КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Хімічний склад і фізико-хімічні властивості протоплазми клітини
Хімічний склад клітини залежить від здійснюваних нею функцій та її морфологічних особливостей. Клітина складається з органічних і неорганічних речовин, які, в свою чергу, побудовані з великої кількості хімічних елементів. На макроелементи (вуглець, кисень, азот, водень, сірку, фосфор, кальцій, натрій, калій, хлор) припадає 99,9% маси тіла тварини. Решту 0,1% становлять мікроелементи (залізо, мідь, йод, манган, кобальт, бром, магній, золото, цинк та ін.), які в досить малих кількостях входять до складу гормонів, вітамінів, ферментів і відіграють важливу роль у регулюванні процесів обміну речовин. У клітинах хімічні елементи знаходяться у вигляді органічних і неорганічних речовин. Про кількість і співвідношення речовин, що входять до складу клітини, свідчать дані, наведені в табл. Таблиця. Кількість речовин у клітині (за Ю. І. Полянським)
Серед органічних речовин, що входять до складу клітини, перше місце посідають білки, потім нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди, АТФ та ін. Білки становлять близько 50% сухої маси клітини. До складу всіх білків входять такі хімічні елементи, як вуглець, кисень, водень, азот, сірка та ін. Вони виконують головну роль у життєдіяльності клітини й організму тварини загалом. З білками пов'язані всі прояви життя. Білки мають складну хімічну будову і за складом поділяються на прості (протеїни) та складні (протеїди). Прості білки побудовані тільки з амінокислот, сполучених між собою поліпептидними зв'язками в ланцюги (альбуміни, глобуліни, фібриноген крові). Складні білки, крім амінокислот, містять ще й інші речовини (нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди, метали). У клітині білки виконують різноманітні специфічні функції. Вони входять до складу мембранних структур клітини, мають каталітичні властивості (ферменти), виконують захисні функції (імуноглобуліни), дихальну функцію (гемоглобін, міоглобін), забезпечують рухову функцію (актин, міозин) та є джерелом енергії. Біосинтез білків відбувається в усіх клітинах організму в їх рибосомах. Будівельним матеріалом для синтезу білків є 20 амінокислот, які поділяють на замінні й незамінні. Білки корму, в складі яких містяться всі незамінні амінокислоти, називаються біологічно повноцінними. Завдяки біосинтезу забезпечується постійне оновлення білків, ріст, диференціація клітин, процеси обміну речовин, їх регуляція. Інформація про первинну структуру кожного білка закодована в дезоксирибонуклеїновій кислоті (ДНК), яка знаходиться в хромосомах ядра клітини. Нуклеїнові кислоти — це складні полімерні сполуки, з якими пов'язані зберігання, відтворення та передавання спадкової інформації. Розрізняють два типи нуклеїнових кислот: ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) і РНК (рибонуклеїнова кислота). Структуру молекули ДНК вперше описали в 1953 р. Дж. Уотсон і Ф. Крік. Молекула ДНК має вигляд подвійної спіралі, до складу якої входять два гетерополімерних ланцюги. Кожний ланцюг побудований з послідовно сполучених дезоксирибонуклеотидів. Кістяк нитки складають залишок фосфорної кислоти і моноцукрид дезоксирибоза. Кожний залишок дезоксирибози сполучений з азотистою основою (пуринові основи — аденін (А) і гуанін (Г); піримідинові основи — тимін (Т) і цитозин (Ц)). Азотисті основи обох ланцюгів обернені всередину спіралі і сполучені водневими зв'язками за принципом комплементарності (попарно: А—Т або Г—Ц). Спадкова (генетична) інформація закодована у вигляді послідовності азотистих основ в одній з ниток ДНК. Синтез ДНК у клітинах здійснюється реплікацією (подвоєнням) своєї молекули в період інтерфази життєвого циклу клітини. Генетична інформація, закодована в ДНК, реалізується синтезом на ній окремих молекул РНК. Цей процес називається транскрипцією і здійснюється ферментом РНК-полімеразою за принципом комплементарності. На відміну від ДНК, молекула РНК має один ланцюг у вигляді спіралі, побудований з рибонуклеотидів. До складу рибонуклеотиду РНК, замість моноцукриду