Химический состав клетки

Август 8, 2022

Главная
Биология
Химический состав клетки

Содержание

2. По количественному содержанию в клетке все химические элементы делят на 3 группы: Химический состав клетки Клетки
3. Макроэлементы составляют основную массу вещества клетка на их долю приходится около 99%, из них 98 %
4. Микроэлементы – преимущественно ионы металлов (кобальта, меди, цинка и др.) и галогенов (йода, брома и др.).
5. Химические соединения в клетке Органические Неорганические Белки Жиры Углеводы Нуклеиновые кислоты АТФ Вода Минеральные соли
6. Неорганические вещества Вода Содержание воды в организмах составляет 60 – 90%. Играет важнейшую роль в жизни
7. Роль воды в клетке определяется ее свойствами: малые размеры молекул воды, полярность молекул, способность соединяться друг
8. Обладает высокой удельной теплоемкостью. Высокая теплопроводность – обусловленная малыми размерами ее молекул. Универсальный растворитель Биологическая роль
9. Биологическая роль воды в клетке Универсальный растворитель для полярных веществ: солей, сахаров, кислот и др. Вещества,
10. Обладает высокой удельной теплоемкостью – поглощает большое количество тепловой энергии при незначительном повышении + собственной температуры.
11. Биологическая роль воды в клетке Метаболическая – служит средой протекания химических реакций, участвует в реакциях гидролиза
12. Минеральные соли Анионы фосфорной кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной среды организма на уровне
13. Липиды Нуклеиновые кислоты Углеводы АТФ Белки Органические вещества Органические соединения – это соединения углерода с другими
14. Органические вещества клетки Полимер – это вещество с высокой молекулярной массой, молекула которого состоит из большого
15. – это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном они состоят из углерода, водорода, кислорода и
16. Сокращенное название Аминокислота Ала Арг Асн Асп Вал Гис Гли Глн Глу Лей Лиз Мет Про
17. Аминокислоты По способности человека синтезировать аминокислоты из предшественников, различают: Заменимые аминокислоты – синтезируются в организме человека
18. Заменимые аминокислоты
19. Полузаменимые аминокислоты Для детей они являются незаменимыми
20. Незаменимые аминокислоты
21. карбоксильная группа H + аминогруппа аминогруппа карбоксильная группа пептидная связь Образование пептидной связи В белках аминокислоты
22. Различают четыре уровня пространственной организации белков Строго определенная последовательность аминокислот, соединенных пептидными связями, определяет первичную структуру
23. Вторичная структура белка – полипептидная цепь, закрученная в α-спираль или β-складчатой структуры. Она удерживается при помощи
24. Третичная структура белка Третичная структура – сворачивание спирали в сложную конфигурацию – глобулу, поддерживаемая дисульфидными связями
25. Четвертичная структура белка Взаимное расположение в пространстве нескольких одинаковых или разных полипептидных клубков, составляющих одну белковую
26. I II III IV Уровни пространственной организации белков
27. Функции белков ферментативная: выступают в качестве биологических катализаторов, ферменты способны ускорять химические реакции; строительная: белки являются
28. защитная: при попадании инородных тел в организме вырабатываются защитные белки – антитела. энергетическая: при недостатке углевода
29. Углеводы – вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода, состав которых можно выразить формулой Сn(H2O)n Углеводы
30. Моносахариды – в зависимости от числа углеродных атомов в их молекуле различают триозы (3С), тетрозы (4С),
31. Олигосахариды – вещества, образованные несколькими моносахаридами (до 10); Дисахариды – объединяют в одной молекуле два моносахарида.
32. Полисахариды – образуются путем соединения многих моносахаридов и имеют формулу (С6H10O5)n. Наибольшее значение имеют полисахариды –
33. Функции углеводов энергетическая: при окислении 1г углеводов (до СО2 и Н2О) высвобождается 17,6 кДж энергии; запасающая:
34. Молекулы жиров образованы остатками трехатомного спирта (глицерина) и тремя остатками жирных кислот. Главное свойство липидов -
35. теплоизоляционная: у некоторых животных (тюлени, киты) он откладывается в подкожной жировой ткани, которая у китов образует
37. Скачать презентацию

Слайд 2

По количественному содержанию в клетке все химические элементы делят на 3

группы:

Химический состав клетки

Клетки состоят из тех же химических элементов, которые образуют неживую природу.
Из 112 химических элементов периодической системы
Д. И. Менделеева в клетках живых организмов обнаружено примерно 25.

