa isa't isa, kapag ang isang signal (nerve impulse) ay maipapadala mula sa isang nerve cell patungo sa isa pang nerve cell sa isang direksyon lamang.
Sa mga tuntunin ng pag-andar, ang mga intercellular junction ay maaaring ipangkat sa tatlong grupo. Ang mga ito ay locking connections, attachment at communication contacts. Ang pag-lock ng mga koneksyon ay kumonekta sa mga selula nang napakahigpit, na ginagawang imposible para sa kahit na maliliit na molekula na dumaan sa kanila. Ang mga attachment junction ay mekanikal na nag-uugnay sa mga cell sa kalapit na mga cell o extracellular na istruktura. Ang mga contact ng komunikasyon ng mga cell sa isa't isa ay nagbibigay ng paghahatid ng mga kemikal at elektrikal na signal. Ang mga pangunahing uri ng mga contact sa komunikasyon ay mga gap junction, synapses.
- Sa anong mga kemikal na compound (molekula) ang binuo ng cytolemma? Paano nakaayos ang mga molekula ng mga compound na ito sa lamad?
- Saan matatagpuan ang mga protina ng lamad, anong papel ang ginagampanan nila sa mga pag-andar ng cytolemma?
- Pangalan at ilarawan ang mga uri ng transportasyon ng mga sangkap sa pamamagitan ng lamad.
- Paano naiiba ang aktibong transportasyon ng mga sangkap sa mga lamad sa passive transport?
- Ano ang endocytosis at exocytosis? Paano sila naiiba sa isa't isa?
- Anong mga uri ng mga contact (koneksyon) ng mga cell sa isa't isa ang alam mo?
Ang Hyaloplasm (mula sa Griyegong hyalmos - transparent) ay isang kumplikadong sistemang koloidal na pumupuno sa espasyo sa pagitan ng mga organel ng cell. Ang mga protina ay na-synthesize sa hyaloplasm, naglalaman ito ng supply ng enerhiya ng cell. Pinagsasama ng Hyaloplasm ang iba't ibang mga istraktura ng cell at nagbibigay
chivaet ang kanilang kemikal na pakikipag-ugnayan, ito ay bumubuo ng isang matrix - ang panloob na kapaligiran ng cell. Sa labas, ang hyaloplasm ay natatakpan ng isang lamad ng cell - ang cytolemma. Ang komposisyon ng hyaloplasm ay may kasamang tubig (hanggang sa 90%). Sa hyaloplasm, ang mga protina ay na-synthesize na kinakailangan para sa buhay at paggana ng cell. Naglalaman ito ng mga reserbang enerhiya sa anyo ng mga molekula ng ATP, mga fatty inclusions, ang glycogen ay idineposito. Sa hyaloplasm mayroong mga pangkalahatang layunin na istruktura - mga organel na naroroon sa lahat ng mga cell, at mga di-permanenteng pormasyon - mga cytoplasmic inclusions. Kasama sa mga organelles ang butil-butil at hindi-butil na endoplasmic reticulum, panloob na reticular apparatus (Golgi complex), cell center (cytocenter), ribosome, lysosome. Kasama sa mga kasama ang glycogen, protina, taba, bitamina, pigment at iba pang mga sangkap.
Ang mga organel ay mga istruktura ng cell na gumaganap ng ilang mahahalagang tungkulin. May mga may lamad at hindi lamad na organelles. Ang mga organelle ng lamad ay sarado na isa o magkakaugnay na mga seksyon ng cytoplasm, na pinaghihiwalay mula sa hyaloplasm ng mga lamad. Kasama sa mga organelle ng lamad ang endoplasmic reticulum, ang panloob na reticular apparatus (Golgi complex), mitochondria, lysosomes, at peroxisomes.
Ang endoplasmic reticulum ay nabuo sa pamamagitan ng mga grupo ng mga cisterns, vesicle o tubules, ang mga dingding nito ay isang lamad na 6-7 nm ang kapal. Ang kabuuan ng mga istrukturang ito ay kahawig ng isang network. Ang endoplasmic reticulum ay heterogenous sa istraktura. Mayroong dalawang uri ng endoplasmic reticulum - butil-butil at hindi butil-butil (makinis).
Sa butil-butil na endoplasmic reticulum, sa lamad-tubules, mayroong maraming maliliit na bilog na katawan - ribosom. Ang mga lamad ng non-granular endoplasmic reticulum ay walang ribosome sa kanilang ibabaw. Ang pangunahing pag-andar ng butil na endoplasmic reticulum ay ang pakikilahok sa synthesis ng protina. Ang mga lipid at polysaccharides ay na-synthesize sa mga lamad ng nongranular endoplasmic reticulum.
Ang panloob na reticular apparatus (Golgi complex) ay karaniwang matatagpuan malapit sa cell nucleus. Binubuo ito ng mga patag na balon na napapalibutan ng isang lamad. Malapit sa mga grupo ng mga tangke mayroong maraming maliliit na bula. Ang Golgi complex ay kasangkot sa akumulasyon ng mga produktong na-synthesize sa endoplasmic reticulum, at ang pag-alis ng mga nagresultang sangkap sa labas ng cell. Bilang karagdagan, tinitiyak ng Golgi complex ang pagbuo ng mga cellular lysosome at peroxime.
Ang mga lysosome ay mga spherical membrane sac (0.2-0.4 µm ang diameter) na puno ng mga aktibong kemikal.
hydrolytic enzymes (hydrolases) na sumisira sa mga protina, carbohydrates, fats at nucleic acid. Ang mga lysosome ay mga istruktura na nagsasagawa ng intracellular digestion ng mga biopolymer.
Ang mga peroxisome ay maliit, hugis-itlog na mga vacuole na may sukat na 0.3–1.5 µm na naglalaman ng enzyme catalase, na sumisira sa hydrogen peroxide, na nabuo bilang resulta ng oxidative deamination ng mga amino acid.
Ang mitochondria ay ang mga powerhouse ng cell. Ang mga ito ay ovoid o spherical organelles na may diameter na humigit-kumulang 0.5 microns at may haba na 1 - 10 microns. Ang mitochondria, hindi katulad ng iba pang mga organelles, ay limitado ng hindi isa, ngunit dalawang lamad. Ang panlabas na lamad ay may pantay na mga contour at naghihiwalay sa mitochondrion mula sa hyaloplasm. Nililimitahan ng panloob na lamad ang mga nilalaman ng mitochondria, ang pinong butil nito, at bumubuo ng maraming fold - mga tagaytay (cristae). Ang pangunahing pag-andar ng mitochondria ay ang oksihenasyon ng mga organikong compound at ang paggamit ng inilabas na enerhiya para sa synthesis ng ATP. Ang synthesis ng ATP ay isinasagawa sa pagkonsumo ng oxygen at nangyayari sa mga lamad ng mitochondria, sa mga lamad ng kanilang cristae. Ang inilabas na enerhiya ay ginagamit upang phosphorylate ang mga molekula ng ADP (adenosine diphosphoric acid) at i-convert ang mga ito sa ATP.
Ang mga non-membrane organelles ng cell ay kinabibilangan ng supporting apparatus ng cell, kabilang ang mga microfilament, microtubule at intermediate filament, ang cell center, at ribosome.
Ang supporting apparatus, o ang cytoskeleton ng cell, ay nagbibigay sa cell ng kakayahang mapanatili ang isang tiyak na hugis, gayundin upang magsagawa ng mga direktang paggalaw. Ang cytoskeleton ay nabuo sa pamamagitan ng mga filament ng protina na tumatagos sa buong cytoplasm ng cell, na pinupuno ang espasyo sa pagitan ng nucleus at ng cytolemma.
Ang mga microfilament ay mga filament din ng protina na 5-7 nm ang kapal, na matatagpuan pangunahin sa mga peripheral na seksyon ng cytoplasm. Ang istraktura ng microfilaments ay kinabibilangan ng mga contractile protein - actin, myosin, tropomyosin. Ang mas makapal na microfilament, mga 10 nm ang kapal, ay tinatawag na intermediate filament, o microfibrils. Ang mga intermediate na filament ay nakaayos sa mga bundle, sa iba't ibang mga cell mayroon silang ibang komposisyon. Sa mga selula ng kalamnan sila ay binuo mula sa protina demin, sa mga epithelial cell - mula sa mga protina ng keratin, sa mga selula ng nerbiyos sila ay binuo mula sa mga protina na bumubuo ng mga neurofibril.
Ang mga microtubule ay mga guwang na cylinder na mga 24 nm ang lapad, na binubuo ng protina na tubulin. Sila ang mga pangunahing istruktura at functional na elemento ng
nichek at flagella, ang batayan ng kung saan ay mga outgrowth ng cytoplasm. Ang pangunahing pag-andar ng mga organel na ito ay suporta. Ang mga microtubule ay nagbibigay ng mobility ng mga cell mismo, pati na rin ang paggalaw ng cilia at flagella, na mga outgrowth ng ilang mga cell (epithelium ng respiratory tract at iba pang mga organo). Ang mga microtubule ay bahagi ng cell center.
