A2. นักวิทยาศาสตร์คนไหนเป็นผู้ค้นพบเซลล์นี้? 1) อ. ลีเวนฮุก 2) ต. ชวานน์ 3) ร. ฮุค 4) ร. เวอร์โชว
A3. เนื้อหาขององค์ประกอบทางเคมีใดมีมากกว่าวัตถุแห้งของเซลล์? 1) ไนโตรเจน 2) คาร์บอน 3) ไฮโดรเจน 4) ออกซิเจน
A4. ในภาพแสดงระยะไมโอซิสระยะใด 1) แอนาเฟส 1 2) เมตาเฟส 1 3) เมตาเฟส 2 4) แอนาเฟส II
A5. สิ่งมีชีวิตชนิดใดคือเคมีบำบัด? 1) สัตว์ 2) พืช 3) แบคทีเรียไนตริไฟริ่ง 4) เชื้อรา A6 การก่อตัวของเอ็มบริโอสองชั้นเกิดขึ้นในช่วงระยะเวลา 1) ความแตกแยก 2) การย่อยอาหาร 3) การสร้างอวัยวะ 4) ระยะหลังเอ็มบริโอ
A7. จำนวนทั้งสิ้นของยีนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตเรียกว่า 1) พันธุกรรม 2) กลุ่มยีน 3) การฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ 4) จีโนไทป์ A8 ในเจเนอเรชั่นที่ 2 ที่มีการผสมข้ามพันธุ์แบบโมโนไฮบริดและด้วย การปกครองโดยสมบูรณ์มีการแบ่งลักษณะเป็นอัตราส่วน 1) 3:1 2) 1:2:1 3) 9:3:3:1 4) 1:1
A9. เพื่อทางกายภาพ ปัจจัยก่อกลายพันธุ์หมายถึง 1) รังสีอัลตราไวโอเลต 2) กรดไนตรัส 3) ไวรัส 4) เบนโซไพรีน
A10. ไรโบโซมอาร์เอ็นเอสังเคราะห์ที่ส่วนใดของเซลล์ยูคาริโอต 1) ไรโบโซม 2) ER แบบหยาบ 3) นิวเคลียส 4) เครื่องมือ Golgi
A11. คำว่าส่วนหนึ่งของ DNA ที่สร้างรหัสสำหรับโปรตีนชนิดหนึ่งคืออะไร? 1) โคดอน 2) แอนติโคดอน 3) แฝด 4) ยีน
A12. ตั้งชื่อสิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิค 1) เห็ดชนิดหนึ่ง 2) อะมีบา 3) วัณโรคบาซิลลัส 4) ต้นสน
A13. นิวเคลียร์โครมาตินทำมาจากอะไร? 1) คาริโอพลาสซึม 2) สายของ RNA 3) โปรตีนเส้นใย 4) DNA และโปรตีน
A14. การข้ามไมโอซิสเกิดขึ้นที่ระยะใด 1) การพยากรณ์ I 2) เฟส 3) การพยากรณ์ II 4) แอนาเฟส I
ก15. อะไรเกิดขึ้นจาก ectoderm ในระหว่างการสร้างอวัยวะ? 1) โนโทคอร์ด 2) ท่อประสาท 3) เมโซเดิร์ม 4) เอนโดเดิร์ม
A16. สิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เซลล์ ได้แก่ 1) ยูกลีนา 2) แบคทีริโอฟาจ 3) สเตรปโตคอคคัส 4) ซิเลียต
A17. การสังเคราะห์โปรตีนเป็น mRNA เรียกว่า 1) การแปล 2) การถอดรหัส 3) การทำซ้ำ 4) การสลายตัว
A18. ในช่วงแสงของการสังเคราะห์ด้วยแสง 1) การสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตเกิดขึ้น 2) การสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ 3) การดูดซึม คาร์บอนไดออกไซด์ 4) โฟโตไลซิสของน้ำ
A19. การแบ่งเซลล์โดยคงชุดโครโมโซมไว้ เรียกว่า 1) อะมิโทซิส 2) ไมโอซิส 3) การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ 4) ไมโทซิส
ก20. เมแทบอลิซึมของพลาสติกประกอบด้วย 1) ไกลโคไลซิส 2) การหายใจแบบใช้ออกซิเจน 3) การประกอบสายโซ่ mRNA บน DNA 4) การสลายแป้งเป็นกลูโคส
ก21. เลือก ข้อความที่ไม่ถูกต้องในโปรคาริโอต โมเลกุล DNA 1) ปิดอยู่ในวงแหวน 2) ไม่เกี่ยวข้องกับโปรตีน 3) มียูราซิลแทนไทมีน 4) มีอยู่ใน เอกพจน์
A22. ขั้นตอนที่สามของแคแทบอลิซึมเกิดขึ้นที่ไหน - ออกซิเดชันหรือการหายใจโดยสมบูรณ์? 1) ในกระเพาะอาหาร 2) ในไมโตคอนเดรีย 3) ในไลโซโซม 4) ในไซโตพลาสซึม
ก23. ถึง การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศหมายถึง 1) การก่อตัวของผลไม้ parthenocarpic ในแตงกวา 2) การสร้าง parthenogenesis ในผึ้ง 3) การสืบพันธุ์ของดอกทิวลิปด้วยหัว 4) การผสมเกสรด้วยตนเองในพืชดอก
A24. สิ่งมีชีวิตใดที่พัฒนาได้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงในระยะหลังเอ็มบริโอ 1) จิ้งจก 2) กบ 3) ด้วงมันฝรั่งโคโลราโด 4) บินได้
ก25. ไวรัสโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์ส่งผลกระทบต่อ 1) อวัยวะสืบพันธุ์ 2) T-lymphocytes 3) เม็ดเลือดแดง 4) ผิวหนังและปอด
A26. การแบ่งเซลล์เริ่มต้นที่ระยะ 1) บลาสทูลา 2) เนรูลา 3) ไซโกต 4) แกสทรูลา
A27. โปรตีนโมโนเมอร์คืออะไร? 1) โมโนแซ็กคาไรด์ 2) นิวคลีโอไทด์ 3) กรดอะมิโน 4) เอนไซม์
A28. การสะสมของสารและการก่อตัวของถุงหลั่งเกิดขึ้นที่ออร์แกเนลล์ใด 1) เครื่องมือ Golgi 2) ER หยาบ 3) พลาสติด 4) ไลโซโซม
ก29. โรคใดที่ถ่ายทอดทางเพศสัมพันธ์ได้? 1) หูหนวก 2) เบาหวาน 3) ฮีโมฟีเลีย 4) ความดันโลหิตสูง
A30. โปรดระบุข้อความที่ไม่ถูกต้อง ความสำคัญทางชีวภาพไมโอซิสมีดังนี้: 1) เพิ่มขึ้น ความหลากหลายทางพันธุกรรมสิ่งมีชีวิต 2) ความเสถียรของสายพันธุ์จะเพิ่มขึ้นเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง 3) ความเป็นไปได้ของการรวมตัวกันของลักษณะอันเป็นผลมาจากการข้ามปรากฏขึ้น 4) ความน่าจะเป็นของความแปรปรวนรวมกันของสิ่งมีชีวิตลดลง
b) ออกซิเจน c) คาร์บอน d) ไฮโดรเจน 2. องค์ประกอบทางเคมีใดที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของเนื้อเยื่อกระดูกและกรดนิวคลีอิกพร้อมกัน? a) โพแทสเซียม b) ฟอสฟอรัส c) แคลเซียม d) สังกะสี 3. เมื่อน้ำกลายเป็นน้ำแข็งระยะห่างระหว่างโมเลกุล: a) ลดลง b) เพิ่มขึ้น c) ไม่เปลี่ยนแปลง 4. เด็กพัฒนาโรคกระดูกอ่อนโดยขาด: ก) แมงกานีสและธาตุเหล็ก b) แคลเซียมและฟอสฟอรัส c) ทองแดงและสังกะสี d) ซัลเฟอร์และไนโตรเจน 5. องค์ประกอบใดรวมอยู่ในโมเลกุลคลอโรฟิลล์? a) โซเดียม b) โพแทสเซียม c) แมกนีเซียม d) คลอรีน 6. เขียนจากองค์ประกอบทางเคมีจำนวนหนึ่ง: O, C, H, N, Fe, K, S, Zn, Cu ที่มีอยู่ในเซลล์ ได้แก่: ก) พื้นฐาน สารประกอบอินทรีย์ b) องค์ประกอบมาโคร c) องค์ประกอบขนาดเล็ก 7. เขียนจากชุดองค์ประกอบที่เสนอ: O, Si, Fe, H, C, N, Al, Mg องค์ประกอบที่มีอำนาจเหนือกว่า: a) ในธรรมชาติที่มีชีวิต b) ในธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต 8. คืออะไร ความสำคัญของน้ำต่อการทำงานที่สำคัญของเซลล์: ก) ตัวกลางสำหรับองค์ประกอบทางเคมี b) ตัวทำละลาย c) แหล่งออกซิเจนในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์ อินทรียฺวัตถุ- 1. ข้อใดต่อไปนี้ สารประกอบเคมีไม่ใช่ไบโอโพลีเมอร์ใช่ไหม? ก) โปรตีน b) กลูโคส c) DNA d) เซลลูโลส 2. ไฮโดรคาร์บอนสังเคราะห์จากสารประกอบอะไรในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง? a) จาก O2 และ H2O b) จาก CO2 และ H2 c) จาก CO2 และ H2O d) จาก CO2 และ H2CO3 3. ผลิตภัณฑ์ใดแนะนำให้มอบให้กับนักวิ่งมาราธอนที่เหนื่อยล้าในระยะไกลเพื่อรักษาความแข็งแรง? a) น้ำตาลชิ้น b) เนยเล็กน้อย c) เนื้อชิ้น d) เล็กน้อย น้ำแร่ 4. ความสามารถของอูฐในการทนต่อความกระหายได้ดีนั้นอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าไขมัน: ก) กักเก็บน้ำไว้ในร่างกาย b) ปล่อยน้ำระหว่างการเกิดออกซิเดชัน c) สร้างชั้นฉนวนความร้อนที่ลดการระเหย 5. พลังงานปริมาณมากที่สุดคือ ปล่อยออกมาในระหว่างการสลายหนึ่งกรัม: a) C5H12O5 b) C6H10O6 c) C6H12O6 d) C6H12O5 6. สูตรของโมเลกุลกลูโคสเขียนถูกต้องในกรณีใด? a) อีเธอร์ b) แอลกอฮอล์ c) น้ำ d) กรดไฮโดรคลอริก
ข้อความเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมี Cu (ทองแดง)1.ความหมายของสารเคมี
องค์ประกอบสำหรับร่างกายมนุษย์
2.ข้อเสีย ขององค์ประกอบนี้มันนำไปสู่อะไร?