Слайд 3

Макроэлементы составляют основную массу вещества клетка на их долю приходится около

99%, из них 98 % приходится на четыре химических элемента:
кислород – 65%
углерод – 18%
водород – 10%
азот – 3%
И еще 1% приходится на долю 8 элементов:
кальций, фосфор,
хлор, калий, сера,
натрий, магний,
железо

Содержатся в десятых или сотых долях процента

Химический состав клетки.
Макроэлементы

Органогенные элементы – входят в состав белков, нуклеиновых кислот, липидов, углеводов, воды

Слайд 4

Микроэлементы – преимущественно ионы металлов (кобальта, меди, цинка и др.) и

галогенов (йода, брома
и др.). Они содержатся в количествах от 0,001% до 0,000001%.
Входят в состав гормонов, ферментов, витаминов.
Например, цинк – необходимый элемент ДНК- и РНК- полимераз, гормона инсулина. Йод входит в состав тироксина – гормона щитовидной железы.
Ультрамикроэлементы – концентрация ниже 0,000001 %. К ним относят золото, уран, ртуть, селен и др.
Физиологическая роль большинства этих элементов в живых организмах не установлена

Химический состав клетки

Слайд 5

Химические соединения в клетке
Органические
Неорганические
Белки
Жиры
Углеводы
Нуклеиновые
кислоты
АТФ
Вода
Минеральные соли

Слайд 6

Неорганические вещества
Вода
Содержание воды в организмах составляет 60 – 90%.
Играет

важнейшую роль в жизни клеток и живых организмов.
В клетке находится в двух формах: свободной и связанной. Свободная (95% всей воды) используется как растворитель и как среда протоплазмы. Связанная вода (4-5%) благодаря своей дипольности (атомы водорода имеет частично положительный заряд, а атом кислорода – частично отрицательный) связана, как с положительно, так и с отрицательно заряженными белками. В результате образуется водная оболочка вокруг белков, которая препятствует склеиванию их друг с другом.

Слайд 7

Роль воды в клетке определяется ее свойствами:
малые размеры молекул воды,

полярность молекул,
способность соединяться
друг с другом
водородными связями.

Неорганические вещества. Вода

Слайд 8

Обладает высокой удельной теплоемкостью.
Высокая теплопроводность – обусловленная малыми размерами ее

молекул.

Универсальный растворитель

Биологическая роль воды в клетке

Метаболическая

Слайд 9

Биологическая роль воды в клетке
Универсальный растворитель
для полярных веществ: солей, сахаров, кислот

и др. Вещества, растворимые в воде, называются гидрофильными.
С неполярными веществами (гидрофобные – жиры) вода не образует Н-связи, а следовательно, не растворяет и не смешивается
с ними.
Структурная – цитоплазма клеток содержит 60%-95% воды.
обуславливает осмос и тургорное давление, т.е. физические свойства клетки;

Слайд 10

Обладает высокой удельной теплоемкостью – поглощает большое количество тепловой энергии при

незначительном повышении +
собственной температуры.
Обладает наивысшей теплоемкостью из всех известных жидкостей. При повышении температуры окружающей среды часть тепловой энергии затрачивается на разрыв водородных связей между молекулами воды, при этом поглощается тепло. При охлаждении вновь возникают водородные связи между молекулами воды и выделяется тепло. Этим обусловлена её способность обеспечивать терморегуляцию клетки.
Высокая теплопроводность – обусловленная малыми размерами ее молекул.

Биологическая роль воды в клетке

Слайд 11

Биологическая роль воды в клетке
Метаболическая – служит средой протекания химических реакций,

участвует в реакциях гидролиза (расщепление белков, углеводов происходит в результате их взаимодействия с водой);
В процессе фотосинтеза вода является источником электронов и атомов водорода.
Она же и источник свободного кислорода:
6H2O + 6CO2 = C6H12O6 + 6O2

Слайд 12

Минеральные соли
Анионы фосфорной кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной

среды организма на уровне 6,9.
Угольная кислота и ее анионы создают бикарбонатную буферную систему, которая поддерживает рН внеклеточной среды (плазма крови) на уровне 7,4.

Минеральные соли

Состав

Роль в клетке

В диссоциирован-ном состоянии:
- катионы

Состоят из катионов и анионов

С разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны связывают активный перенос веществ через мембрану.

Обеспечивают постоянство осмотического давления в клетке.

В связанном с органическими веществами состоянием

Обеспечивают функциональную активность ферментов и др. макромолекул (например, анионы фосфорной кислоты входят в состав фосфолипидов, АТФ, нуклеотидов и др.; ион Fе2+ входит в состав гемоглобина, магний в состав хлорофилла и т. д.).

Слайд 13

Липиды
Нуклеиновые кислоты
Углеводы
АТФ
Белки
Органические вещества
Органические соединения – это соединения углерода

с другими элементами.

Слайд 14

Органические вещества клетки
Полимер – это вещество с высокой молекулярной массой,

молекула которого состоит из большого количества
повторяющихся единиц – мономеров.
Биологические полимеры – органические соединения,
входящие в состав клеток живых организмов.

Биополимеры Мономеры органических веществ

Нуклеотиды

Основные органические соединения клетки

Полисахариды(целлюлоза,
гликоген, крахмал)

Спирт, глицерин и жирные кислоты

Липиды и липоиды

Аминокислоты

Белки

Нуклеиновые кислоты

Моносахариды (глюкоза, фруктоза)

Слайд 15

– это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном они состоят

из углерода, водорода, кислорода и азота.

Структура аминокислоты

аминогруппа
(основные свойства)

углеводородный
радикал

карбоксильная группа
(кислотные свойства)

В составе белков обнаружено 20 аминокислот
Аминокислоты отличаются одна от другой только радикалами.

Белки

Слайд 16

Сокращенное
название
Аминокислота
Ала
Арг
Асн
Асп
Вал
Гис
Гли
Глн
Глу
Лей
Лиз
Мет
Про
Сер
Тир
Тре
Три
Фен
Цис
Аланин
Аргинин
Аспарагин
Аспарагиновая кислота
Валин
Гистидин
Глицин
Глутамин
Глутаминовая кислота
Лейцин
Лизин
Метионин
Пролин
Серин
Тирозин
Треонин
Триптофан
Фенилаланин
Цистеин
Аминокислоты в составе природных белков

Слайд 17

Аминокислоты
По способности человека синтезировать аминокислоты из предшественников, различают:
Заменимые аминокислоты –

синтезируются в организме человека в достаточном количестве:
глицин, аланин, серин, цистеин, тирозин, аспарагин, глутамин, аспарагиновая и глутаминовые кислоты.

Незаменимые аминокислоты –
не синтезируются в организме человека. Необходимо их поступление
в организм с пищей:
валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин.

Полузаменимые аминокислоты – аргинин, гистидин.
Образуются в недостаточном количестве.
Их недостаток должен восполняться с белковой пищей.

Слайд 18

Заменимые аминокислоты

Слайд 19

Полузаменимые аминокислоты
Для детей они являются незаменимыми

Слайд 20

Незаменимые аминокислоты

Слайд 21

карбоксильная
группа
H
+
аминогруппа
аминогруппа
карбоксильная
группа
пептидная
связь
Образование пептидной связи
В белках аминокислоты соединены между собой пептидными связями(-NH-CO-) в

полипептидные цепи.
Пептидные связи образуются при взаимодействии карбоксильной группы одной аминокислоты с аминогруппой другой.

первая аминокислота вторая аминокислота

Слайд 22

Различают четыре уровня пространственной организации белков
Строго определенная последовательность аминокислот, соединенных пептидными

связями, определяет первичную структуру молекулы белка

Первичная структура

Слайд 23

Вторичная структура белка
– полипептидная цепь, закрученная в α-спираль или β-складчатой структуры.

Она удерживается при помощи водородных связей, которые возникают между NH- и СО-группами, расположенными на соседних витках.
Функционирование в виде закрученной спирали характерно для фибриллярных белков (коллаген, фибриноген, миозин, актин и др.)

Слайд 24

Третичная структура белка
Третичная структура – сворачивание спирали в сложную конфигурацию –

глобулу, поддерживаемая дисульфидными связями (–S–S–), возникающими между радикалами серосодержащих аминокислот – цистеина и метионина.
Многие белковые молекулы становятся функционально активными только после приобретения глобулярной (третичной) структуры.

Слайд 25

Четвертичная структура белка
Взаимное расположение в пространстве нескольких одинаковых или разных полипептидных

клубков, составляющих одну белковую молекулу, образует четвертичную структуру (химические связи могут быть разные).

Гемоглобин
в эритроцитах

Слайд 26

I
II
III
IV
Уровни пространственной организации белков

Слайд 27

Функции белков
ферментативная: выступают в качестве биологических
катализаторов, ферменты способны

ускорять химические реакции;
строительная: белки являются обязательным компонентом всех
клеточных структур;
транспортная: перенос О2, гормонов в теле животных и человека;
двигательная: все виды двигательных реакций обеспечиваются
сократительными белками- актином и миозином;

Слайд 28

защитная: при попадании инородных тел в организме
вырабатываются защитные белки

– антитела.
энергетическая: при недостатке углевода и жиров могут окислиться
молекулы аминокислот (1 г белка-17,6 кДж энергии).
сигнальная: в мембрану встроены особые белки, способные
изменять свою третичную структуру на действие факторов внешней
среды. Так происходит прием сигналов из внешней среды и передача информации в клетку.

Функции белков

Слайд 29

Углеводы –
вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода, состав которых

можно выразить формулой Сn(H2O)n

Углеводы можно разделить на 3 класса:

Полисахариды

Олигосахариды

Моносахариды

Целлюлоза

Слайд 30

Моносахариды – в зависимости от числа углеродных атомов в их молекуле

различают триозы (3С), тетрозы (4С), пентозы (5С), гексозы (6С).
Свойства: малые молекулы легко растворяются в воде. Представлены кристаллическими формами, сладкие на вкус.

Углеводы

Слайд 31

Олигосахариды – вещества, образованные несколькими моносахаридами (до 10);
Дисахариды – объединяют в

одной молекуле два моносахарида.
Свойства: растворимы в воде. Кристаллизуются. Сладкий вкус.

Углеводы

Глюкоза + Фруктоза = Сахароза
Глюкоза + Глюкоза = Мальтоза
Глюкоза + Галактоза = Лактоза

Слайд 32

Полисахариды – образуются путем соединения многих моносахаридов и имеют формулу (С6H10O5)n.
Наибольшее

значение имеют полисахариды – крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин.
Свойства:
макромолекулы нерастворимы или плохо растворимы в воде.
Не кристаллизуются. Не сладкие на вкус.

Углеводы

Целлюлоза

Слайд 33

Функции углеводов
энергетическая: при окислении 1г углеводов (до СО2 и Н2О)

высвобождается 17,6 кДж энергии;
запасающая: запасается в клетках печени и мышц в виде гликогена;
строительная: в растительной клетке - прочная основа клеточных стенок (целлюлоза);
защитная: вязкие секреты (слизи) выделяемые различными
железами, богаты углеводами и их производными (гликопротеиды). Защищают стенки внутренних органов (пищевод, кишечник, желудок, бронхи) от механических повреждений и проникновения микроорганизмов;
рецепторная: входят в состав воспринимающей части
клеточных рецепторов.