дезоксирибози, входить рибоза, а замість азотистої основи цитозину — урацил. Розрізняють три види РНК: інформаційну (І-РНК), транспортну (т -РНК), рибосо-мальну (р -РНК), які беруть участь у процесах біосинтезу білків. Аденозинтрифосфорна кислота, аденозинтрифосфат (АТФ) — це нуклеотид, що складається з моноцукриду D-рибози, залишку фосфорної кислоти та азотистої основи аденіну. Залежно від кількості залишків фосфорної кислоти є АМФ (аденозинмонофос-фат), АДФ (аденозиндифосфат) і АТФ (аденозинтрифосфат). АТФ є джерелом накопичення (акумулятором) і перенесення енергії. При відщепленні від АТФ залишків фосфорної кислоти вивільнюється енергія, яка потім використовується при м'язовому скороченні, при передаванні нервового збудження, секреції залоз, біосинтезі білків тощо. Вуглеводи, або цукри, бувають прості — моноцукриди (глюкоза, фруктоза), складні — дицукриди (сахароза, мальтоза) і поліцукриди (крохмаль, глікоген, хітин, целюлоза); вуглеводи є джерелом енергії в клітині (1 г дає 17,6 кДж). Ліпіди — жироподібні речовини, що входять до складу клітин і відіграють важливу роль у їх організації та обміні речовин. Це один із основних структурних компонентів клітинних мембран. Ліпіди виконують захисні функції (водовідштовхувальні, термоізоляційні), входять до складу стероїдних гормонів, є джерелом енергії (1 г дає 38,9 кДж), а також розчинником деяких вітамінів (А, D та ін.). За будовою ліпіди поділяють на прості (жири, воски) і складні (фосфоліпіди, гліколіпіди). Неорганічні речовини — вода і мінеральні солі — складові частини клітини й організму тварини в цілому. Тіло тварини в середньому на 65% складається з води, яка в клітинах знаходиться у вільному і зв'язаному стані. Вода розчиняє багато речовин, що надходять в організм, здійснює перенесення поживних речовин і газів, видалення продуктів розпаду, бере участь у терморегуляції та інших процесах. Витрата води понад 20% спричинює загибель клітини. Мінеральні солі в цитоплазмі клітин перебувають у дисоційованому стані у вигляді катіонів та аніонів і відіграють важливу роль у здійсненні таких процесів, як дифузія і осмос. Наявність солей у цитоплазмі клітин визначає її буферні властивості — здатність підтримувати рН на сталому рівні. Багато мінеральних солей міститься в клітинах опорних тканин (кісткових). Деякі органічні речовини (білки) не розчиняються у воді і утворюють колоїдні розчини, які можуть перебувати в стані желатинізації, або коагуляції. Похідні клітин — волокна й міжклітинна аморфна речовина рідкої, драглеподібної або твердої консистенції. Ці структури знаходяться в міжклітинних проміжках і щілинах і є результатом життєдіяльності клітин. Розрізняють колагенові, еластичні та ретикулярні волокна. Колагенові волокна — мікроскопічні міцні нитки, побудовані з білка колагену, не розтягуються. При виварюванні з них отримують клей (желатин). Вони входять до складу сполучної тканини. Еластичні волокна входять до складу стінок кровоносних судин, еластичних хрящів і зв'язок, пухкої сполучної тканини і побудовані з білка еластину, їм властива еластичність — здатність до відновлення форми та розмірів після розтягування або стискання. Ретикулярні волокна — нитчасті структури ретикулярної тканини, що входить до складу органів кровотворення: червоного кісткового мозку, селезінки, лімфатичних вузлів, мигдаликів. Міжклітинна аморфна безструктурна речовина — це мікроскопічна прозора основа, в якій розміщені клітини й волокна. Вона має вигляд драглеподібної маси або пластинок і плівок. Основу її становлять білково-вуглеводні речовини, які надають їй властивостей гелю. Неклітинні структури — це симпласт і синцитій. Симпласт характеризується відсутністю клітинних меж і розміщенням численних ядер у суцільній масі цитоплазми. Прикладом симпласту є м'язові волокна скелетної м'язової тканини. Синцитій — цитоплазматичні сітки з ядрами, в яких не відбулося повного відокремлення клітин одна від одної. Прикладом синцитію є ретикулярна тканина. Самостійна робота студентів.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 3721; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |