Biologi - uorganiske stoffer, der udgør cellen. Hvilke kemiske grundstoffer udgør en celle? Rollen og funktionerne af de kemiske grundstoffer, der udgør cellen

Celle: kemisk sammensætning, struktur, organellers funktioner.

Cellens kemiske sammensætning. Makro- og mikroelementer. Forholdet mellem strukturen og funktionerne af uorganiske og organisk stof(proteiner, nukleinsyrer, kulhydrater, lipider, ATP), der udgør cellen. Rolle kemiske stoffer i den menneskelige celle og krop.

Organismer er opbygget af celler. Celler af forskellige organismer har lignende kemisk sammensætning. Tabel 1 viser de vigtigste kemiske elementer, der findes i cellerne i levende organismer.

Tabel 1. Indhold kemiske elementer i et bur

Element Antal, % Element Antal, %
Ilt 65-75 Calcium 0,04-2,00
Kulstof 15-18 Magnesium 0,02-0,03
Brint 8-10 Natrium 0,02-0,03
Nitrogen 1,5-3,0 Jern 0,01-0,015
Fosfor 0,2-1,0 Zink 0,0003
Kalium 0,15-0,4 Kobber 0,0002
Svovl 0,15-0,2 Jod 0,0001
Klor 0,05-0,10 Fluor 0,0001

Den første gruppe omfatter oxygen, kulstof, brint og nitrogen. De tegner sig for næsten 98% af den samlede sammensætning af cellen.

Den anden gruppe omfatter kalium, natrium, calcium, svovl, phosphor, magnesium, jern, klor. Deres indhold i cellen er tiendedele og hundrededele af en procent. Elementer af disse to grupper er klassificeret som makronæringsstoffer(fra græsk makro- stor).

De resterende elementer, repræsenteret i cellen med hundrededele og tusindedele af en procent, er inkluderet i den tredje gruppe. Det her mikroelementer(fra græsk mikro- lille).

Der blev ikke fundet elementer, der var unikke for den levende natur i cellen. Alle de nævnte kemiske grundstoffer er også en del af den livløse natur. Dette indikerer enhed af levende og livløs natur.

En mangel på ethvert element kan føre til sygdom og endda død af kroppen, da hvert element spiller en bestemt rolle. Makroelementer af den første gruppe danner grundlaget for biopolymerer - proteiner, kulhydrater, nukleinsyrer såvel som lipider, uden hvilke liv er umuligt. Svovl er en del af nogle proteiner, fosfor er en del af nukleinsyrer, jern er en del af hæmoglobin, og magnesium er en del af klorofyl. Calcium spiller vigtig rolle i stofskiftet.

Nogle af de kemiske elementer indeholdt i cellen er en del af uorganiske stoffer - mineralsalte og vand.

Mineralsalte findes i cellen som regel i form af kationer (K ​​+, Na +, Ca 2+, Mg 2+) og anioner (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3), hvis forhold bestemmer surhedsgraden i miljøet, hvilket er vigtigt for cellernes liv.

(I mange celler er miljøet let alkalisk, og dets pH ændres næsten ikke, da et vist forhold mellem kationer og anioner konstant opretholdes i det.)

Af de uorganiske stoffer i den levende natur, spiller en enorm rolle vand.

Uden vand er livet umuligt. Det udgør en betydelig masse af de fleste celler. Meget vand er indeholdt i cellerne i hjernen og menneskelige embryoner: mere end 80 % vand; i fedtvævsceller - kun 40,% Ved høj alder falder vandindholdet i celler. En person, der har mistet 20 % af vandet, dør.

Vandets unikke egenskaber bestemmer dets rolle i kroppen. Det er involveret i termoregulering, som er forårsaget af vandforbrugets høje varmekapacitet stor mængde energi ved opvarmning. Hvad bestemmer vandets høje varmekapacitet?

I et vandmolekyle er et oxygenatom kovalent bundet til to hydrogenatomer. Vandmolekylet er polært, fordi iltatomet er delvist negativ ladning, og hver af de to hydrogenatomer har

Delvist positiv ladning. En hydrogenbinding dannes mellem oxygenatomet i et vandmolekyle og brintatomet i et andet molekyle. Hydrogenbindinger giver forbindelse stort antal vandmolekyler. Når vand opvarmes, bruges en væsentlig del af energien på at bryde brintbindinger, hvilket bestemmer dets høje varmekapacitet.

Vand - godt opløsningsmiddel. På grund af deres polaritet interagerer dens molekyler med positivt og negativt ladede ioner og fremmer derved opløsningen af ​​stoffet. I forhold til vand opdeles alle cellestoffer i hydrofile og hydrofobe.

Hydrofil(fra græsk hydro- vand og filleo- kærlighed) kaldes stoffer, der opløses i vand. Disse omfatter ioniske forbindelser (for eksempel salte) og nogle ikke-ioniske forbindelser (for eksempel sukkerarter).

Hydrofobisk(fra græsk hydro- vand og Phobos- frygt) er stoffer, der er uopløselige i vand. Disse omfatter for eksempel lipider.

Vand spiller stor rolle i kemiske reaktioner i en celle i vandige opløsninger. Det opløser stofskifteprodukter, som kroppen ikke har brug for, og fremmer derved deres fjernelse fra kroppen. Fantastisk indhold vand i buret giver det elasticitet. Vand fremmer bevægelse forskellige stoffer i en celle eller fra celle til celle.

Legemer af levende og livløs natur består af de samme kemiske elementer. Levende organismer indeholder uorganiske stoffer - vand og mineralsalte. Vandets meget vigtige talrige funktioner i en celle bestemmes af dets molekylers egenskaber: deres polaritet, evne til at danne hydrogenbindinger.

UORGANISKE KOMPONENTER I CELLEN

En anden type klassificering af elementer i en celle:

Makroelementer omfatter oxygen, kulstof, brint, fosfor, kalium, svovl, klor, calcium, magnesium, natrium, jern.
Mikroelementer omfatter mangan, kobber, zink, jod, fluor.
Ultramikroelementer omfatter sølv, guld, brom og selen.