3.ส่วนเกินขององค์ประกอบนี้นำไปสู่อะไร?
4.มีอาหารอะไรบ้าง
วันนี้ค้นพบและจัดสรรแล้วใน รูปแบบบริสุทธิ์มีองค์ประกอบทางเคมีมากมายในตารางธาตุ และหนึ่งในห้าขององค์ประกอบเหล่านี้พบได้ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด พวกเขาเป็นส่วนประกอบหลักของสารอินทรีย์และเช่นเดียวกับอิฐ สารอนินทรีย์.
องค์ประกอบทางเคมีใดบ้างที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของเซลล์โดยชีววิทยาของสารใดที่สามารถตัดสินได้ว่ามีอยู่ในร่างกาย - เราจะพิจารณาทั้งหมดนี้ในบทความ
องค์ประกอบทางเคมีมีความคงตัวเป็นเท่าใด?
เพื่อรักษาความมั่นคงในร่างกาย แต่ละเซลล์จะต้องรักษาความเข้มข้นของส่วนประกอบแต่ละส่วนให้อยู่ในระดับคงที่ ระดับนี้ถูกกำหนดโดยชนิดพันธุ์ แหล่งที่อยู่อาศัย และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
เพื่อตอบคำถามว่าองค์ประกอบทางเคมีใดบ้างที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของเซลล์ จำเป็นต้องเข้าใจอย่างชัดเจนว่าสารใด ๆ มีส่วนประกอบใด ๆ ของตารางธาตุ
บางครั้ง เรากำลังพูดถึงประมาณหนึ่งในร้อยและหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์ของเนื้อหาองค์ประกอบบางอย่างในเซลล์ แต่การเปลี่ยนแปลงจำนวนดังกล่าวแม้แต่หนึ่งในพันก็สามารถส่งผลร้ายแรงต่อร่างกายได้แล้ว
จากองค์ประกอบทางเคมี 118 องค์ประกอบในเซลล์ของมนุษย์ ต้องมีอย่างน้อย 24 องค์ประกอบ ไม่มีส่วนประกอบใดที่จะพบได้ในสิ่งมีชีวิต แต่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของ วัตถุที่ไม่มีชีวิตธรรมชาติ. ข้อเท็จจริงนี้ยืนยันถึงความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตในระบบนิเวศ
บทบาทขององค์ประกอบต่างๆ ที่ประกอบกันเป็นเซลล์
แล้วองค์ประกอบทางเคมีอะไรบ้างที่ประกอบเป็นเซลล์? ควรสังเกตบทบาทในชีวิตของร่างกายโดยตรงขึ้นอยู่กับความถี่ของการเกิดขึ้นและความเข้มข้นในไซโตพลาสซึม อย่างไรก็ตาม เนื้อหาที่แตกต่างกันองค์ประกอบในเซลล์ ความสำคัญของแต่ละองค์ประกอบในเซลล์ เท่าๆ กันสูง. การขาดสิ่งใดสิ่งหนึ่งอาจส่งผลเสียต่อร่างกายโดยปิดการเผาผลาญชีวเคมีที่สำคัญที่สุด ปฏิกริยาเคมี.
เมื่อแสดงรายการองค์ประกอบทางเคมีที่ประกอบขึ้นเป็นเซลล์ของมนุษย์ เราต้องกล่าวถึงสามประเภทหลัก ซึ่งเราจะพิจารณาเพิ่มเติม:
องค์ประกอบทางชีวภาพพื้นฐานของเซลล์
ไม่น่าแปลกใจที่องค์ประกอบ O, C, H, N จัดอยู่ในประเภทสารชีวภาพ เนื่องจากองค์ประกอบเหล่านี้ก่อตัวเป็นสารอินทรีย์ทั้งหมดและสารที่ไม่ใช่สารอินทรีย์หลายชนิด อินทรียฺวัตถุ- เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต หรือกรดนิวคลีอิก หากไม่มีส่วนประกอบที่จำเป็นเหล่านี้ต่อร่างกาย
หน้าที่ขององค์ประกอบเหล่านี้กำหนดไว้ เนื้อหาสูงในสิ่งมีชีวิต เมื่อรวมกันแล้วคิดเป็น 98% ของมวลร่างกายแห้งทั้งหมด กิจกรรมของเอนไซม์เหล่านี้สามารถแสดงอะไรได้อีก?
- ออกซิเจน เนื้อหาในเซลล์มีค่าประมาณ 62% ของมวลแห้งทั้งหมด หน้าที่: การสร้างสารอินทรีย์และอนินทรีย์, การมีส่วนร่วมในระบบทางเดินหายใจ;
- คาร์บอน. เนื้อหาถึง 20% ฟังก์ชั่นหลัก: รวมอยู่ในทั้งหมด ;
- ไฮโดรเจน ความเข้มข้นของมันมีค่า 10% นอกจากความจริงที่ว่าองค์ประกอบนี้เป็นส่วนประกอบของสารอินทรีย์และน้ำแล้ว มันยังมีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงพลังงานอีกด้วย
- ไนโตรเจน จำนวนเงินไม่เกิน 3-5% บทบาทหลักของมันคือการก่อตัวของกรดอะมิโน, กรดนิวคลีอิก, ATP, วิตามินหลายชนิด, เฮโมโกลบิน, เฮโมไซยานิน, คลอโรฟิลล์
เหล่านี้เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ประกอบเป็นเซลล์และก่อตัวเป็นสารส่วนใหญ่ที่จำเป็นสำหรับชีวิตปกติ
ความสำคัญของสารอาหารหลัก
สารอาหารหลักจะช่วยบอกคุณว่าองค์ประกอบทางเคมีใดบ้างที่รวมอยู่ในเซลล์ จากหลักสูตรชีววิทยาเป็นที่ชัดเจนว่านอกเหนือจากหลักแล้ว 2% ของมวลแห้งยังประกอบด้วยส่วนประกอบอื่น ๆ ตารางธาตุ- และองค์ประกอบหลัก ได้แก่ องค์ประกอบที่มีเนื้อหาไม่ต่ำกว่า 0.01% หน้าที่หลักจะแสดงในรูปแบบตาราง
แคลเซียม (แคลิฟอร์เนีย) | ทำหน้าที่ในการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อ เป็นส่วนหนึ่งของเพคติน กระดูกและฟัน ช่วยเพิ่มการแข็งตัวของเลือด |
|
ฟอสฟอรัส (P) | เป็นส่วนหนึ่งของแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุด - ATP |
|
มีส่วนร่วมในการก่อตัวของสะพานไดซัลไฟด์ระหว่างการพับโปรตีนเป็นโครงสร้างตติยภูมิ ส่วนหนึ่งของซิสเตอีน และเมไทโอนีน วิตามินบางชนิด |
||
โพแทสเซียมไอออนเกี่ยวข้องกับเซลล์และมีอิทธิพลต่อศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์ด้วย |
||
ประจุลบหลักของร่างกาย |
||
โซเดียม (นา) | โพแทสเซียมที่คล้ายคลึงกันซึ่งมีส่วนร่วมในกระบวนการเดียวกัน |
|
แมกนีเซียม (มก.) | แมกนีเซียมไอออนเป็นตัวควบคุมกระบวนการ ในใจกลางของโมเลกุลคลอโรฟิลล์ยังมีอะตอมแมกนีเซียมอยู่ด้วย |
|
มีส่วนร่วมในการขนส่งอิเล็กตรอนไปตามการหายใจและการสังเคราะห์ด้วยแสง ฯลฯ ลิงค์โครงสร้างไมโอโกลบิน เฮโมโกลบิน และเอนไซม์หลายชนิด |
เราหวังว่าจากที่กล่าวมาข้างต้น การระบุองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นส่วนหนึ่งของเซลล์และอยู่ในองค์ประกอบมหภาคนั้นไม่ใช่เรื่องยาก
องค์ประกอบขนาดเล็ก
นอกจากนี้ยังมีส่วนประกอบของเซลล์โดยที่ร่างกายไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ แต่เนื้อหาจะน้อยกว่า 0.01% เสมอ เรามาพิจารณาว่าองค์ประกอบทางเคมีใดเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์และอยู่ในกลุ่มขององค์ประกอบขนาดเล็ก
มันเป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์ DNA และ RNA polymerase รวมถึงฮอร์โมนหลายชนิด (เช่น อินซูลิน) |
||
มีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง การสังเคราะห์ฮีโมไซยานิน และเอนไซม์บางชนิด |
||
เป็นส่วนประกอบโครงสร้างของฮอร์โมน T3 และ T4 ต่อมไทรอยด์ |
||
แมงกานีส (Mn) | น้อยกว่า 0.001 | รวมอยู่ในเอนไซม์และกระดูก มีส่วนร่วมในการตรึงไนโตรเจนในแบคทีเรีย |
น้อยกว่า 0.001 | ส่งผลต่อกระบวนการเจริญเติบโตของพืช |
|
ส่วนหนึ่งของกระดูกและเคลือบฟัน |
สารอินทรีย์และอนินทรีย์
นอกเหนือจากที่ระบุไว้แล้ว มีองค์ประกอบทางเคมีอื่นใดอีกบ้างที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของเซลล์? คำตอบสามารถพบได้เพียงแค่ศึกษาโครงสร้างของสารส่วนใหญ่ในร่างกาย ในหมู่พวกเขาโมเลกุลของแหล่งกำเนิดอินทรีย์และอนินทรีย์มีความโดดเด่นและแต่ละกลุ่มเหล่านี้มีชุดองค์ประกอบคงที่
สารอินทรีย์ประเภทหลัก ได้แก่ โปรตีน กรดนิวคลีอิกไขมันและคาร์โบไฮเดรต พวกมันถูกสร้างขึ้นจากพื้นฐานทั้งหมด สารอาหาร: โครงกระดูกของโมเลกุลประกอบด้วยคาร์บอนอยู่เสมอ และไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจนก็เป็นส่วนหนึ่งของอนุมูล ในสัตว์ ประเภทที่โดดเด่นคือโปรตีน และในพืชคือโพลีแซ็กคาไรด์
สารอนินทรีย์ล้วนแต่เป็นเกลือแร่และแน่นอนว่าคือน้ำ ในบรรดาสารอนินทรีย์ทั้งหมดในเซลล์ มากที่สุดคือ H 2 O ซึ่งสารที่เหลือจะถูกละลายไป
จากทั้งหมดที่กล่าวมาจะช่วยให้คุณทราบว่าองค์ประกอบทางเคมีใดเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ และหน้าที่ของพวกมันในร่างกายจะไม่เป็นปริศนาสำหรับคุณอีกต่อไป
>> เคมี: องค์ประกอบทางเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
มีการค้นพบองค์ประกอบมากกว่า 70 รายการในสารที่สร้างเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด (มนุษย์ สัตว์ พืช) องค์ประกอบเหล่านี้มักจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: องค์ประกอบมาโครและองค์ประกอบขนาดเล็ก
Macroelements พบได้ในเซลล์ใน ปริมาณมาก- ประการแรก ได้แก่ คาร์บอน ออกซิเจน ไนโตรเจน และไฮโดรเจน พวกมันรวมกันเกือบ 98% ของเนื้อหาทั้งหมดของเซลล์ นอกจากองค์ประกอบเหล่านี้แล้ว องค์ประกอบหลักยังรวมถึงแมกนีเซียม โพแทสเซียม แคลเซียม โซเดียม ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ และคลอรีน เนื้อหาทั้งหมดของพวกเขาคือ 1.9% ดังนั้นส่วนแบ่งขององค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ จึงคิดเป็นประมาณ 0.1% เหล่านี้คือองค์ประกอบขนาดเล็ก ซึ่งรวมถึงเหล็ก สังกะสี แมงกานีส โบรอน ทองแดง ไอโอดีน โคบอลต์ โบรมีน ฟลูออรีน อลูมิเนียม ฯลฯ
พบธาตุ 23 ชนิดในนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ได้แก่ ลิเธียม รูบิเดียม ทองแดง เงิน แบเรียม สตรอนเซียม ไทเทเนียม สารหนู วานาเดียม โครเมียม โมลิบดีนัม ไอโอดีน ฟลูออรีน แมงกานีส เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล ฯลฯ
เลือดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีธาตุ 24 ชนิด และสมองของมนุษย์มีธาตุ 18 ชนิด