Ang cell center (cytocenter) ay isang koleksyon ng mga centrioles at ang siksik na substance na nakapalibot sa kanila - ang centrosphere. Ang cell center ay matatagpuan malapit sa cell nucleus. Ang mga centriole ay mga guwang na silindro na may diameter na humigit-kumulang
- 25 µm at hanggang 0.5 µm ang haba. Ang mga dingding ng centrioles ay binuo ng microtubule, na bumubuo ng 9 triplets (triple microtubule - 9x3).
Ang mga ribosome ay mga butil na 15-35 nm ang laki. Binubuo sila ng mga protina at mga molekula ng RNA sa humigit-kumulang pantay na mga ratio ng timbang. Ang mga ribosome ay matatagpuan sa cytoplasm nang malaya o sila ay naayos sa mga lamad ng butil na endoplasmic reticulum. Ang mga ribosome ay kasangkot sa synthesis ng mga molekula ng protina. Inaayos nila ang mga amino acid sa mga kadena sa mahigpit na alinsunod sa genetic na impormasyon na nakapaloob sa DNA. Kasama ng mga single ribosome, ang mga cell ay may mga grupo ng ribosome na bumubuo ng polysomes, polyribosomes.
Ang mga pagsasama ng cytoplasm ay mga opsyonal na bahagi ng cell. Lumilitaw at nawawala ang mga ito depende sa functional state ng cell. Ang pangunahing lokasyon ng mga inklusyon ay ang cytoplasm. Sa loob nito, ang mga pagsasama ay naipon sa anyo ng mga patak, butil, kristal. May mga trophic, secretory at pigment inclusions. Kasama sa mga trophic inclusion ang mga glycogen granules sa mga selula ng atay, mga butil ng protina sa mga itlog, mga patak ng taba sa mga fat cell, atbp. Nagsisilbi ang mga ito bilang mga reserba ng nutrients na naiipon ng cell. Ang mga secretory inclusions ay nabuo sa mga selula ng glandular epithelium sa kurso ng kanilang mahahalagang aktibidad. Ang mga pagsasama ay naglalaman ng mga biologically active substance na naipon sa anyo ng secretory granules. mga pagsasama ng pigment
ay maaaring maging endogenous (kung sila ay nabuo sa katawan mismo - hemoglobin, lipofuscin, melanin) o exogenous (tina, atbp.) pinagmulan.
Mga tanong para sa pag-uulit at pagpipigil sa sarili:
- Pangalanan ang mga pangunahing elemento ng istruktura ng cell.
- Anong mga katangian ang mayroon ang isang cell bilang isang elementarya na yunit ng buhay?
- Ano ang mga cell organelles? Sabihin sa amin ang tungkol sa pag-uuri ng mga organelles.
- Anong mga organel ang kasangkot sa synthesis at transportasyon ng mga sangkap sa cell?
- Sabihin sa amin ang tungkol sa istraktura at functional na kahalagahan ng Golgi complex.
- Ilarawan ang istraktura at mga tungkulin ng mitochondria.
- Pangalanan ang mga non-membrane cell organelles.
- Tukuyin ang mga inklusyon. Magbigay ng halimbawa.
Ang nucleus ay karaniwang spherical o ovoid ang hugis. Ang ilang mga cell (leukocytes, halimbawa) ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang hugis-bean, hugis-bara o naka-segment na nucleus. Ang nucleus ng isang hindi naghahati na selula (interphase) ay binubuo ng isang lamad, nucleoplasm (karyoplasma), chromatin at nucleolus.
Ang nuclear membrane (karyoteka) ay naghihiwalay sa mga nilalaman ng nucleus mula sa cytoplasm ng cell at kinokontrol ang transportasyon ng mga sangkap sa pagitan ng nucleus at cytoplasm. Ang karyotheca ay binubuo ng mga panlabas at panloob na lamad na pinaghihiwalay ng isang makitid na espasyong perinuklear. Ang panlabas na nuclear membrane ay direktang nakikipag-ugnayan sa cytoplasm ng cell, kasama ang mga lamad ng mga cisterns ng endoplasmic reticulum. Maraming ribosome ang matatagpuan sa ibabaw ng nuclear membrane na nakaharap sa cytoplasm. Ang nuclear membrane ay may mga nuclear pores na sarado ng isang kumplikadong diaphragm na nabuo sa pamamagitan ng magkakaugnay na mga butil ng protina. Ang metabolismo ay nagaganap sa pamamagitan ng mga nuclear pores
sa pagitan ng nucleus at cytoplasm ng cell. Ang mga molekula ng ribonucleic acid (RNA) at mga subunit ng ribosom ay lumalabas sa nucleus patungo sa cytoplasm, at ang mga protina at nucleotide ay pumapasok sa nucleus.
Sa ilalim ng nuclear membrane ay isang homogenous na nucleoplasm (karyoplasm) at ang nucleolus. Sa nucleoplasm ng non-dividing nucleus, sa nuclear protein matrix nito, mayroong mga butil (bukol) ng tinatawag na heterochromatin. Ang mga lugar ng mas maluwag na chromatin na matatagpuan sa pagitan ng mga butil ay tinatawag na euchromatin. Ang maluwag na chromatin ay tinatawag na decondensed chromatin; ang mga sintetikong proseso ay nagpapatuloy nang pinakamatindi sa loob nito. Sa panahon ng paghahati ng cell, ang chromatin ay nagpapalapot, nagpapalapot, at bumubuo ng mga chromosome.
Ang chromatin ng non-dividing nucleus at ang chromosome ng dividing nucleus ay may parehong kemikal na komposisyon. Ang parehong chromatin at chromosome ay binubuo ng mga molekula ng DNA na nauugnay sa RNA at mga protina (histones at non-histones). Ang bawat molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang mahabang kanang kamay na polynucleotide chain (double helix). Ang bawat nucleotide ay binubuo ng nitrogenous base, asukal, at phosphoric acid residue. Bukod dito, ang base ay matatagpuan sa loob ng double helix, at ang sugar-phosphate skeleton ay nasa labas.
Ang namamana na impormasyon sa mga molekula ng DNA ay nakasulat sa isang linear na pagkakasunud-sunod ng lokasyon ng mga nucleotide nito. Ang elementarya na butil ng pagmamana ay ang gene. Ang gene ay isang seksyon ng DNA na mayroong tiyak na pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide na responsable para sa synthesis ng isang partikular na protina.
Ang mga molekula ng DNA sa chromosome ng naghahati na nucleus ay compactly packed. Kaya, ang isang molekula ng DNA na naglalaman ng 1 milyong nucleotides sa kanilang linear na kaayusan ay may haba na 0.34 mm. Ang haba ng isang chromosome ng tao sa isang naka-stretch na anyo ay humigit-kumulang 5 cm. Ang mga molekula ng DNA na nauugnay sa mga protina ng histone ay bumubuo ng mga nucleosome, na siyang mga istrukturang yunit ng chromatin. Ang mga nucleosome ay mukhang mga kuwintas na may diameter na 10 nm. Ang bawat nucleosome ay binubuo ng mga histone, kung saan ang isang 146 bp na segment ng DNA ay pinaikot. Sa pagitan ng mga nucleosome ay mga linear na seksyon ng DNA, na binubuo ng 60 pares ng mga nucleotide. Ang Chromatin ay kinakatawan ng mga fibril, na bumubuo ng mga loop na halos 0.4 μm ang haba, na naglalaman ng mula 20,000 hanggang 300,000 na mga pares ng base.
Bilang resulta ng compaction (condensation) at twisting (supercoiling) ng mga deoxyribonucleoproteins (DNPs) sa dividing nucleus, ang mga chromosome ay pinahabang pormasyon na hugis baras na may dalawang braso na pinaghihiwalay tulad ng sumusunod.
tinatawag na constriction - sentromere. Depende sa lokasyon ng centromere at ang haba ng mga braso (binti), tatlong uri ng mga chromosome ay nakikilala: metacentric, pagkakaroon ng humigit-kumulang sa parehong mga armas, submetacentric, kung saan ang haba ng mga armas (binti) ay naiiba, pati na rin ang acrocentric chromosome, kung saan ang isang braso ay mahaba, at ang isa ay napakaikli, halos hindi napapansin.
Ang ibabaw ng mga chromosome ay natatakpan ng iba't ibang mga molekula, pangunahin ang ribonucleoprogeids (RNPs). Ang mga somatic cell ay may dalawang kopya ng bawat chromosome. Ang mga ito ay tinatawag na homologous chromosome, pareho sila sa haba, hugis, istraktura, nagdadala ng parehong mga gene na matatagpuan sa parehong paraan. Ang mga tampok na istruktura, bilang at sukat ng mga chromosome ay tinatawag na karyotype. Kasama sa normal na karyotype ng tao ang 22 pares ng somatic chromosomes (autosomes) at isang pares ng sex chromosomes (XX o XY). Ang mga somatic human cell (diploid) ay may dobleng bilang ng mga chromosome - 46. Ang mga sex cell ay naglalaman ng isang haploid (solong) set - 23 chromosome. Samakatuwid, ang DNA sa mga cell ng mikrobyo ay dalawang beses na mas mababa kaysa sa diploid somatic cells.
Ang nucleolus, isa o higit pa, ay naroroon sa lahat ng hindi naghahati na mga selula. Ito ay may anyo ng isang matinding stained rounded body, ang laki nito ay proporsyonal sa intensity ng synthesis ng protina. Ang nucleolus ay binubuo ng isang electron-dense nucleolonema (mula sa Greek neman - thread), kung saan ang filamentous (fibrillar) at butil na mga bahagi ay nakikilala. Ang filamentous na bahagi ay binubuo ng maraming intertwining strands ng RNA na may kapal na 5 nm. Ang butil (butil-butil) na bahagi ay nabuo sa pamamagitan ng mga butil na may diameter na mga 15 nm, na mga particle ng ribonucleoproteins - mga precursor ng ribosomal subunits. Ang mga ribosome ay nabuo sa nucleolus.
Ang kemikal na komposisyon ng cell. Ang lahat ng mga selula ng katawan ng tao ay magkatulad sa komposisyon ng kemikal, kasama nila ang parehong mga inorganikong at organikong sangkap.
mga di-organikong sangkap. Mahigit sa 80 elemento ng kemikal ang matatagpuan sa komposisyon ng cell. Kasabay nito, anim sa kanila - carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, phosphorus at sulfur account para sa tungkol sa 99% ng kabuuang cell mass. Ang mga elemento ng kemikal ay matatagpuan sa cell sa anyo ng iba't ibang mga compound.
Ang unang lugar sa mga sangkap ng cell ay inookupahan ng tubig. Ito ay bumubuo ng halos 70% ng masa ng cell. Karamihan sa mga reaksyon na nagaganap sa isang cell ay maaari lamang maganap sa isang aqueous medium. Maraming mga sangkap ang pumapasok sa cell sa isang may tubig na solusyon. Ang mga produktong metaboliko ay inaalis din sa cell sa isang may tubig na solusyon. Salamat kay
ang pagkakaroon ng tubig ang cell ay nagpapanatili ng dami at pagkalastiko nito. Ang mga di-organikong sangkap ng selula, bilang karagdagan sa tubig, ay kinabibilangan ng mga asin. Para sa mga proseso ng buhay ng cell, ang pinakamahalagang cation ay K +, Na +, Mg2 +, Ca2 +, pati na rin ang mga anion - H2PO ~, C1, HCO. "Ang konsentrasyon ng mga cation at anion sa loob ng cell at sa labas nito ay iba. Kaya, sa loob ng cell ay palaging may mataas na konsentrasyon ng mga potassium ions at isang mababang konsentrasyon ng mga sodium ions. Sa kabaligtaran, sa kapaligiran na nakapalibot sa cell, sa tissue fluid, mayroong mas kaunting mga potassium ions at mas maraming sodium ions. Sa isang buhay na cell, ang mga pagkakaibang ito sa mga konsentrasyon ng potassium at sodium ions sa pagitan ng intracellular at extracellular na kapaligiran ay nananatiling pare-pareho.
organikong bagay. Halos lahat ng mga molekula ng cell ay mga carbon compound. Dahil sa pagkakaroon ng apat na electron sa panlabas na shell, ang isang carbon atom ay maaaring bumuo ng apat na malakas na covalent bond sa iba pang mga atomo, na lumilikha ng malaki at kumplikadong mga molekula. Ang iba pang mga atomo na malawak na ipinamamahagi sa cell at madaling pinagsama ng mga atomo ng carbon ay mga atomo ng hydrogen, nitrogen at oxygen. Ang mga ito, tulad ng carbon, ay maliit sa laki at may kakayahang bumuo ng napakalakas na covalent bond.
Karamihan sa mga organikong compound ay bumubuo ng mga molekula na may malalaking sukat, na tinatawag na macromolecules (Greek makros - malaki). Ang nasabing mga molekula ay binubuo ng paulit-ulit na mga istruktura na katulad ng istraktura at magkakaugnay na mga compound - monomer (Greek monos - isa). Ang isang macromolecule na nabuo ng mga monomer ay tinatawag na polymer (Greek poly - marami).
Ang mga protina ay bumubuo sa karamihan ng cytoplasm at nucleus ng cell. Ang lahat ng mga protina ay binubuo ng hydrogen, oxygen at nitrogen atoms. Maraming mga protina ay naglalaman din ng sulfur at phosphorus atoms. Ang bawat molekula ng protina ay binubuo ng libu-libong mga atomo. Mayroong isang malaking bilang ng iba't ibang mga protina na binuo mula sa mga amino acid.
Mahigit sa 170 amino acid ang matatagpuan sa mga selula at tisyu ng mga hayop at halaman. Ang bawat amino acid ay may carboxyl group (COOH) na may acidic properties at isang amino group (-NH2) na may basic properties. Ang mga molecular region na hindi sinasakop ng carboxy at amino group ay tinatawag na radicals (R). Sa pinakasimpleng kaso, ang radikal ay binubuo ng isang atom ng hydrogen, habang sa mas kumplikadong mga amino acid ay maaari itong maging isang kumplikadong istraktura na binubuo ng maraming mga carbon atom.