ELEMENTER INDHOLD I KROPPEN (%) BIOLOGISK BETYDNING
Makronæringsstoffer:
O.C.H.N. O - 62 %, C - 20 %,
H - 10 %, N - 3 %
Indeholder alt organisk stof i celler, vand
Fosfor R 1,0 De er en del af nukleinsyrer, ATP (danner højenergibindinger), enzymer, knoglevæv og tandemalje
Calcium Ca +2 2,5 Hos planter er det en del af cellemembranen, hos dyr - i sammensætningen af ​​knogler og tænder, aktiverer blodkoagulationen
Mikroelementer: 1-0,01
Svovl S 0,25 Indeholder proteiner, vitaminer og enzymer
Kalium K+ 0,25 Bestemmer implementeringen nerveimpulser; enzymaktivator proteinsyntese, fotosynteseprocesser, plantevækst
Klor CI - 0,2 Er en komponent mavesaft som af saltsyre, aktiverer enzymer
Natrium Na+ 0,1 Sikrer ledning af nerveimpulser, opretholder osmotisk tryk i cellen, stimulerer syntesen af ​​hormoner
Magnesium Mg +2 0,07 En del af klorofylmolekylet, der findes i knogler og tænder, aktiverer DNA-syntese og energimetabolisme
Jod I - 0,1 En del af hormonet skjoldbruskkirtlen- thyroxin, påvirker stofskiftet
Jern Fe+3 0,01 Det er en del af hæmoglobin, myoglobin, øjets linse og hornhinde, en enzymaktivator, og er involveret i syntesen af ​​klorofyl. Giver ilttransport til væv og organer
Ultramikroelementer: mindre end 0,01, spormængder
Kobber Si +2 Deltager i processerne af hæmatopoiesis, fotosyntese, katalyserer intracellulære oxidative processer
Mangan Mn Øger planteproduktiviteten, aktiverer fotosynteseprocessen, påvirker hæmatopoietiske processer
Bor V Påvirker vækstprocesser planter
Fluor F Det er en del af emaljen på tænderne; hvis der er en mangel, udvikles caries; hvis der er et overskud, udvikles fluorose.
Stoffer:
N 2 0 60-98 gør op indre miljø organisme, deltager i hydrolyseprocesser, strukturerer cellen. Universal opløsningsmiddel, katalysator, deltager kemiske reaktioner

ORGANISKE KOMPONENTER AF CELLER

STOFFER STRUKTUR OG EGENSKABER FUNKTIONER
Lipider
Højere estere fedtsyrer og glycerin. Sammensætningen af ​​phospholipider omfatter desuden resten H 3 PO4. De har hydrofobe eller hydrofil-hydrofobe egenskaber og høj energiintensitet

Konstruktion- danner det bilipide lag af alle membraner.

Energi.

Termoregulerende.

Beskyttende.

Hormonal(kortikosteroider, kønshormoner).

Komponenter vitamin D, E. Kilde til vand i kroppen Reserve næringsstof

Kulhydrater

Monosaccharider:

glukose,

fruktose,

ribose,

deoxyribose

Meget opløselig i vand Energi

Disakkarider:

saccharose,

maltose (maltsukker)

Opløseligt i vand Komponenter DNA, RNA, ATP

Polysaccharider:

stivelse,

glykogen,

cellulose

Dårligt opløseligt eller uopløseligt i vand Spare næringsstof. Konstruktion - skallen af ​​en plantecelle
Egern Polymerer. Monomerer - 20 aminosyrer. Enzymer er biokatalysatorer.
I struktur er sekvensen af ​​aminosyrer i polypeptidkæden. Binding - peptid - CO-NH- Konstruktion - er en del af membranstrukturer, ribosomer.
II struktur - -en-helix, binding - brint Motorisk (kontraktile muskelproteiner).
III struktur - rumlig konfiguration -en-spiraler (kugle). Bindinger - ioniske, kovalente, hydrofobiske, hydrogen Transport (hæmoglobin). Beskyttende (antistoffer). Regulerende (hormoner, insulin)
IV-strukturen er ikke karakteristisk for alle proteiner. Forbindelse af flere polypeptidkæder til en enkelt overbygning, dårligt opløseligt i vand. Virkningen af ​​høje temperaturer koncentrerede syrer og alkalier, salte af tungmetaller forårsager denaturering
Nukleinsyrer: Biopolymerer. Består af nukleotider
DNA er deoxyribonukleinsyre. Sammensætning af nukleotidet: deoxyribose, nitrogenholdige baser - adenin, guanin, cytosin, thymin, phosphorsyrerest - H 3 PO 4.
Komplementaritet af nitrogenholdige baser A = T, G = C. Dobbelt helix. I stand til at fordoble sig selv
De danner kromosomer. Opbevaring og overførsel arvelige oplysninger, genetisk kode. Biosyntese af RNA og proteiner. Koder for den primære struktur af et protein. Indeholdt i kernen, mitokondrier, plastider
RNA er ribonukleinsyre. Nukleotidsammensætning: ribose, nitrogenholdige baser - adenin, guanin, cytosin, uracil, H 3 PO 4 rest. Komplementaritet af nitrogenholdige baser A = U, G = C. Én kæde
Messenger RNA Overførsel af information om proteinets primære struktur, deltager i proteinbiosyntese
Ribosomalt RNA Opbygger ribosomkroppen
Overfør RNA Koder og transporterer aminosyrer til stedet for proteinsyntese - ribosomer
Viralt RNA og DNA Genetisk apparat af vira

Protein struktur


Enzymer.

Proteiners vigtigste funktion er katalytisk. Protein molekyler, at øge hastigheden af ​​kemiske reaktioner i en celle med flere størrelsesordener kaldes enzymer. Ikke en eneste biokemisk proces i kroppen sker uden deltagelse af enzymer.

I øjeblikket er over 2000 enzymer blevet opdaget. Deres effektivitet er mange gange højere end uorganiske katalysatorer bruges i produktionen. Således erstatter 1 mg jern i katalaseenzymet 10 tons uorganisk jern. Catalase øger nedbrydningshastigheden af ​​hydrogenperoxid (H 2 O 2) med 10 11 gange. Et enzym, der katalyserer dannelsesreaktionen kulsyre(CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3), fremskynder reaktionen med 10 7 gange.

En vigtig egenskab ved enzymer er specificiteten af ​​deres virkning; hvert enzym katalyserer kun en eller en lille gruppe af lignende reaktioner.

Stoffet som enzymet virker på kaldes substrat. Strukturerne af enzym- og substratmolekylerne skal matche nøjagtigt hinanden. Dette forklarer specificiteten af ​​enzymers virkning. Når et substrat kombineres med et enzym, ændres enzymets rumlige struktur.

Sekvensen af ​​interaktion mellem enzym og substrat kan afbildes skematisk:

Substrat+Enzyme - Enzym-substrat kompleks - Enzym+Produkt.

Diagrammet viser, at substratet kombineres med enzymet for at danne et enzym-substratkompleks. I dette tilfælde omdannes substratet til et nyt stof - et produkt. På det sidste trin frigives enzymet fra produktet og interagerer igen med et andet substratmolekyle.

Enzymer fungerer kun når bestemt temperatur, koncentration af stoffer, surhedsgrad i miljøet. Ændring af forhold fører til ændringer i den tertiære og kvaternære struktur af proteinmolekylet og følgelig til undertrykkelse af enzymaktivitet. Hvordan sker dette? Kun en bestemt del af enzymmolekylet, kaldet aktivt center. Det aktive center indeholder fra 3 til 12 aminosyrerester og dannes som et resultat af bøjning af polypeptidkæden.

Påvirket forskellige faktorer enzymmolekylets struktur ændres. I dette tilfælde er den rumlige konfiguration af det aktive center forstyrret, og enzymet mister sin aktivitet.

Enzymer er proteiner, der fungerer som biologiske katalysatorer. Takket være enzymer stiger hastigheden af ​​kemiske reaktioner i celler med flere størrelsesordener. Vigtig ejendom enzymer - specificitet af virkning under visse forhold.

Nukleinsyrer.

Nukleinsyrer blev opdaget i anden halvdel af det 19. århundrede. Den schweiziske biokemiker F. Miescher, som isolerede et stof fra cellekerner med højt indhold nitrogen og fosfor og kaldte det "nuklein" (fra lat. kerne- kerne).

Nukleinsyrer lagrer arvelig information om strukturen og funktionen af ​​hver celle og alle levende væsener på Jorden. Der er to typer nukleinsyrer - DNA (deoxyribonukleinsyre) og RNA (ribonukleinsyre). Nukleinsyrer er ligesom proteiner artsspecifikke, det vil sige, at organismer af hver art har deres egen type DNA. For at finde ud af årsagerne til artsspecificitet, overveje strukturen af ​​nukleinsyrer.

Nukleinsyremolekyler er meget lange kæder, der består af mange hundrede og endda millioner af nukleotider. Enhver nukleinsyre indeholder kun fire typer nukleotider. Funktionerne af nukleinsyremolekyler afhænger af deres struktur, de nukleotider, de indeholder, deres antal i kæden og sekvensen af ​​forbindelsen i molekylet.

Hvert nukleotid består af tre komponenter: en nitrogenholdig base, et kulhydrat og en phosphorsyre. Hvert DNA-nukleotid indeholder en af ​​fire typer nitrogenholdige baser (adenin - A, thymin - T, guanin - G eller cytosin - C), samt kulhydratet deoxyribose og en phosphorsyrerest.

Således adskiller DNA-nukleotider sig kun i typen af ​​nitrogenholdig base.

Et DNA-molekyle består af kæmpe variation nukleotider forbundet i en kæde i en bestemt rækkefølge. Hver type DNA-molekyle har sit eget antal og sekvens af nukleotider.

DNA-molekyler er meget lange. For eksempel vil det kræve en bog på omkring 820.000 sider at nedskrive nukleotidsekvensen i DNA-molekyler fra én menneskelig celle (46 kromosomer) i bogstaver. Der kan dannes vekslende fire typer nukleotider uendeligt sæt varianter af DNA-molekyler. Disse strukturelle træk ved DNA-molekyler giver dem mulighed for at lagre en enorm mængde information om alle organismers egenskaber.

I 1953 amerikansk biolog J. Watson og engelsk fysiker F. Crick skabte en model af DNA-molekylets struktur. Forskere har fundet ud af, at hvert DNA-molekyle består af to kæder, der er forbundet og spiral snoet. Hun ligner dobbelt helix. I hver kæde veksler fire typer nukleotider i en bestemt sekvens.

Nukleotidsammensætningen af ​​DNA varierer mellem forskellige typer bakterier, svampe, planter, dyr. Men det ændrer sig ikke med alderen og afhænger kun lidt af miljøændringer. Nukleotider er parret, det vil sige, at antallet af adenin-nukleotider i ethvert DNA-molekyle er lig med antallet af thymidin-nukleotider (A-T), og antallet af cytosin-nukleotider er lig med antallet af guanin-nukleotider (C-G). Dette skyldes det faktum, at forbindelsen af ​​to kæder til hinanden i et DNA-molekyle adlyder en bestemt regel, nemlig: adenin af en kæde er altid forbundet med to hydrogenbindinger kun med Thymin i den anden kæde, og guanin - af tre hydrogenbindinger med cytosin, det vil sige, at nukleotidkæderne i et DNA-molekyle er komplementære, komplementerer hinanden.

Nukleinsyremolekyler - DNA og RNA - er opbygget af nukleotider. DNA-nukleotider omfatter en nitrogenholdig base (A, T, G, C), kulhydratet deoxyribose og en phosphorsyremolekylrest. DNA-molekylet er en dobbelt helix, bestående af to kæder forbundet med hydrogenbindinger efter komplementaritetsprincippet. DNA's funktion er at lagre arvelig information.

Cellerne i alle organismer indeholder molekyler af ATP - adenosintriphosphorsyre. ATP er et universelt cellestof, hvis molekyle har energirige bindinger. ATP-molekylet er ét unikt nukleotid, der ligesom andre nukleotider består af tre komponenter: en nitrogenholdig base - adenin, et kulhydrat - ribose, men i stedet for ét indeholder det tre rester af fosforsyremolekyler (fig. 12). Forbindelserne angivet i figuren med et ikon er rige på energi og kaldes makroergisk. Hvert ATP-molekyle indeholder to højenergibindinger.

Når en højenergibinding brydes, og ét molekyle fosforsyre fjernes ved hjælp af enzymer, frigives 40 kJ/mol energi, og ATP omdannes til ADP - adenosindiphosphorsyre. Når endnu et molekyle fosforsyre fjernes, frigives yderligere 40 kJ/mol; AMP dannes - adenosinmonophosphorsyre. Disse reaktioner er reversible, det vil sige, AMP kan omdannes til ADP, ADP til ATP.

ATP-molekyler nedbrydes ikke kun, men syntetiseres også, så deres indhold i cellen er relativt konstant. Betydningen af ​​ATP i en celles liv er enorm. Disse molekyler spiller en ledende rolle i det energistofskifte, der er nødvendigt for at sikre cellens og organismens liv som helhed.

Ris. Skema over strukturen af ​​ATP.
adenin –

Et RNA-molekyle er normalt en enkelt kæde, bestående af fire typer nukleotider - A, U, G, C. Tre hovedtyper af RNA er kendt: mRNA, rRNA, tRNA. Indholdet af RNA-molekyler i en celle er ikke konstant, de deltager i proteinbiosyntesen. ATP er et universelt energistof i cellen, som indeholder energirige bindinger. ATP spiller en central rolle i cellulær energimetabolisme. RNA og ATP findes både i cellens kerne og cytoplasma.

En celle er den elementære strukturelle enhed af levende organismer. Alle levende ting - det være sig mennesker, dyr, planter, svampe eller bakterier - har en celle i deres kerne. I en persons krop er der mange af disse celler - hundredtusindvis af celler udgør kroppen af ​​pattedyr og krybdyr, men i en persons krop er der få - mange bakterier består af kun én celle. Men antallet af celler er ikke så vigtigt som deres tilstedeværelse.

Det har længe været kendt, at celler har alle levende tings egenskaber: de trækker vejret, føder, formerer sig, tilpasser sig nye forhold og dør endda. Og som alle levende ting indeholder celler organiske og uorganiske stoffer.

Meget mere, for det er både vand og selvfølgelig den største del Sektionen kaldet "cellens uorganiske stoffer" er allokeret til vand - det udgør 40-98% af cellens samlede volumen.

Vand i et bur gør mange ting væsentlige funktioner: det sikrer cellens elasticitet, hastigheden af ​​de kemiske reaktioner, der finder sted i den, bevægelsen af ​​indkommende stoffer i hele cellen og deres fjernelse. Derudover opløses mange stoffer i vand, det kan deltage i kemiske reaktioner, og det er vand, der er ansvarlig for termoreguleringen af ​​hele kroppen, da vand har god varmeledningsevne.

Ud over vand omfatter cellens uorganiske stoffer også mange mineraler, opdelt i makroelementer og mikroelementer.

Makroelementer omfatter stoffer som jern, nitrogen, kalium, magnesium, natrium, svovl, kulstof, phosphor, calcium og mange andre.

Mikroelementer er for det meste, tungmetaller, såsom bor, mangan, brom, kobber, molybdæn, jod og zink.

Kroppen indeholder også ultramikroelementer, herunder guld, uran, kviksølv, radium, selen og andre.

Alle uorganiske stoffer i cellen spiller deres egen vigtige rolle. Således er nitrogen involveret i en lang række forbindelser - både protein og ikke-protein, og bidrager til dannelsen af ​​vitaminer, aminosyrer og pigmenter.

Calcium er en kaliumantagonist og tjener som lim til planteceller.

Jern er involveret i respirationsprocessen og er en del af hæmoglobinmolekyler.

Kobber er ansvarlig for dannelsen af ​​blodlegemer, hjertesundhed og god appetit.

Bor er ansvarlig for vækstprocessen, især i planter.

Kalium sikrer cytoplasmaets kolloide egenskaber, dannelsen af ​​proteiner og normal hjertefunktion.

Natrium sikrer også den korrekte rytme af hjerteaktivitet.

Svovl er involveret i dannelsen af ​​nogle aminosyrer.

Fosfor er involveret i dannelsen af ​​et stort antal essentielle forbindelser, såsom nukleotider, nogle enzymer, AMP, ATP, ADP.

Og kun ultramikroelementernes rolle er stadig fuldstændig ukendt.

Men cellens uorganiske stoffer alene kunne ikke gøre den komplet og levende. Organisk stof er lige så vigtigt.

C omfatter kulhydrater, lipider, enzymer, pigmenter, vitaminer og hormoner.

Kulhydrater opdeles i monosaccharider, disaccharider, polysaccharider og oligosaccharider. Mono-di- og polysaccharider er den vigtigste energikilde for celler og kroppen, men vanduopløselige oligosaccharider limer bindevæv sammen og beskytter cellerne mod ugunstige ydre påvirkninger.

Lipider opdeles i selve fedtstoffer og lipoider - fedtlignende stoffer, der danner orienterede molekylære lag.

Enzymer er katalysatorer, der accelererer biokemiske processer i organismen. Derudover reducerer enzymer mængden, der forbruges for at give reaktivitet energimolekyle.

Vitaminer er nødvendige for at regulere oxidationen af ​​aminosyrer og kulhydrater samt for fuld vækst og udvikling.

Hormoner er nødvendige for at regulere kroppens funktion.

Den kemiske sammensætning af plante- og dyreceller er meget ens, hvilket indikerer enheden af ​​deres oprindelse. Mere end 80 kemiske grundstoffer er blevet fundet i celler.

De kemiske grundstoffer, der er til stede i cellen, er opdelt i 3 store grupper : makronæringsstoffer, mesoelementer, mikroelementer.

Makroelementer omfatter kulstof, oxygen, brint og nitrogen. Mesoelementer- dette er svovl, fosfor, kalium, calcium, jern. Mikroelementer - zink, jod, kobber, mangan og andre.

Biologisk vigtige kemiske elementer i cellen:

Nitrogen -strukturel komponent proteiner og NK.

Brint- er en del af vand og alle biologiske forbindelser.

Magnesium- aktiverer arbejdet af mange enzymer; strukturel komponent af klorofyl.

Calcium- hovedbestanddelen af ​​knogler og tænder.

Jern- er inkluderet i hæmoglobin.

Jod- er en del af skjoldbruskkirtelhormonet.

Cellestoffer opdeles i organiske(proteiner, nukleinsyrer, lipider, kulhydrater, ATP) og uorganisk(vand og mineralsalte).

Vand udgør op til 80 % af cellemassen, spiller vigtig rolle:

vand i cellen er et opløsningsmiddel

· transporterer næringsstoffer;

· vand fjernes fra kroppen skadelige stoffer;

· høj varmekapacitet af vand;

· Fordampning af vand hjælper med at afkøle dyr og planter.

· giver cellen elasticitet.

Mineraler:

· deltage i opretholdelse af homeostase ved at regulere strømmen af ​​vand ind i cellen;

· kalium og natrium sikrer overførsel af stoffer over membranen og er involveret i forekomsten og ledningen af ​​nerveimpulser.

· mineralsalte, primært calciumphosphater og carbonater, giver hårdhed til knoglevæv.

Løs et problem med humant blodgenetik

Proteiner, deres rolle i kroppen

Protein- organiske stoffer, der findes i alle celler, som består af monomerer.

Protein- højmolekylær ikke-periodisk polymer.

Monomer er aminosyre (20).

Aminosyrer indeholder en aminogruppe, en carboxylgruppe og et radikal. Aminosyrer er forbundet med hinanden for at danne en peptidbinding. Proteiner er ekstremt forskellige; for eksempel er der over 10 millioner af dem i den menneskelige krop.

Proteindiversitet afhænger af:

1. forskellig sekvens af AK'er

2. afhængig af størrelse

3. fra sammensætningen

Protein strukturer

Primær struktur af protein - en sekvens af aminosyrer forbundet med en peptidbinding (lineær struktur).

Protein sekundær struktur - spiral struktur.

Protein tertiær struktur- kugle (glomerulær struktur).

Kvartær proteinstruktur- består af flere kugler. Karakteristisk for hæmoglobin og klorofyl.

Egenskaber af proteiner

1. Komplementaritet: et proteins evne til at passe et andet stof i form som en nøgle til en lås.

2. Denaturering: overtrædelse naturlig struktur protein (temperatur, surhedsgrad, saltholdighed, tilsætning af andre stoffer osv.). Eksempler på denaturering: ændring i proteinegenskaber ved kogning af æg, overførsel af protein fra flydende tilstand til fast.

3. Renaturering - genoprettelse af proteinstrukturen, hvis den primære struktur ikke er blevet beskadiget.

Protein funktioner

1. Konstruktion: dannelse af alle cellemembraner

2. Katalytisk: proteiner er katalysatorer; fremskynde kemiske reaktioner

3. Motorisk: aktin og myosin er en del af muskelfibre.

4. Transport: overførsel af stoffer til forskellige væv og kropsorganer (hæmoglobin er et protein, der er en del af røde blodlegemer)

5. Beskyttende: antistoffer, fibrinogen, trombin - proteiner involveret i udviklingen af ​​immunitet og blodkoagulation;

6. Energi: Deltag i plastiske udvekslingsreaktioner for at bygge nye proteiner.

7. Regulerende: hormonet insulins rolle i reguleringen af ​​blodsukkeret.

8. Opbevaring: ophobning af proteiner i kroppen som reserveproteiner næringsstoffer, for eksempel i æg, mælk, plantefrø.

Disse omfatter vand og mineralsalte.

Vand nødvendigt for implementering af livsprocesser i cellen. Dens indhold er 70-80% af cellemassen. Vandets vigtigste funktioner:

    er et universelt opløsningsmiddel;

    er det miljø, hvori biokemiske reaktioner forekommer;

    definerer fysiologiske egenskaber celler (elasticitet, volumen);

    deltager i kemiske reaktioner;

    opretholder termisk balance i kroppen på grund af høj varmekapacitet og termisk ledningsevne;

    er det vigtigste middel til transport af stoffer.

Mineralsalte til stede i cellen i form af ioner: kationer K+, Na+, Ca 2+, Mg 2+; anioner – Cl -, HCO 3 -, H 2 PO 4 -.

3. Organiske stoffer i cellen.

De organiske forbindelser i en celle består af mange gentagne grundstoffer (monomerer) og er store molekyler - polymerer. Disse omfatter proteiner, fedtstoffer, kulhydrater og nukleinsyrer. Deres indhold i cellen: proteiner -10-20%; fedtstoffer - 1-5%; kulhydrater - 0,2-2,0%; nukleinsyrer - 1-2%; organiske stoffer med lav molekylvægt – 0,1-0,5 %.

Egern – organiske stoffer med høj molekylvægt (høj molekylvægt). Den strukturelle enhed af deres molekyle er en aminosyre. 20 aminosyrer deltager i dannelsen af ​​proteiner. Hvert proteins molekyle indeholder kun visse aminosyrer i den rækkefølge, der er karakteristisk for dette protein. Aminosyren har følgende formel:

H 2 N – CH – COOH

Sammensætningen af ​​aminosyrer omfatter NH 2 - en aminogruppe med basiske egenskaber; COOH – carboxylgruppe med sure egenskaber; radikaler, der adskiller aminosyrer fra hinanden.

Der er primære, sekundære, tertiære og kvaternære proteinstrukturer. Aminosyrer forbundet med hinanden af ​​peptidbindinger bestemmer dens primære struktur. Egern primær struktur Ved hjælp af hydrogenbindinger er de forbundet til en helix og danner en sekundær struktur. Polypeptidkæder, der snoer sig på en bestemt måde til en kompakt struktur, danner en kugle (kugle) - proteinets tertiære struktur. De fleste proteiner har en tertiær struktur. Det skal bemærkes, at aminosyrer kun er aktive på overfladen af ​​kuglen. Proteiner med en kuglestruktur kombineres for at danne en kvaternær struktur (for eksempel hæmoglobin). Når den er udsat høj temperatur, syrer og andre faktorer ødelægges komplekse proteinmolekyler - proteindenaturering. Når forholdene forbedres, er et denatureret protein i stand til at genoprette sin struktur, hvis dets primære struktur ikke ødelægges. Denne proces kaldes renaturering.

Proteiner er artsspecifikke: hver dyreart er karakteriseret ved et sæt specifikke proteiner.

Der er simple og komplekse proteiner. Simple består kun af aminosyrer (for eksempel albuminer, globuliner, fibrinogen, myosin osv.). Komplekse proteiner omfatter udover aminosyrer også andre organiske forbindelser, for eksempel fedtstoffer og kulhydrater (lipoproteiner, glykoproteiner osv.).

Proteiner udfører følgende funktioner:

    enzymatisk (f.eks. nedbryder enzymet amylase kulhydrater);

    strukturelle (for eksempel er de en del af membraner og andre celleorganeller);

    receptor (for eksempel fremmer proteinet rhodopsin et bedre syn);

    transport (for eksempel bærer hæmoglobin oxygen eller kuldioxid);

    beskyttende (for eksempel er immunoglobulinproteiner involveret i dannelsen af ​​immunitet);

    motorisk (for eksempel er aktin og myosin involveret i sammentrækningen af ​​muskelfibre);

    hormonelle (for eksempel insulin omdanner glucose til glykogen);

    energi (når 1 g protein nedbrydes, frigives 4,2 kcal energi).

Fedtstoffer (lipider) - forbindelser af trivalent alkoholglycerol og fedtsyrer med høj molekylvægt. Kemisk formel fed:

CH2-O-C(O)-R1

CH2-O-C(O)-R3, hvor radikalerne kan være forskellige.