อย่างที่คุณเห็นไม่มีองค์ประกอบพิเศษในเซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะของธรรมชาติที่มีชีวิตเท่านั้นนั่นคือ ระดับอะตอมไม่มีความแตกต่างระหว่างธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต ความแตกต่างเหล่านี้จะพบได้ในระดับเท่านั้น สารที่ซับซ้อน- บน ระดับโมเลกุล- ดังนั้นเมื่อรวมกับสารอนินทรีย์ (น้ำและเกลือแร่) เซลล์ของสิ่งมีชีวิตจึงมีสารที่มีลักษณะเฉพาะเท่านั้น - สารอินทรีย์ (โปรตีน, ไขมัน, คาร์โบไฮเดรต, กรดนิวคลีอิก, วิตามิน, ฮอร์โมน ฯลฯ ) สารเหล่านี้ส่วนใหญ่สร้างขึ้นจากคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน เช่น จากองค์ประกอบขนาดใหญ่ ธาตุขนาดเล็กมีอยู่ในสารเหล่านี้ในปริมาณเล็กน้อย แต่บทบาทในการทำงานปกติของสิ่งมีชีวิตนั้นมีมหาศาล ตัวอย่างเช่น สารประกอบของโบรอน แมงกานีส สังกะสี และโคบอลต์จะเพิ่มผลผลิตของพืชเกษตรแต่ละชนิดอย่างรวดเร็วและเพิ่มความต้านทานต่อ หลากหลายชนิดโรคต่างๆ
มนุษย์และสัตว์ได้รับธาตุขนาดเล็กที่จำเป็นสำหรับชีวิตปกติผ่านทางพืชที่พวกมันกิน หากมีแมงกานีสในอาหารไม่เพียงพอ อาจเกิดการชะลอการเจริญเติบโต วัยแรกรุ่นล่าช้า และความผิดปกติของการเผาผลาญในระหว่างการก่อตัวของโครงกระดูกได้ การเติมเกลือแมงกานีส 1 มิลลิกรัมลงในอาหารประจำวันของสัตว์จะช่วยขจัดโรคเหล่านี้
โคบอลต์เป็นส่วนหนึ่งของวิตามินบี 12 ซึ่งมีหน้าที่ในการทำงานของอวัยวะที่สร้างเลือด การขาดโคบอลต์ในอาหารมักเป็นสาเหตุ การเจ็บป่วยที่รุนแรงซึ่งนำไปสู่การเสื่อมถอยของร่างกายและถึงขั้นเสียชีวิตได้
ความสำคัญของธาตุขนาดเล็กสำหรับมนุษย์ได้รับการเปิดเผยครั้งแรกในระหว่างการศึกษาโรค เช่น โรคคอพอกประจำถิ่น ซึ่งมีสาเหตุมาจากการขาดไอโอดีนในอาหารและน้ำ การรับประทานเกลือที่มีไอโอดีนช่วยให้ร่างกายฟื้นตัวได้ และการเพิ่มลงในอาหารในปริมาณเล็กน้อยจะช่วยป้องกันโรคได้ เพื่อจุดประสงค์นี้เกลือแกงจะได้รับไอโอดีนโดยเติมโพแทสเซียมไอโอไดด์ 0.001-0.01%
ตัวเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ชีวภาพส่วนใหญ่ประกอบด้วยสังกะสี โมลิบดีนัม และโลหะอื่นๆ บางชนิด องค์ประกอบเหล่านี้ซึ่งบรรจุอยู่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตในปริมาณที่น้อยมาก ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานปกติของกลไกทางชีวเคมีที่ดีที่สุด และเป็นตัวควบคุมกระบวนการสำคัญอย่างแท้จริง
องค์ประกอบขนาดเล็กจำนวนมากมีอยู่ในวิตามิน - สารอินทรีย์ต่างๆ ลักษณะทางเคมีเข้าสู่ร่างกายด้วยอาหารในปริมาณน้อยและมีผลอย่างมากต่อการเผาผลาญและการทำงานโดยทั่วไปของร่างกาย ในแบบของฉันเอง ผลทางชีวภาพพวกมันอยู่ใกล้กับเอนไซม์ แต่เอนไซม์นั้นถูกสร้างขึ้นจากเซลล์ของร่างกาย และวิตามินมักมาจากอาหาร แหล่งที่มาของวิตามิน ได้แก่ พืช: ผลไม้รสเปรี้ยว โรสฮิป ผักชีฝรั่ง หัวหอม กระเทียม และอื่นๆ อีกมากมาย วิตามินบางชนิด - A, B1, B2, K - ได้รับการสังเคราะห์ วิตามินได้ชื่อมาจากคำสองคำ ได้แก่ vita - life และ amine - ที่มีไนโตรเจน
องค์ประกอบย่อยก็เป็นส่วนหนึ่งของฮอร์โมนเช่นกัน - ทางชีววิทยา สารออกฤทธิ์ควบคุมการทำงานของอวัยวะและระบบอวัยวะของมนุษย์และสัตว์ พวกเขาใช้ชื่อของพวกเขาจาก คำภาษากรีกฮาร์เมา - ฉันชนะ ฮอร์โมนผลิตโดยต่อมไร้ท่อและเข้าสู่กระแสเลือดซึ่งส่งฮอร์โมนไปทั่วร่างกาย ฮอร์โมนบางชนิดได้มาจากการสังเคราะห์
1. องค์ประกอบมาโครและองค์ประกอบขนาดเล็ก
2. บทบาทขององค์ประกอบจุลภาคในชีวิตของพืช สัตว์ และมนุษย์
3. สารอินทรีย์ ได้แก่ โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต
4. เอนไซม์
5. วิตามิน.
6. ฮอร์โมน.
องค์ประกอบทางเคมีมีอยู่ในรูปแบบใดที่ความแตกต่างระหว่างสิ่งมีชีวิตกับธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตเริ่มต้นขึ้น?
เหตุใดองค์ประกอบหลักแต่ละชนิดจึงถูกเรียกว่าไบโอจีนิก รายชื่อพวกเขา
เนื้อหาบทเรียน บันทึกบทเรียนสนับสนุนวิธีการเร่งความเร็วการนำเสนอบทเรียนแบบเฟรมเทคโนโลยีเชิงโต้ตอบ ฝึกฝน งานและแบบฝึกหัดการทดสอบตัวเอง การฝึกอบรม กรณีศึกษา การบ้านภารกิจ ปัญหาความขัดแย้ง คำถามเชิงวาทศิลป์จากนักเรียน ภาพประกอบ เสียง คลิปวิดีโอ และมัลติมีเดียภาพถ่าย รูปภาพ กราฟิก ตาราง แผนภาพ อารมณ์ขัน เกร็ดเล็กเกร็ดน้อย เรื่องตลก การ์ตูน อุปมา คำพูด ปริศนาอักษรไขว้ คำพูด ส่วนเสริม บทคัดย่อบทความ เคล็ดลับสำหรับเปล ตำราเรียนขั้นพื้นฐาน และพจนานุกรมคำศัพท์เพิ่มเติมอื่นๆ การปรับปรุงตำราเรียนและบทเรียนแก้ไขข้อผิดพลาดในตำราเรียนการอัปเดตส่วนในตำราเรียน องค์ประกอบของนวัตกรรมในบทเรียน การแทนที่ความรู้ที่ล้าสมัยด้วยความรู้ใหม่ สำหรับครูเท่านั้น บทเรียนที่สมบูรณ์แบบ แผนปฏิทินเป็นเวลาหนึ่งปี หลักเกณฑ์โปรแกรมการอภิปราย บทเรียนบูรณาการสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกของเราประกอบด้วยเซลล์ที่มีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายคลึงกัน ในบทความนี้ เราจะพูดคุยสั้นๆ เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของเซลล์ บทบาทของมันในชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด และค้นหาว่าวิทยาศาสตร์ศึกษาประเด็นนี้อย่างไร
กลุ่มธาตุองค์ประกอบทางเคมีของเซลล์
วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาส่วนประกอบและโครงสร้างของเซลล์ที่มีชีวิตเรียกว่าเซลล์วิทยา
องค์ประกอบทั้งหมดรวมอยู่ใน โครงสร้างทางเคมีสิ่งมีชีวิตสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:
- องค์ประกอบมาโคร;
- องค์ประกอบขนาดเล็ก;
- องค์ประกอบอัลตราไมโคร
ธาตุขนาดใหญ่ ได้แก่ ไฮโดรเจน คาร์บอน ออกซิเจน และไนโตรเจน คิดเป็นเกือบ 98% ขององค์ประกอบทั้งหมด
องค์ประกอบย่อยมีอยู่ในหนึ่งในสิบและหนึ่งในร้อยของเปอร์เซ็นต์ และเนื้อหาอัลตราไมโครองค์ประกอบที่ต่ำมาก - หนึ่งในร้อยและหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์
บทความ 4 อันดับแรกที่กำลังอ่านเรื่องนี้อยู่ด้วย
แปลจากภาษากรีกว่า "มาโคร" แปลว่าใหญ่ และ "ไมโคร" แปลว่าเล็ก
นักวิทยาศาสตร์พบว่าไม่มีองค์ประกอบพิเศษใดที่มีลักษณะเฉพาะในสิ่งมีชีวิต ดังนั้นทั้งธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตจึงประกอบด้วยองค์ประกอบเดียวกัน นี่เป็นการพิสูจน์ความสัมพันธ์ของพวกเขา
แม้จะมีเนื้อหาเชิงปริมาณขององค์ประกอบทางเคมี แต่การไม่มีหรือลดลงอย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบก็นำไปสู่การตายของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ท้ายที่สุดแล้วแต่ละคนก็มีความหมายของตัวเอง
บทบาทขององค์ประกอบทางเคมีของเซลล์
องค์ประกอบขนาดใหญ่เป็นพื้นฐานของโพลีเมอร์ชีวภาพ ได้แก่ โปรตีน คาร์โบไฮเดรต กรดนิวคลีอิก และไขมัน
ธาตุขนาดเล็กเป็นส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์ที่สำคัญและมีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญ เป็นส่วนประกอบของเกลือแร่ซึ่งอยู่ในรูปของแคตไอออนและแอนไอออนตามอัตราส่วนที่กำหนด สภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง- ส่วนใหญ่มักเป็นด่างเล็กน้อยเนื่องจากอัตราส่วนของเกลือแร่ไม่เปลี่ยนแปลง
เฮโมโกลบินประกอบด้วยธาตุเหล็ก, คลอโรฟิลล์ - แมกนีเซียม, โปรตีน - ซัลเฟอร์, กรดนิวคลีอิก - ฟอสฟอรัส, เมแทบอลิซึมเกิดขึ้นเมื่อมีแคลเซียมในปริมาณที่เพียงพอ
ข้าว. 2. องค์ประกอบของเซลล์
องค์ประกอบทางเคมีบางชนิดเป็นส่วนประกอบของสารอนินทรีย์ เช่น น้ำ เธอเล่น บทบาทใหญ่ในกิจกรรมชีวิตของทั้งพืชและ เซลล์สัตว์- น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดี ด้วยเหตุนี้ สารทั้งหมดในร่างกายจึงถูกแบ่งออกเป็น:
- ชอบน้ำ - ละลายในน้ำ
- ไม่ชอบน้ำ - ห้ามละลายน้ำ
ด้วยการมีน้ำทำให้เซลล์มีความยืดหยุ่นและส่งเสริมการเคลื่อนที่ของสารอินทรีย์ในไซโตพลาสซึม
ข้าว. 3. สารของเซลล์
ตาราง “คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีของเซลล์”
เพื่อให้เข้าใจได้อย่างชัดเจนว่าองค์ประกอบทางเคมีใดเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ เราได้รวมองค์ประกอบเหล่านั้นไว้ในตารางต่อไปนี้:
|
องค์ประกอบ |
ความหมาย |
|
|
สารอาหารหลัก |
||
|
ออกซิเจน คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน |
||
|
เป็นส่วนประกอบของเปลือกในพืช ในร่างกายของสัตว์ พบในกระดูกและฟัน และมีส่วนสำคัญในการแข็งตัวของเลือด |
||
|
ที่มีอยู่ในกรดนิวคลีอิก เอนไซม์ เนื้อเยื่อกระดูก และเคลือบฟัน |
||
|
องค์ประกอบขนาดเล็ก |
||
|
เป็นพื้นฐานของโปรตีน เอนไซม์ และวิตามิน |
||
|
ให้การส่งผ่าน แรงกระตุ้นของเส้นประสาท, กระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีน การสังเคราะห์ด้วยแสง และกระบวนการเจริญเติบโต |
||
|
หนึ่งในองค์ประกอบ น้ำย่อยในกระเพาะอาหาร,เอนไซม์กระตุ้น |
||
|
มีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญซึ่งเป็นส่วนประกอบของฮอร์โมนไทรอยด์ |
||
|
ให้การส่งแรงกระตุ้นไปที่ ระบบประสาทรักษาความดันภายในเซลล์ให้คงที่ กระตุ้นการสังเคราะห์ฮอร์โมน |
||
|
องค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบของคลอโรฟิลล์ เนื้อเยื่อกระดูก และฟัน กระตุ้นการสังเคราะห์ DNA และกระบวนการถ่ายเทความร้อน |
||
|
คลอโรฟิลล์เป็นส่วนสำคัญของฮีโมโกลบิน เลนส์ และกระจกตา ลำเลียงออกซิเจนไปทั่วร่างกาย |
||
|
ธาตุอัลตราไมโคร |
||
|
เป็นส่วนสำคัญของกระบวนการสร้างเลือดและการสังเคราะห์ด้วยแสง ช่วยเร่งกระบวนการออกซิเดชันภายในเซลล์ |
||
|
แมงกานีส |
กระตุ้นการสังเคราะห์ด้วยแสง มีส่วนร่วมในการสร้างเลือด และให้ผลผลิตสูง |
|
|
ส่วนประกอบของเคลือบฟัน |
||
|
ควบคุมการเจริญเติบโตของพืช |
||
เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?
เซลล์แห่งธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตแต่ละเซลล์มีองค์ประกอบทางเคมีของตัวเอง โดยองค์ประกอบของพวกเขาวัตถุมีชีวิตและ ธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตมีความคล้ายคลึงกัน นี่เป็นการพิสูจน์ความสัมพันธ์อันใกล้ชิดของพวกเขา แต่ละเซลล์ประกอบด้วยองค์ประกอบมาโคร องค์ประกอบย่อย และองค์ประกอบพิเศษขนาดเล็ก ซึ่งแต่ละเซลล์มีบทบาทเป็นของตัวเอง การไม่มีอย่างน้อยหนึ่งอย่างนำไปสู่การเจ็บป่วยและการเสียชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
ทดสอบในหัวข้อ
การประเมินผลการรายงาน
คะแนนเฉลี่ย: 4.5. คะแนนรวมที่ได้รับ: 807
เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลก มันมีคุณลักษณะทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต: เติบโต, สืบพันธุ์, แลกเปลี่ยนสารและพลังงานกับสิ่งแวดล้อม, ตอบสนองต่อ สิ่งเร้าภายนอก- จุดเริ่มต้นของวิวัฒนาการทางชีววิทยาสัมพันธ์กับการปรากฏตัวของรูปแบบสิ่งมีชีวิตของเซลล์บนโลก สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวคือเซลล์ที่แยกจากกัน ร่างกายของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ทั้งหมด ทั้งสัตว์และพืช ถูกสร้างขึ้นจากเซลล์จำนวนไม่มากก็น้อย ซึ่งเป็นบล็อกชนิดหนึ่งที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน ไม่ว่าเซลล์จะเป็นระบบที่มีชีวิตครบถ้วน - เป็นสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกันหรือเป็นเพียงส่วนหนึ่งของมันก็ตาม เซลล์นั้นเต็มไปด้วยคุณลักษณะและคุณสมบัติที่เหมือนกันในทุกเซลล์
องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์
พบองค์ประกอบประมาณ 60 รายการในเซลล์ ตารางธาตุ Mendeleev ซึ่งพบได้ในธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตเช่นกัน นี่เป็นหนึ่งในข้อพิสูจน์ถึงความธรรมดาของการมีชีวิตและไม่มีชีวิต ในสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตที่มีมากที่สุดได้แก่ ไฮโดรเจน ออกซิเจน คาร์บอน และไนโตรเจน ซึ่งคิดเป็นประมาณ 98% ของมวลเซลล์ นี่เป็นเพราะคุณสมบัติทางเคมีที่แปลกประหลาดของไฮโดรเจนออกซิเจนคาร์บอนและไนโตรเจนซึ่งส่งผลให้พวกมันเหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อตัวของโมเลกุลที่ทำหน้าที่ทางชีวภาพ องค์ประกอบทั้งสี่นี้สามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งมากได้โดยการจับคู่อิเล็กตรอนที่เป็นของอะตอมสองอะตอม อะตอมของคาร์บอนที่มีพันธะโควาเลนต์สามารถสร้างโครงร่างที่แตกต่างกันมากมายนับไม่ถ้วน โมเลกุลอินทรีย์- เนื่องจากอะตอมของคาร์บอนสามารถสร้างพันธะโควาเลนต์กับออกซิเจน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และซัลเฟอร์ได้อย่างง่ายดาย โมเลกุลอินทรีย์จึงมีความซับซ้อนและมีความหลากหลายทางโครงสร้างเป็นพิเศษ
นอกจากองค์ประกอบหลักทั้งสี่แล้ว เซลล์ยังมีปริมาณเหล็ก โพแทสเซียม โซเดียม แคลเซียม แมกนีเซียม คลอรีน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน ในปริมาณที่เห็นได้ชัดเจน (เศษส่วนที่ 10 และ 100 ของเปอร์เซ็นต์) องค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมด (สังกะสี ทองแดง ไอโอดีน ฟลูออรีน โคบอลต์ แมงกานีส ฯลฯ) พบได้ในเซลล์ในปริมาณที่น้อยมาก จึงเรียกว่าองค์ประกอบย่อย
องค์ประกอบทางเคมีเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบอนินทรีย์และอินทรีย์ สารประกอบอนินทรีย์ ได้แก่ น้ำ เกลือแร่ คาร์บอนไดออกไซด์ กรดและเบส สารประกอบอินทรีย์ ได้แก่ โปรตีน กรดนิวคลีอิก คาร์โบไฮเดรต ไขมัน (ลิพิด) และลิปิด นอกจากออกซิเจน ไฮโดรเจน คาร์บอน และไนโตรเจนแล้ว อาจมีองค์ประกอบอื่นๆ ด้วย โปรตีนบางชนิดมีกำมะถัน ฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิก โมเลกุลของฮีโมโกลบินประกอบด้วยธาตุเหล็ก แมกนีเซียมมีส่วนในการสร้างโมเลกุลคลอโรฟิลล์ องค์ประกอบขนาดเล็กแม้จะมีเนื้อหาในสิ่งมีชีวิตต่ำมาก แต่ก็เล่นได้ บทบาทสำคัญในกระบวนการชีวิต ไอโอดีนเป็นส่วนหนึ่งของฮอร์โมนไทรอยด์ - ไทรอกซีน, โคบอลต์เป็นส่วนหนึ่งของวิตามินบี 12, ฮอร์โมนของเกาะเล็กเกาะน้อยของตับอ่อน - อินซูลิน - มีสังกะสี ในปลาบางชนิด ทองแดงจะเข้ามาแทนที่ธาตุเหล็กในโมเลกุลเม็ดสีที่นำพาออกซิเจน
สารอนินทรีย์
น้ำ. H 2 O เป็นสารประกอบที่พบมากที่สุดในสิ่งมีชีวิต เนื้อหาอยู่ใน เซลล์ที่แตกต่างกันแตกต่างกันไปค่อนข้างมาก: จาก 10% ในเคลือบฟันถึง 98% ในร่างกายของแมงกะพรุน แต่โดยเฉลี่ยแล้วคิดเป็นประมาณ 80% ของน้ำหนักตัว บทบาทที่สำคัญอย่างยิ่งของน้ำในการช่วยสนับสนุนกระบวนการชีวิตนั้นเนื่องมาจากน้ำ คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี- ขั้วโมเลกุลและความสามารถในการขึ้นรูป พันธะไฮโดรเจนทำให้น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดีสำหรับสารจำนวนมาก ปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นในเซลล์จะเกิดขึ้นได้เฉพาะใน สารละลายที่เป็นน้ำ- น้ำยังเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหลายอย่างอีกด้วย
จำนวนพันธะไฮโดรเจนทั้งหมดระหว่างโมเลกุลของน้ำจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับ t °. ที่ที ° เมื่อน้ำแข็งละลาย พันธะไฮโดรเจนประมาณ 15% จะถูกทำลายที่อุณหภูมิ 40°C - ครึ่งหนึ่ง เมื่อเปลี่ยนเป็นสถานะก๊าซ พันธะไฮโดรเจนทั้งหมดจะถูกทำลาย สิ่งนี้อธิบายความสูง ความร้อนจำเพาะน้ำ. เมื่ออุณหภูมิของสภาพแวดล้อมภายนอกเปลี่ยนแปลง น้ำจะดูดซับหรือปล่อยความร้อนเนื่องจากการแตกหรือเกิดพันธะไฮโดรเจนใหม่ ด้วยวิธีนี้ ความผันผวนของอุณหภูมิภายในเซลล์จะน้อยกว่าใน สิ่งแวดล้อม- ความร้อนสูงของการระเหยอยู่ภายใต้กลไกการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพในพืชและสัตว์
น้ำในฐานะตัวทำละลายมีส่วนร่วมในปรากฏการณ์ออสโมซิส ซึ่งมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเซลล์ของร่างกาย ออสโมซิสคือการแทรกซึมของโมเลกุลตัวทำละลายผ่านเมมเบรนกึ่งซึมผ่านเข้าไปในสารละลายของสาร เยื่อกึ่งซึมผ่านได้คือเยื่อที่ยอมให้โมเลกุลของตัวทำละลายทะลุผ่านได้ แต่ไม่อนุญาตให้โมเลกุลของตัวถูกละลาย (หรือไอออน) ทะลุผ่านได้ ดังนั้นออสโมซิสจึงเป็นการแพร่กระจายของโมเลกุลน้ำทางเดียวไปในทิศทางของสารละลาย
เกลือแร่สารอนินทรีย์ส่วนใหญ่ในเซลล์อยู่ในรูปของเกลือในสถานะแยกตัวหรือของแข็ง ความเข้มข้นของแคตไอออนและแอนไอออนในเซลล์และในสภาพแวดล้อมไม่เท่ากัน เซลล์ประกอบด้วย K ค่อนข้างมากและมี Na ค่อนข้างมาก ในสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ เช่น ในพลาสมาในเลือด น้ำทะเลในทางกลับกันมีโซเดียมมากและโพแทสเซียมน้อย ความหงุดหงิดของเซลล์ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนความเข้มข้นของไอออน Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ ในเนื้อเยื่อของสัตว์หลายเซลล์ K เป็นส่วนหนึ่งของสารหลายเซลล์ที่รับประกันการทำงานร่วมกันของเซลล์และการจัดเรียงตามลำดับ แรงดันออสโมติกในเซลล์และคุณสมบัติในการบัฟเฟอร์ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของเกลือเป็นส่วนใหญ่ การบัฟเฟอร์คือความสามารถของเซลล์ในการรักษาปฏิกิริยาอัลคาไลน์เล็กน้อยของเนื้อหาให้อยู่ในระดับคงที่ บัฟเฟอร์ภายในเซลล์ส่วนใหญ่มาจากไอออน H 2 PO 4 และ HPO 4 2- ในของเหลวนอกเซลล์และเลือดบทบาทของบัฟเฟอร์จะเล่นโดย H 2 CO 3 และ HCO 3 - แอนไอออนจับไอออน H และไฮดรอกไซด์ไอออน (OH -) เนื่องจากปฏิกิริยาภายในเซลล์ของของเหลวนอกเซลล์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเลย เกลือแร่ที่ไม่ละลายน้ำ (เช่น Ca ฟอสเฟต) ให้ความแข็งแรงแก่เนื้อเยื่อกระดูกของสัตว์มีกระดูกสันหลังและเปลือกหอย
สารอินทรีย์ของเซลล์
กระรอกในบรรดาสารอินทรีย์ของเซลล์ โปรตีนเป็นอันดับแรกทั้งในด้านปริมาณ (10–12% ของมวลทั้งหมดของเซลล์) และความสำคัญ โปรตีนเป็นโพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (ด้วย น้ำหนักโมเลกุลตั้งแต่ 6,000 ถึง 1 ล้านขึ้นไป) โมโนเมอร์ซึ่งเป็นกรดอะมิโน สิ่งมีชีวิตใช้กรดอะมิโน 20 ชนิด แม้ว่าจะมีมากกว่านั้นก็ตาม กรดอะมิโนทุกชนิดประกอบด้วยหมู่อะมิโน (-NH 2) ซึ่งมีคุณสมบัติพื้นฐาน และหมู่คาร์บอกซิล (-COOH) ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นกรด กรดอะมิโนสองตัวรวมกันเป็นโมเลกุลเดียวโดยการสร้างพันธะ HN-CO และปล่อยโมเลกุลของน้ำออกมา พันธะระหว่างหมู่อะมิโนของกรดอะมิโนหนึ่งกับหมู่คาร์บอกซิลของอีกกลุ่มหนึ่งเรียกว่าพันธะเปปไทด์ โปรตีนเป็นโพลีเปปไทด์ที่มีกรดอะมิโนนับสิบและหลายร้อยตัว โมเลกุลของโปรตีนต่างๆ ต่างกันในเรื่องน้ำหนักโมเลกุล จำนวน องค์ประกอบของกรดอะมิโน และลำดับตำแหน่งของพวกมันในสายโซ่โพลีเปปไทด์ เป็นที่ชัดเจนว่าโปรตีนมีความหลากหลายอย่างมากในสิ่งมีชีวิตทุกประเภทประมาณ 10 10 - 10 12
เรียกว่าสายโซ่ของหน่วยกรดอะมิโนที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ด้วยพันธะเปปไทด์ในลำดับเฉพาะ โครงสร้างหลักกระรอก. ในเซลล์ โปรตีนมีลักษณะเหมือนเส้นใยหรือลูกบอลที่บิดเป็นเกลียว (ทรงกลม) สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในโปรตีนธรรมชาตินั้นสายโซ่โพลีเปปไทด์นั้นถูกจัดวางในลักษณะที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดขึ้นอยู่กับ โครงสร้างทางเคมีกรดอะมิโนที่เป็นส่วนประกอบ
ขั้นแรก สายโซ่โพลีเปปไทด์จะพับเป็นเกลียว แรงดึงดูดเกิดขึ้นระหว่างอะตอมของวงรอบข้างเคียงและเกิดพันธะไฮโดรเจนโดยเฉพาะระหว่าง NH- และ กลุ่ม COซึ่งอยู่ในทางเลี้ยวที่อยู่ติดกัน สายโซ่ของกรดอะมิโนที่บิดเป็นเกลียวทำให้เกิดโครงสร้างรองของโปรตีน อันเป็นผลมาจากการพับของเกลียวเพิ่มเติม โครงร่างเฉพาะของโปรตีนแต่ละชนิดจึงเกิดขึ้น เรียกว่าโครงสร้างตติยภูมิ โครงสร้างระดับตติยภูมิเกิดจากการกระทำของแรงยึดเกาะระหว่างอนุมูลที่ไม่ชอบน้ำที่พบในกรดอะมิโนบางชนิดและพันธะโควาเลนต์ระหว่างกลุ่ม SH ของกรดอะมิโนซิสเทอีน ( การเชื่อมต่อ S-S- จำนวนกรดอะมิโนที่มีอนุมูลที่ไม่ชอบน้ำและซิสเตอีน รวมถึงลำดับการจัดเรียงในสายโซ่โพลีเปปไทด์นั้นมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับโปรตีนแต่ละชนิด ดังนั้นคุณสมบัติของโครงสร้างตติยภูมิของโปรตีนจึงถูกกำหนดโดยโครงสร้างหลัก โปรตีนแสดงฤทธิ์ทางชีวภาพเฉพาะในรูปของโครงสร้างระดับตติยภูมิเท่านั้น ดังนั้นการแทนที่กรดอะมิโนแม้แต่ตัวเดียวในสายโซ่โพลีเปปไทด์สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงร่างของโปรตีนและลดหรือสูญเสียการออกฤทธิ์ทางชีวภาพของมัน
ในบางกรณีโมเลกุลโปรตีนจะรวมกันและสามารถทำหน้าที่ได้เฉพาะในรูปของสารเชิงซ้อนเท่านั้น ดังนั้นเฮโมโกลบินจึงมีความซับซ้อนประกอบด้วยโมเลกุลสี่โมเลกุลและมีเพียงรูปแบบนี้เท่านั้นที่สามารถเกาะติดและขนส่งออกซิเจนได้ มวลรวมดังกล่าวแสดงถึงโครงสร้างควอเทอร์นารีของโปรตีน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบโปรตีนแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก - ง่ายและซับซ้อน โปรตีนเชิงเดี่ยวประกอบด้วยกรดอะมิโน, กรดนิวคลีอิก (นิวคลีโอไทด์), ลิพิด (ไลโปโปรตีน), Me (metalloproteins), P (ฟอสโฟโปรตีน)
หน้าที่ของโปรตีนในเซลล์มีความหลากหลายมาก สิ่งที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือหน้าที่ในการก่อสร้าง: โปรตีนมีส่วนเกี่ยวข้องในการก่อตัวของโปรตีนทั้งหมด เยื่อหุ้มเซลล์และออร์แกเนลล์ของเซลล์ รวมถึงโครงสร้างภายในเซลล์ พิเศษเฉพาะ สำคัญมีบทบาทเป็นเอนไซม์ (ตัวเร่งปฏิกิริยา) ของโปรตีน เอนไซม์เร่งปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ 10 และ 100 ล้านครั้ง ฟังก์ชั่นของมอเตอร์นั้นมาจากโปรตีนที่หดตัวพิเศษ โปรตีนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวทุกประเภทที่เซลล์และสิ่งมีชีวิตสามารถทำได้ เช่น การกะพริบของตาและการตีของแฟลเจลลาในโปรโตซัว การหดตัวของกล้ามเนื้อในสัตว์ การเคลื่อนไหวของใบในพืช เป็นต้น หน้าที่การขนส่งของโปรตีนคือการ แนบองค์ประกอบทางเคมี (เช่น เฮโมโกลบินเพิ่ม O) หรือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (ฮอร์โมน) แล้วถ่ายโอนไปยังเนื้อเยื่อและอวัยวะของร่างกาย ฟังก์ชั่นการป้องกันแสดงออกมาในรูปแบบของการผลิตโปรตีนพิเศษที่เรียกว่าแอนติบอดีเพื่อตอบสนองต่อการแทรกซึมของโปรตีนหรือเซลล์แปลกปลอมเข้าสู่ร่างกาย แอนติบอดีจะจับและต่อต้านสารแปลกปลอม โปรตีนมีบทบาทสำคัญในการเป็นแหล่งพลังงาน ด้วยการแยกสมบูรณ์ 1g ปล่อยโปรตีนออกมา 17.6 กิโลจูล (~4.2 กิโลแคลอรี)
คาร์โบไฮเดรตคาร์โบไฮเดรตหรือแซ็กคาไรด์เป็นสารอินทรีย์ที่มี สูตรทั่วไป(ช 2 โอ) น. คาร์โบไฮเดรตส่วนใหญ่มีจำนวนอะตอม H เป็นสองเท่า จำนวนมากขึ้น O อะตอม เช่นเดียวกับในโมเลกุลของน้ำ นั่นเป็นสาเหตุที่สารเหล่านี้ถูกเรียกว่าคาร์โบไฮเดรต ในเซลล์ที่มีชีวิต คาร์โบไฮเดรตจะพบได้ในปริมาณไม่เกิน 1-2 บางครั้งอาจอยู่ที่ 5% (ในตับ ในกล้ามเนื้อ) มีคาร์โบไฮเดรตมากที่สุด เซลล์พืชซึ่งในบางกรณีมีเนื้อหาถึง 90% ของมวลวัตถุแห้ง (เมล็ดพืช หัวมันฝรั่ง ฯลฯ )
คาร์โบไฮเดรตนั้นง่ายและซับซ้อน คาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยวเรียกว่าโมโนแซ็กคาไรด์ ขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมของคาร์โบไฮเดรตในโมเลกุล โมโนแซ็กคาไรด์เรียกว่าไตรโอส, เทโทรส, เพนโตสหรือเฮกโซส ในบรรดาคาร์บอนโมโนแซ็กคาไรด์ทั้งหกชนิด - เฮกโซส - ที่สำคัญที่สุดคือกลูโคสฟรุคโตสและกาแลคโตส กลูโคสมีอยู่ในเลือด (0.1-0.12%) เพนโตสไรโบสและดีออกซีไรโบสพบได้ในกรดนิวคลีอิกและเอทีพี หากโมโนแซ็กคาไรด์สองชนิดรวมกันเป็นโมเลกุลเดียว สารประกอบนั้นเรียกว่าไดแซ็กคาไรด์ น้ำตาลโต๊ะที่ได้จากอ้อยหรือหัวบีทประกอบด้วยกลูโคสหนึ่งโมเลกุลและฟรุกโตสหนึ่งโมเลกุลน้ำตาลนม - กลูโคสและกาแลคโตส
คาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนที่เกิดจากโมโนแซ็กคาไรด์หลายชนิดเรียกว่าโพลีแซ็กคาไรด์ โมโนเมอร์ของโพลีแซ็กคาไรด์ เช่น แป้ง ไกลโคเจน เซลลูโลส คือ กลูโคส คาร์โบไฮเดรตทำหน้าที่หลักสองประการ: การก่อสร้างและพลังงาน เซลลูโลสก่อตัวเป็นผนังเซลล์พืช ไคตินโพลีแซ็กคาไรด์ที่ซับซ้อนทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบโครงสร้างหลักของโครงกระดูกภายนอกของสัตว์ขาปล้อง ไคตินยังทำหน้าที่สร้างเชื้อราอีกด้วย คาร์โบไฮเดรตมีบทบาทเป็นแหล่งพลังงานหลักในเซลล์ ในระหว่างการออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรต 1 กรัม จะมีการปล่อย 17.6 กิโลจูล (~4.2 กิโลแคลอรี) แป้งในพืชและไกลโคเจนในสัตว์สะสมอยู่ในเซลล์และทำหน้าที่เป็นพลังงานสำรอง