Kabilang sa mga pinakamahalagang amino acid ay alanine, glutamic at aspartic acid, proline, leucine, cysteine. Ang mga bono ng mga amino acid sa isa't isa ay tinatawag na mga peptide bond. Ang mga nagresultang compound ng mga amino acid ay tinatawag na peptides. Ang peptide ng dalawang amino acid ay tinatawag na dipeptide,
ng tatlong amino acids - isang tripeptide, ng maraming amino acids - isang polypeptide. Karamihan sa mga protina ay naglalaman ng 300-500 amino acids. Mayroon ding mas malalaking molekula ng protina, na binubuo ng 1500 o higit pang mga amino acid. Ang mga protina ay naiiba sa komposisyon, bilang at pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa polypeptide chain. Ito ay ang pagkakasunud-sunod ng paghahalili ng mga amino acid na pinakamahalaga sa umiiral na pagkakaiba-iba ng mga protina. Maraming mga molekula ng protina ay mahaba at may malalaking molekular na timbang. Kaya, ang molekular na timbang ng insulin ay 5700, hemoglobin ay 65,000, at ang molekular na timbang ng tubig ay 18 lamang.
Ang mga polypeptide chain ng mga protina ay hindi palaging pinahaba. Sa kabaligtaran, maaari silang baluktot, baluktot o igulong sa iba't ibang paraan. Ang iba't ibang pisikal at kemikal na mga katangian ng mga protina ay nagbibigay ng mga tampok ng mga function na ginagawa nila: konstruksiyon, motor, transportasyon, proteksiyon, enerhiya.
Ang mga carbohydrates na bumubuo sa mga selula ay mga organikong sangkap din. Ang carbohydrates ay binubuo ng carbon, oxygen at hydrogen atoms. Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng simple at kumplikadong carbohydrates. Ang mga simpleng carbohydrates ay tinatawag na monosaccharides. Ang mga kumplikadong karbohidrat ay mga polimer kung saan ang mga monosaccharides ay gumaganap ng papel ng mga monomer. Dalawang monomer ang bumubuo ng disaccharide, tatlo ang trisaccharide, at marami ang polysaccharide. Ang lahat ng monosaccharides ay walang kulay na mga sangkap, madaling natutunaw sa tubig. Ang pinakakaraniwang monosaccharides sa isang selula ng hayop ay glucose, ribose, at deoxyribose.
Ang glucose ay ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa cell. Kapag nahati, ito ay nagiging carbon monoxide at tubig (CO2 + + H20). Sa panahon ng reaksyong ito, ang enerhiya ay inilabas (kapag ang 1 g ng glucose ay nasira, 17.6 kJ ng enerhiya ay inilabas). Ang ribose at deoxyribose ay mga bahagi ng nucleic acid at ATP.
Ang mga lipid ay binubuo ng parehong mga elemento ng kemikal tulad ng carbohydrates - carbon, hydrogen at oxygen. Ang mga lipid ay hindi natutunaw sa tubig. Ang pinakakaraniwan at kilalang mga lipid ay ego fats, na pinagmumulan ng enerhiya. Ang pagkasira ng taba ay naglalabas ng dalawang beses na mas maraming enerhiya kaysa sa pagkasira ng carbohydrates. Ang mga lipid ay hydrophobic at samakatuwid ay bahagi ng mga lamad ng cell.
Ang mga cell ay binubuo ng mga nucleic acid - DNA at RNA. Ang pangalang "nucleic acids" ay nagmula sa salitang Latin na "nucleus", mga. core kung saan sila unang natuklasan. Ang mga nucleic acid ay mga nucleotide na konektado sa serye sa bawat isa. Ang nucleotide ay isang kemikal
isang tambalang binubuo ng isang molekula ng asukal at isang molekula ng organikong base. Ang mga organikong base ay tumutugon sa mga acid upang bumuo ng mga asin.
Ang bawat molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang hibla, na paikot-ikot sa isa't isa. Ang bawat kadena ay isang polimer na ang mga monomer ay mga nucleotide. Ang bawat nucleotide ay naglalaman ng isa sa apat na base - adenine, cytosine, guanine o thymine. Kapag nabuo ang isang double helix, ang mga nitrogenous base ng isang strand ay "sumali" sa nitrogenous base ng isa pa. Ang mga base ay napakalapit sa isa't isa na ang mga bono ng hydrogen ay nabuo sa pagitan nila. Mayroong isang mahalagang regularidad sa pag-aayos ng mga nagkokonektang nucleotides, lalo na: laban sa adenine (A) ng isang kadena palaging mayroong thymine (T) ng kabilang kadena, at laban sa guanine (G) ng isang kadena - cytosine (C). Sa bawat isa sa mga kumbinasyong ito, ang parehong mga nucleotide ay tila umakma sa isa't isa. Ang salitang "dagdag" sa Latin ay nangangahulugang "pandagdag". Samakatuwid, kaugalian na sabihin na ang guanine ay pantulong sa cytosine, at ang thymine ay pantulong sa adenine. Kaya, kung ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide sa isang kadena ay kilala, kung gayon ang komplementaryong prinsipyo ay agad na tinutukoy ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide sa kabilang kadena.
Sa polynucleotide DNA chain, bawat tatlong magkakasunod na nucleotide ay bumubuo ng isang triplet (isang set ng tatlong bahagi). Ang bawat triplet ay hindi lamang isang random na grupo ng tatlong nucleotides, ngunit isang codagen (sa Greek, ang codagen ay isang site na bumubuo ng isang codon). Ang bawat codon ay nag-encode (nag-encrypt) ng isang amino acid lamang. Ang pagkakasunud-sunod ng mga codogen ay naglalaman ng (naitala) pangunahing impormasyon tungkol sa pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa mga protina. Ang DNA ay may natatanging pag-aari - ang kakayahang mag-duplicate, na wala sa ibang kilalang molekula.
Ang molekula ng RNA ay isa ring polimer. Ang mga monomer nito ay mga nucleotide. Ang RNA ay isang solong strand molecule. Ang molekula na ito ay binuo sa parehong paraan tulad ng isa sa mga hibla ng DNA. Sa ribonucleic acid, pati na rin sa DNA, mayroong mga triplets - mga kumbinasyon ng tatlong nucleotides, o mga yunit ng impormasyon. Kinokontrol ng bawat triplet ang pagsasama ng isang napaka tiyak na amino acid sa protina. Ang pagkakasunud-sunod ng paghahalili ng mga amino acid na nasa ilalim ng pagtatayo ay tinutukoy ng pagkakasunud-sunod ng mga triplet ng RNA. Ang impormasyong nakapaloob sa RNA ay ang impormasyong natanggap mula sa DNA. Ang kilalang prinsipyo ng complementarity ay nasa puso ng paglilipat ng impormasyon.
Ang bawat DNA triplet ay may pantulong na RNA triplet. Ang RNA triplet ay tinatawag na codon. Ang pagkakasunud-sunod ng mga codon ay naglalaman ng impormasyon tungkol sa pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa mga protina. Ang impormasyong ito ay kinopya mula sa impormasyong naitala sa pagkakasunud-sunod ng mga cogen sa molekula ng DNA.
Hindi tulad ng DNA, ang nilalaman nito ay medyo pare-pareho sa mga selula ng mga tiyak na organismo, ang nilalaman ng RNA ay nagbabago at nakasalalay sa mga sintetikong proseso sa cell.
Ayon sa mga pag-andar na isinagawa, ang ilang mga uri ng ribonucleic acid ay nakikilala. Ang Transfer RNA (tRNA) ay pangunahing matatagpuan sa cytoplasm ng cell. Ang Ribosomal RNA (rRNA) ay isang mahalagang bahagi ng istraktura ng mga ribosom. Ang Messenger RNA (mRNA), o messenger RNA (mRNA), ay nakapaloob sa nucleus at cytoplasm ng cell at nagdadala ng impormasyon tungkol sa istruktura ng protina mula sa DNA patungo sa site ng synthesis ng protina sa mga ribosome. Ang lahat ng uri ng RNA ay na-synthesize sa DNA, na nagsisilbing isang uri ng matrix.
Ang adenosine triphosphate (ATP) ay matatagpuan sa bawat cell. Sa kemikal, ang ATP ay isang nucleotide. Ito at ang bawat nucleotide ay naglalaman ng isang molekula ng isang organikong base (adenine), isang molekula ng carbohydrate (ribose) at tatlong molekula ng phosphoric acid. Malaki ang pagkakaiba ng ATP sa mga kumbensyonal na nucleotides sa pamamagitan ng pagkakaroon ng hindi isa, ngunit tatlong molekula ng phosphoric acid.
Ang adenosine monophosphoric acid (AMP) ay isang constituent ng lahat ng RNA. Kapag ang dalawa pang molekula ng phosphoric acid (H3PO4) ay nakakabit, ito ay nagiging ATP at nagiging mapagkukunan ng enerhiya. Ito ang koneksyon sa pagitan ng pangalawa at pangatlo
Higit pa, iba pa - mas kaunti.
Sa antas ng atomic, walang mga pagkakaiba sa pagitan ng organiko at di-organikong mga mundo ng buhay na kalikasan: ang mga buhay na organismo ay binubuo ng parehong mga atomo bilang mga katawan ng walang buhay na kalikasan. Gayunpaman, ang ratio ng iba't ibang elemento ng kemikal sa mga buhay na organismo at sa crust ng lupa ay lubhang nag-iiba. Bilang karagdagan, ang mga buhay na organismo ay maaaring magkaiba sa kanilang kapaligiran sa mga tuntunin ng isotopic na komposisyon ng mga elemento ng kemikal.
Conventionally, ang lahat ng mga elemento ng cell ay maaaring nahahati sa tatlong grupo.
Macronutrients
Sink- ay bahagi ng mga enzyme na kasangkot sa alcoholic fermentation, sa komposisyon ng insulin
tanso- ay bahagi ng oxidative enzymes na kasangkot sa synthesis ng cytochromes.
Siliniyum- nakikilahok sa mga proseso ng regulasyon ng katawan.
Mga ultramicroelement
Ang mga ultramicroelement ay bumubuo ng mas mababa sa 0.0000001% sa mga organismo ng mga nabubuhay na nilalang, kasama nila ang ginto, ang pilak ay may bactericidal effect, pinipigilan ang reabsorption ng tubig sa mga tubules ng bato, na nakakaapekto sa mga enzyme. Ang platinum at cesium ay tinutukoy din sa mga ultramicroelement. Kasama rin sa ilan ang selenium sa grupong ito; sa kakulangan nito, nagkakaroon ng kanser. Ang mga function ng ultramicroelements ay hindi pa rin gaanong naiintindihan.
Molekular na komposisyon ng cell
Tingnan din
Wikimedia Foundation. 2010 .
Tingnan kung ano ang "Kemikal na komposisyon ng cell" sa iba pang mga diksyunaryo:
Cells - kumuha ng working discount coupon sa Akademika para sa Gallery of Cosmetics o kumikitang mga cell na bibilhin nang may libreng pagpapadala sa pagbebenta sa Gallery of Cosmetics
Ang pangkalahatang istraktura ng isang bacterial cell ay ipinapakita sa Figure 2. Ang panloob na organisasyon ng isang bacterial cell ay kumplikado. Ang bawat sistematikong pangkat ng mga mikroorganismo ay may sariling tiyak na mga tampok na istruktura. Cell wall... Biological Encyclopedia
Ang kakaiba ng intracellular na istraktura ng pulang algae ay binubuo ng parehong mga tampok ng mga ordinaryong bahagi ng cellular at ang pagkakaroon ng mga tiyak na intracellular inclusions. Mga lamad ng cell. Sa mga lamad ng cell ng pula ... ... Biological Encyclopedia
- (Argentum, argent, Silber), chem. Ag sign. S. nabibilang sa bilang ng mga metal na kilala ng tao noong unang panahon. Sa likas na katangian, ito ay matatagpuan kapwa sa katutubong estado at sa anyo ng mga compound sa iba pang mga katawan (na may asupre, halimbawa Ag 2S ... ...
- (Argentum, argent, Silber), chem. Ag sign. S. nabibilang sa bilang ng mga metal na kilala ng tao noong unang panahon. Sa likas na katangian, ito ay matatagpuan kapwa sa katutubong estado at sa anyo ng mga compound sa iba pang mga katawan (na may asupre, halimbawa Ag2S pilak ... Encyclopedic Dictionary F.A. Brockhaus at I.A. Efron
Ang terminong ito ay may iba pang kahulugan, tingnan ang Cell (mga kahulugan). Mga selula ng dugo ng tao (HEM) ... Wikipedia
Ang terminong Biology ay iminungkahi ng namumukod-tanging French naturalist at evolutionist na si Jean Baptiste Lamarck noong 1802 upang italaga ang agham ng buhay bilang isang espesyal na natural na kababalaghan. Ngayon, ang biology ay isang kumplikadong mga agham na nag-aaral ... ... Wikipedia
Ang cell ay isang elementarya na yunit ng istraktura at mahahalagang aktibidad ng lahat ng nabubuhay na organismo (maliban sa mga virus, na madalas na tinutukoy bilang mga non-cellular na anyo ng buhay), na may sariling metabolismo, na may kakayahang mag-independiyenteng pag-iral, ... ... Wikipedia
- (cyto + chemistry) isang seksyon ng cytology na nag-aaral ng kemikal na komposisyon ng cell at mga bahagi nito, pati na rin ang mga metabolic na proseso at mga reaksiyong kemikal na sumasailalim sa buhay ng cell ... Malaking Medical Dictionary