Funktioner af lipider i cellen:

    strukturelle (deltag i konstruktionen af ​​cellemembranen);

    energi (når 1 g fedt nedbrydes i kroppen, frigives 9,2 kcal energi);

    beskyttende (beskytter mod varmetab, mekanisk skade);

    fedt er en kilde til endogent vand (ved oxidation af 10 g fedt frigives 11 g vand);

    regulering af stofskiftet.

Kulhydrater – deres molekyle kan repræsenteres af den generelle formel C n (H 2 O) n – kulstof og vand.

Kulhydrater er opdelt i tre grupper: monosaccharider (inkluderer et sukkermolekyle - glucose, fructose osv.), oligosaccharider (inkluderer fra 2 til 10 monosaccharider: saccharose, lactose) og polysaccharider (højmolekylære forbindelser - glykogen, stivelse osv.). ).

Funktioner af kulhydrater:

    tjene som startelementer til konstruktion af forskellige organiske stoffer, for eksempel under fotosyntese - glucose;

    kroppens vigtigste energikilde; under deres nedbrydning ved hjælp af ilt frigives mere energi end under oxidation af fedt;

    beskyttende (for eksempel indeholder slim udskilt af forskellige kirtler en masse kulhydrater; det beskytter væggene i hule organer (bronkier, mave, tarme) mod mekanisk skade; har antiseptiske egenskaber);

    struktur- og støttefunktioner: en del af plasmamembranen.

Nukleinsyrer er fosforholdige biopolymerer. Disse omfatter deoxyribonukleinsyre (DNA) Og ribonukleinsyrer (RNA)..

DNA - de største biopolymerer, deres monomer er nukleotid. Den består af rester af tre stoffer: en nitrogenholdig base, kulhydratet deoxyribose og phosphorsyre. Der er 4 kendte nukleotider involveret i dannelsen af ​​et DNA-molekyle. To nitrogenholdige baser er derivater af pyrimidin - thymin og cytosin. Adenin og guanin er klassificeret som purinderivater.

Ifølge DNA-modellen foreslået af J. Watson og F. Crick (1953), består DNA-molekylet af to strenge, der spiraler rundt om hinanden.

De to strenge af et molekyle holdes sammen af ​​hydrogenbindinger, der opstår mellem dem. komplementære nitrogenholdige baser. Adenin er komplementær til thymin, og guanin er komplementær til cytosin. DNA i celler er placeret i kernen, hvor det sammen med proteiner dannes kromosomer. DNA findes også i mitokondrier og plastider, hvor deres molekyler er arrangeret i en ring. Hoved DNA funktion– opbevaring af arvelig information indeholdt i sekvensen af ​​nukleotider, der danner dets molekyle, og overførsel af denne information til datterceller.

Ribonukleinsyre enkeltstrenget. Et RNA-nukleotid består af en af ​​de nitrogenholdige baser (adenin, guanin, cytosin eller uracil), kulhydratet ribose og en phosphorsyrerest.

Der er flere typer RNA.

Ribosomalt RNA(r-RNA) i kombination med protein er en del af ribosomer. Ribosomer udfører proteinsyntese. Messenger RNA(i-RNA) bærer information om proteinsyntese fra kernen til cytoplasmaet. Overfør RNA(tRNA) er placeret i cytoplasmaet; binder visse aminosyrer til sig selv og leverer dem til ribosomer, stedet for proteinsyntese.

RNA findes i nukleolus, cytoplasma, ribosomer, mitokondrier og plastider. Der er en anden type RNA i naturen - viral. I nogle vira udfører den funktionen med at lagre og overføre arvelig information. I andre vira udføres denne funktion af viralt DNA.

Adenosin triphosphorsyre (ATP) er et specielt nukleotid dannet af den nitrogenholdige base adenin, kulhydratet ribose og tre fosforsyrerester.

ATP er en universel energikilde, der er nødvendig for biologiske processer, der forekommer i cellen. ATP-molekylet er meget ustabilt og er i stand til at spalte et eller to fosfatmolekyler og frigive en stor mængde energi. Denne energi bruges på at sikre alle cellens vitale funktioner – biosyntese, bevægelse, generering af en elektrisk impuls osv. Bindingerne i ATP-molekylet kaldes makroerge. Spaltningen af ​​fosfat fra et ATP-molekyle er ledsaget af frigivelse af 40 kJ energi. ATP-syntese forekommer i mitokondrier.

Sammensætningen af ​​en levende celle omfatter de samme kemiske elementer, som er en del af den livløse natur. Af 104 elementer periodiske system D.I. Mendeleev fandt 60 i celler.

De er opdelt i tre grupper:

  1. hovedelementerne er oxygen, kulstof, brint og nitrogen (98% af cellesammensætningen);
  2. elementer, der udgør tiendedele og hundrededele af en procent - kalium, phosphor, svovl, magnesium, jern, klor, calcium, natrium (i alt 1,9%);
  3. alle andre grundstoffer til stede i endnu mindre mængder er mikroelementer.

Den molekylære sammensætning af en celle er kompleks og heterogen. Individuelle forbindelser - vand og mineralsalte - findes også i livløs natur; andre - organiske forbindelser: kulhydrater, fedtstoffer, proteiner, nukleinsyrer osv. - er kun karakteristiske for levende organismer.

UORGANISKE STOFFER

Vand udgør omkring 80 % af cellens masse; i unge hurtigtvoksende celler - op til 95%, i gamle celler - 60%.

Vandets rolle i cellen er stor.

Det er hovedmediet og opløsningsmidlet, deltager i de fleste kemiske reaktioner, bevægelse af stoffer, termoregulering, dannelse cellulære strukturer, bestemmer cellens volumen og elasticitet. De fleste stoffer kommer ind og ud af kroppen i en vandig opløsning. Biologisk rolle vand bestemmes af specificiteten af ​​dets struktur: polariteten af ​​dets molekyler og evnen til at danne hydrogenbindinger, på grund af hvilke komplekser af flere vandmolekyler opstår. Hvis tiltrækningsenergien mellem vandmolekyler er mindre end mellem vandmolekylerne og et stof, opløses den i vand. Sådanne stoffer kaldes hydrofile (fra græsk "hydro" - vand, "filet" - kærlighed). Disse er mange mineralsalte, proteiner, kulhydrater osv. Hvis tiltrækningsenergien mellem vandmolekyler er større end tiltrækningsenergien mellem vandmolekyler og et stof, er sådanne stoffer uopløselige (eller svagt opløselige), de kaldes hydrofobe ( fra det græske "phobos" - frygt) - fedtstoffer, lipider osv.

Mineralsalte i vandige celleopløsninger dissocieres til kationer og anioner, hvilket giver en stabil mængde nødvendige kemiske elementer og osmotisk tryk. Af kationerne er de vigtigste K+, Na+, Ca 2+, Mg+. Koncentrationen af ​​individuelle kationer i cellen og i det ekstracellulære miljø er ikke den samme. I en levende celle er koncentrationen af ​​K høj, Na + lav, og i blodplasmaet er koncentrationen af ​​Na + tværtimod høj og K + lav. Dette skyldes den selektive permeabilitet af membraner. Forskellen i koncentrationen af ​​ioner i cellen og miljøet sikrer strømmen af ​​vand fra miljøet ind i cellen og optagelsen af ​​vand af planternes rødder. Manglen på individuelle elementer - Fe, P, Mg, Co, Zn - blokerer dannelsen af ​​nukleinsyrer, hæmoglobin, proteiner og andre vitale vigtige stoffer og fører til alvorlige sygdomme. Anioner bestemmer konstanten af ​​det pH-cellulære miljø (neutralt og let alkalisk). Af anionerne er de vigtigste HPO 4 2-, H 2 PO 4 -, Cl -, HCO 3 -

ORGANISKE STOFFER

Organiske stoffer i komplekset udgør omkring 20-30% af cellesammensætningen.

Kulhydrater- organiske forbindelser bestående af kulstof, brint og oxygen. De er opdelt i simple - monosaccharider (fra det græske "monos" - en) og komplekse - polysaccharider (fra det græske "poly" - mange).

Monosaccharider(deres generel formel C n H 2n O n) er farveløse stoffer med en behagelig sød smag, meget opløselige i vand. De adskiller sig i antallet af kulstofatomer. Af monosacchariderne er de mest almindelige hexoser (med 6 C-atomer): glucose, fruktose (findes i frugter, honning, blod) og galactose (findes i mælk). Af pentoserne (med 5 C-atomer) er de mest almindelige ribose og deoxyribose, som indgår i nukleinsyrer og ATP.

Polysaccharider refererer til polymerer - forbindelser, hvor den samme monomer gentages mange gange. Monomererne af polysaccharider er monosaccharider. Polysaccharider er vandopløselige og mange har en sød smag. Af disse er de enkleste disaccharider, bestående af to monosaccharider. For eksempel består saccharose af glucose og fructose; mælkesukker - fra glukose og galactose. Når antallet af monomerer stiger, falder opløseligheden af ​​polysaccharider. Af de højmolekylære polysaccharider er glykogen det mest almindelige hos dyr, og stivelse og fibre (cellulose) i planter. Sidstnævnte består af 150-200 glukosemolekyler.

Kulhydrater- den vigtigste energikilde for alle former for cellulær aktivitet (bevægelse, biosyntese, sekretion osv.). Ved at nedbryde til de enkleste produkter CO 2 og H 2 O frigiver 1 g kulhydrat 17,6 kJ energi. Kulhydrater udfører en konstruktionsfunktion i planter (deres skaller består af cellulose) og rollen som lagringsstoffer (i planter - stivelse, i dyr - glykogen).

Lipider- Det er vanduopløselige fedtlignende stoffer og fedtstoffer, bestående af glycerol og højmolekylære fedtsyrer. Animalsk fedt findes i mælk, kød og subkutant væv. På stuetemperatur Det her faste stoffer. I planter findes fedtstoffer i frø, frugter og andre organer. Ved stuetemperatur er de væsker. Med fedtstoffer kemisk struktur fedtlignende stoffer ligner hinanden. Der er mange af dem i blommen i æg, hjerneceller og andet væv.

Lipidernes rolle er bestemt af deres strukturelle funktion. De består af cellemembraner, som på grund af deres hydrofobicitet forhindrer sammenblanding af celleindhold med miljø. Lipider udfører en energifunktion. Ved nedbrydning til CO 2 og H 2 O frigiver 1 g fedt 38,9 kJ energi. De leder varme dårligt, akkumulerer i det subkutane væv (og andre organer og væv), udfører beskyttende funktion og reservestoffernes rolle.

Egern- det mest specifikke og vigtige for kroppen. De tilhører ikke-periodiske polymerer. I modsætning til andre polymerer består deres molekyler af lignende, men ikke-identiske monomerer - 20 forskellige aminosyrer.

Hver aminosyre har sit eget navn, særlige struktur og egenskaber. Deres generelle formel kan repræsenteres som følger

Et aminosyremolekyle består af en specifik del (radikal R) og en del, der er ens for alle aminosyrer, herunder en aminogruppe (- NH 2) med basiske egenskaber, og en carboxylgruppe (COOH) med sure egenskaber. Tilstedeværelsen af ​​sure og basiske grupper i et molekyle bestemmer deres høje reaktivitet. Gennem disse grupper kombineres aminosyrer for at danne en polymer - protein. I dette tilfælde frigives et vandmolekyle fra aminogruppen i en aminosyre og carboxyl i en anden, og de frigivne elektroner kombineres for at danne en peptidbinding. Derfor kaldes proteiner polypeptider.

Et proteinmolekyle er en kæde af flere tiere eller hundreder af aminosyrer.

Proteinmolekyler er enorme i størrelse, hvorfor de kaldes makromolekyler. Proteiner er ligesom aminosyrer meget reaktive og kan reagere med syrer og baser. De adskiller sig i sammensætning, mængde og sekvens af aminosyrer (antallet af sådanne kombinationer af 20 aminosyrer er næsten uendeligt). Dette forklarer mangfoldigheden af ​​proteiner.

Der er fire niveauer af organisation i strukturen af ​​proteinmolekyler (59)

  • Primær struktur- en polypeptidkæde af aminosyrer forbundet i en bestemt sekvens af kovalente (stærke) peptidbindinger.
  • Sekundær struktur- en polypeptidkæde snoet til en tæt spiral. I den opstår lavstyrke hydrogenbindinger mellem peptidbindingerne i nabosving (og andre atomer). Tilsammen giver de en ret stærk struktur.
  • Tertiær struktur repræsenterer en bizar, men specifik konfiguration for hvert protein - en kugle. Det holdes af lavstyrke hydrofobe bindinger eller adhæsive kræfter mellem ikke-polære radikaler, som findes i mange aminosyrer. På grund af deres overflod giver de tilstrækkelig stabilitet af proteinmakromolekylet og dets mobilitet. Den tertiære struktur af proteiner opretholdes også på grund af kovalente S - S (es - es) bindinger, der opstår mellem fjerne radikaler af den svovlholdige aminosyre - cystein.
  • Kvartær struktur ikke typisk for alle proteiner. Det opstår, når flere proteinmakromolekyler kombineres for at danne komplekser. For eksempel er hæmoglobin i humant blod et kompleks af fire makromolekyler af dette protein.

Denne kompleksitet af strukturen af ​​proteinmolekyler er forbundet med mangfoldigheden af ​​funktioner, der er iboende i disse biopolymerer. Strukturen af ​​proteinmolekyler afhænger dog af miljøets egenskaber.

Krænkelse naturlig struktur kaldes egernet denaturering. Det kan forekomme under påvirkning af varme, kemikalier, strålingsenergi og andre faktorer. På svag effekt Kun den kvaternære struktur går i opløsning, med en stærkere struktur - tertiær, og derefter sekundær, og proteinet forbliver i form af en primær struktur - en polypeptidkæde Denne proces er delvist reversibel, og det denaturerede protein er i stand til at genoprette sin struktur.

Proteinets rolle i en celles liv er enorm.

Egern- Det her byggemateriale legeme. De deltager i konstruktionen af ​​cellens skal, organeller og membraner og individuelle væv (hår, blodkar osv.). Mange proteiner fungerer som katalysatorer i cellen - enzymer, der accelererer cellulære reaktioner titusinder eller hundreder af millioner gange. Omkring tusind enzymer er kendt. Ud over protein omfatter deres sammensætning metaller Mg, Fe, Mn, vitaminer osv.

Hver reaktion katalyseres af sit eget specifikke enzym. I dette tilfælde er det ikke hele enzymet, der virker, men en bestemt region - det aktive center. Den passer ind i underlaget som en nøgle i en lås. Enzymer fungerer ved en bestemt temperatur og pH i miljøet. Specielle kontraktile proteiner giver motoriske funktioner celler (bevægelse af flagellater, ciliater, muskelsammentrækning osv.). Individuelle proteiner (blodhæmoglobin) udfører en transportfunktion, der leverer ilt til alle organer og væv i kroppen. Specifikke proteiner - antistoffer - udfører en beskyttende funktion, neutraliserer fremmede stoffer. Nogle proteiner udfører en energifunktion. Nedbrydes til aminosyrer og derefter til endnu mere simple stoffer, frigiver 1 g protein 17,6 kJ energi.

Nukleinsyrer(fra det latinske "kerne" - kerne) blev først opdaget i kernen. De er af to typer - deoxyribonukleinsyrer(DNA) og ribonukleinsyrer(RNA). Deres biologiske rolle er stor; de bestemmer syntesen af ​​proteiner og overførslen af ​​arvelig information fra en generation til en anden.

DNA-molekylet har kompleks struktur. Den består af to spiral snoede kæder. Bredden af ​​den dobbelte helix er 2 nm 1 , længden er flere tiere og endda hundredvis af mikromikroner (hundrede eller tusinder af gange større end det største proteinmolekyle). DNA er en polymer, hvis monomerer er nukleotider - forbindelser bestående af et molekyle af fosforsyre, et kulhydrat - deoxyribose og en nitrogenholdig base. Deres generelle formel er som følger:

Fosforsyre og kulhydrat er ens i alle nukleotider, og nitrogenholdige baser er af fire typer: adenin, guanin, cytosin og thymin. De bestemmer navnet på de tilsvarende nukleotider:

  • adenyl (A),
  • guanyl (G),
  • cytosyl (C),
  • thymidyl (T).

Hver DNA-streng er et polynukleotid, der består af flere titusinder af nukleotider. I den er nabonukleotider forbundet med en stærk kovalent binding mellem fosforsyre og deoxyribose.

I betragtning af den enorme størrelse af DNA-molekyler kan kombinationen af ​​fire nukleotider i dem være uendelig stor.

Når en DNA-dobbelthelix dannes, er de nitrogenholdige baser i en kæde placeret i strengt i en bestemt rækkefølge mod nitrogenholdige baser er en anden. I dette tilfælde er T altid imod A, og kun C er imod G. Dette forklares ved, at A og T, samt G og C, strengt taget svarer til hinanden, som to halvdele ødelagt glas, og er yderligere eller komplementære(fra det græske "komplement" - tilføjelse) til hinanden. Hvis sekvensen af ​​nukleotider i en DNA-kæde er kendt, så er det ved komplementaritetsprincippet muligt at bestemme nukleotiderne i den anden kæde (se bilag, opgave 1). Komplementære nukleotider er forbundet ved hjælp af hydrogenbindinger.

Der er to forbindelser mellem A og T, og tre mellem G og C.

Fordoblingen af ​​DNA-molekylet er dets unikke egenskab, som sikrer overførsel af arvelig information fra modercellen til dattercellerne. Processen med DNA-fordobling kaldes DNA-reduplikation. Det udføres på følgende måde. Kort før celledeling afvikles DNA-molekylet, og dets dobbeltstreng spaltes under påvirkning af et enzym i den ene ende i to uafhængige kæder. På hver halvdel af cellens frie nukleotider bygges der ifølge komplementaritetsprincippet en anden kæde. Som et resultat fremkommer der i stedet for ét DNA-molekyle to fuldstændig identiske molekyler.

RNA- en polymer, der i struktur ligner en DNA-streng, men meget mindre i størrelse. RNA-monomerer er nukleotider bestående af phosphorsyre, et kulhydrat (ribose) og en nitrogenholdig base. Tre nitrogenholdige baser af RNA - adenin, guanin og cytosin - svarer til dem i DNA, men den fjerde er anderledes. I stedet for thymin indeholder RNA uracil. Dannelsen af ​​en RNA-polymer sker gennem kovalente bindinger mellem ribose og phosphorsyre i nabonukleotider. Tre typer RNA er kendt: messenger RNA(i-RNA) overfører information om strukturen af ​​proteinet fra DNA-molekylet; overføre RNA(tRNA) transporterer aminosyrer til stedet for proteinsyntese; ribosomalt RNA (r-RNA) er indeholdt i ribosomer og er involveret i proteinsyntese.

ATP- adenosin triphosphorsyre - vigtigt organisk forbindelse. Dens struktur er et nukleotid. Den indeholder den nitrogenholdige base adenin, kulhydratet ribose og tre molekyler af fosforsyre. ATP er en ustabil struktur; under påvirkning af enzymet brydes bindingen mellem "P" og "O", et molekyle af fosforsyre spaltes og ATP går ind i