กรดนิวคลีอิก.ความสำคัญของกรดนิวคลีอิกในเซลล์นั้นมีมาก ลักษณะเฉพาะของโครงสร้างทางเคมีทำให้มีความเป็นไปได้ในการจัดเก็บ ถ่ายโอน และสืบทอดข้อมูลไปยังเซลล์ลูกสาวเกี่ยวกับโครงสร้างของโมเลกุลโปรตีนที่ถูกสังเคราะห์ในแต่ละเนื้อเยื่อในระยะหนึ่ง การพัฒนาส่วนบุคคล- เนื่องจากคุณสมบัติและลักษณะเฉพาะของเซลล์ส่วนใหญ่เกิดจากโปรตีน จึงเป็นที่แน่ชัดว่าความเสถียรของกรดนิวคลีอิกนั้น เงื่อนไขที่สำคัญที่สุดการทำงานปกติของเซลล์และสิ่งมีชีวิตทั้งหมด การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเซลล์หรือกิจกรรมของกระบวนการทางสรีรวิทยาในเซลล์ซึ่งส่งผลต่อกิจกรรมที่สำคัญ การศึกษาโครงสร้างของกรดนิวคลีอิกมีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจการถ่ายทอดลักษณะในสิ่งมีชีวิตและรูปแบบการทำงานของทั้งเซลล์แต่ละเซลล์และระบบเซลล์ - เนื้อเยื่อและอวัยวะ
กรดนิวคลีอิกมี 2 ประเภท ได้แก่ DNA และ RNA DNA เป็นโพลีเมอร์ที่ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์เอนริเก้สองตัวที่จัดเรียงกันเป็นเกลียวคู่ โมโนเมอร์ของโมเลกุล DNA คือนิวคลีโอไทด์ที่ประกอบด้วยฐานไนโตรเจน (อะดีนีน, ไทมีน, กวานีนหรือไซโตซีน), คาร์โบไฮเดรต (ดีออกซีไรโบส) และกรดฟอสฟอริกที่ตกค้าง ฐานไนโตรเจนในโมเลกุล DNA เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ H จำนวนไม่เท่ากันและจัดเรียงเป็นคู่: อะดีนีน (A) จะต่อต้านไทมีน (T), กัวนีน (G) กับไซโตซีน (C) เสมอ แผนผัง การจัดเรียงนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุล DNA สามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้:
รูปที่ 1. ตำแหน่งของนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุล DNA
จากรูปที่ 1 เห็นได้ชัดว่านิวคลีโอไทด์เชื่อมต่อกันไม่ใช่แบบสุ่ม แต่เป็นแบบคัดเลือก ความสามารถในการเลือกอันตรกิริยาระหว่างอะดีนีนกับไทมีนและกัวนีนกับไซโตซีนเรียกว่าการเสริมกัน ปฏิกิริยาเสริมของนิวคลีโอไทด์บางชนิดอธิบายได้จากลักษณะเฉพาะของการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของอะตอมในโมเลกุล ซึ่งช่วยให้พวกมันเข้ามาใกล้และสร้างพันธะ H ได้ ในสายโซ่พอลินิวคลีโอไทด์ นิวคลีโอไทด์ที่อยู่ใกล้เคียงจะเชื่อมโยงถึงกันผ่านน้ำตาล (ดีออกซีไรโบส) และกรดฟอสฟอริกที่ตกค้าง RNA เช่นเดียวกับ DNA คือโพลีเมอร์ที่มีโมโนเมอร์เป็นนิวคลีโอไทด์ เบสไนโตรเจนของนิวคลีโอไทด์ทั้งสามชนิดนั้นเหมือนกับเบสที่ประกอบเป็น DNA (A, G, C); ที่สี่ - uracil (U) - มีอยู่ในโมเลกุล RNA แทนที่จะเป็นไทมีน นิวคลีโอไทด์ RNA แตกต่างจากนิวคลีโอไทด์ DNA ในโครงสร้างของคาร์โบไฮเดรตที่มีอยู่ (น้ำตาลแทนดีออกซีไรโบส)
ในสายโซ่ของ RNA นิวคลีโอไทด์เชื่อมต่อกันด้วยการก่อตัว พันธะโควาเลนต์ระหว่างไรโบสของนิวคลีโอไทด์หนึ่งกับกรดฟอสฟอริกที่ตกค้างของอีกนิวคลีโอไทด์ โครงสร้างแตกต่างกันระหว่าง RNA แบบสองเกลียว RNA แบบเกลียวคู่เป็นผู้ดูแลข้อมูลทางพันธุกรรมของไวรัสจำนวนหนึ่ง เช่น พวกมันทำหน้าที่ของโครโมโซม RNA แบบเส้นเดี่ยวจะถ่ายโอนข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีนจากโครโมโซมไปยังตำแหน่งที่สังเคราะห์และมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีน
RNA แบบสายเดี่ยวมีหลายประเภท ชื่อของพวกเขาถูกกำหนดโดยหน้าที่หรือตำแหน่งในเซลล์ ที่สุด Cytoplasmic RNA (มากถึง 80-90%) คือไรโบโซม RNA (rRNA) ที่มีอยู่ในไรโบโซม โมเลกุล rRNA มีขนาดค่อนข้างเล็กและประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์เฉลี่ย 10 ตัว RNA (mRNA) อีกประเภทหนึ่งที่นำข้อมูลเกี่ยวกับลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีนที่ต้องสังเคราะห์เป็นไรโบโซม ขนาดของ RNA เหล่านี้ขึ้นอยู่กับความยาวของบริเวณ DNA ที่ใช้สังเคราะห์ ถ่ายโอน RNA ทำหน้าที่หลายอย่าง โดยจะส่งกรดอะมิโนไปยังบริเวณที่สังเคราะห์โปรตีน "รับรู้" (โดยหลักการของการเสริมกัน) แฝดและ RNA ที่สอดคล้องกับกรดอะมิโนที่ถูกถ่ายโอน และดำเนินการวางแนวที่แม่นยำของกรดอะมิโนบนไรโบโซม
ไขมันและลิโพด์ไขมันเป็นสารประกอบของไขมัน กรดน้ำหนักโมเลกุลสูงและไตรไฮดริกแอลกอฮอล์กลีเซอรอล ไขมันไม่ละลายในน้ำ - พวกมันไม่ชอบน้ำ มีสารคล้ายไขมันที่ไม่ชอบน้ำที่ซับซ้อนอื่นๆ ที่เรียกว่าไลโปอิดอยู่ในเซลล์อยู่เสมอ หน้าที่หลักอย่างหนึ่งของไขมันคือพลังงาน ในระหว่างการสลายไขมัน 1 กรัมเป็น CO 2 และ H 2 O จำนวนมากพลังงาน – 38.9 กิโลจูล (~9.3 กิโลแคลอรี) ปริมาณไขมันในเซลล์อยู่ระหว่าง 5-15% ของน้ำหนักของแห้ง ในเซลล์เนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต ปริมาณไขมันจะเพิ่มขึ้นถึง 90% หน้าที่หลักของไขมันในโลกของสัตว์ (และพืชบางส่วน) คือการเก็บรักษา
เมื่อไขมัน 1 กรัมถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ (เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ) พลังงานประมาณ 9 กิโลแคลอรีจะถูกปล่อยออกมา (1 kcal = 1,000 cal; แคลอรี่ (cal, cal) - หน่วยที่ไม่ใช่ระบบของปริมาณงานและพลังงาน เท่ากับปริมาณความร้อนที่ต้องการในการทำให้น้ำ 1 มิลลิลิตรร้อนขึ้น 1 °C ตามมาตรฐาน ความดันบรรยากาศ 101.325 กิโลปาสคาล; 1 กิโลแคลอรี = 4.19 กิโลจูล) เมื่อโปรตีนหรือคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมถูกออกซิไดซ์ (ในร่างกาย) จะปล่อยออกมาเพียงประมาณ 4 กิโลแคลอรี/กรัม ในสิ่งมีชีวิตในน้ำหลากหลายชนิด - จากเซลล์เดียว ไดอะตอมสำหรับฉลามยักษ์ - ไขมันจะ "ลอย" ลดลง ความหนาแน่นเฉลี่ยร่างกาย ความหนาแน่นของไขมันสัตว์อยู่ที่ประมาณ 0.91-0.95 g/cm³ ความหนาแน่นของเนื้อเยื่อกระดูกสัตว์มีกระดูกสันหลังอยู่ใกล้กับ 1.7-1.8 g/cm³ และความหนาแน่นเฉลี่ยของเนื้อเยื่ออื่นๆ ส่วนใหญ่อยู่ใกล้กับ 1 g/cm³ เห็นได้ชัดว่าคุณต้องการไขมันจำนวนมากเพื่อ "ปรับสมดุล" โครงกระดูกที่หนักหน่วง
ไขมันและไขมันยังทำหน้าที่สร้างอีกด้วย โดยเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ เนื่องจากการนำความร้อนไม่ดี ไขมันจึงสามารถ ฟังก์ชั่นการป้องกัน- ในสัตว์บางชนิด (แมวน้ำ ปลาวาฬ) จะสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นหนาถึง 1 เมตร การก่อตัวของไลโปอิดบางชนิดเกิดขึ้นก่อนการสังเคราะห์ฮอร์โมนหลายชนิด ดังนั้นสารเหล่านี้จึงมีหน้าที่ควบคุมกระบวนการเผาผลาญด้วย