Слайд 34

Молекулы жиров образованы остатками трехатомного спирта (глицерина) и тремя остатками жирных

кислот.
Главное свойство липидов - гидрофобность.

Липиды

Разнообразие

Жиры
5 – 15% сухого
вещества клетки, в жировой ткани – 90%

Жироподобные вещества:
фосфолипиды;
стероиды; воски;
свободные жирные кислоты

Слайд 35

теплоизоляционная: у некоторых животных (тюлени, киты) он откладывается в подкожной

жировой ткани, которая у китов образует слой толщиной до 1 м, поддерживает постоянную температуру тела.
запасающая: накапливаются в жировой ткани животных, в плодах и
семенах растений;
энергетическая: при полном расщеплении 1г жира выделяется 39 кДж энергии;
структурная: фосфолипиды служат составной частью клеточных мембран;
регуляторная: многие гормоны (например, коры надпочечников, половые) являются производными липидов.

Функции липидов

Химический состав клетки

Содержание

По количественному содержанию в клетке все химические элементы делят на 3

Макроэлементы составляют основную массу вещества клетка на их долю приходится около

Микроэлементы – преимущественно ионы металлов (кобальта, меди, цинка и др.) и

Химические соединения в клеткеОрганические НеорганическиеБелки Жиры Углеводы Нуклеиновые кислотыАТФВодаМинеральные соли

Неорганические веществаВода Содержание воды в организмах составляет 60 – 90%. Играет

Роль воды в клетке определяется ее свойствами: малые размеры молекул воды,

Обладает высокой удельной теплоемкостью. Высокая теплопроводность – обусловленная малыми размерами ее

Биологическая роль воды в клеткеУниверсальный растворительдля полярных веществ: солей, сахаров, кислот

Обладает высокой удельной теплоемкостью – поглощает большое количество тепловой энергии при

Биологическая роль воды в клеткеМетаболическая – служит средой протекания химических реакций,

Минеральные солиАнионы фосфорной кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной

Липиды Нуклеиновые кислотыУглеводы АТФБелки Органические веществаОрганические соединения – это соединения углерода

Органические вещества клетки Полимер – это вещество с высокой молекулярной массой,

– это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном они состоят

Аминокислоты По способности человека синтезировать аминокислоты из предшественников, различают:Заменимые аминокислоты –

Заменимые аминокислоты

Полузаменимые аминокислотыДля детей они являются незаменимыми

Незаменимые аминокислоты

Различают четыре уровня пространственной организации белковСтрого определенная последовательность аминокислот, соединенных пептидными

Вторичная структура белка– полипептидная цепь, закрученная в α-спираль или β-складчатой структуры.

Третичная структура белкаТретичная структура – сворачивание спирали в сложную конфигурацию –

Четвертичная структура белкаВзаимное расположение в пространстве нескольких одинаковых или разных полипептидных

IIIIIIIVУровни пространственной организации белков

Функции белков ферментативная: выступают в качестве биологических катализаторов, ферменты способны

защитная: при попадании инородных тел в организме вырабатываются защитные белки

Углеводы – вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода, состав которых

Моносахариды – в зависимости от числа углеродных атомов в их молекуле

Олигосахариды – вещества, образованные несколькими моносахаридами (до 10);Дисахариды – объединяют в

Полисахариды – образуются путем соединения многих моносахаридов и имеют формулу (С6H10O5)n.Наибольшее

Функции углеводов энергетическая: при окислении 1г углеводов (до СО2 и Н2О)

Молекулы жиров образованы остатками трехатомного спирта (глицерина) и тремя остатками жирных

теплоизоляционная: у некоторых животных (тюлени, киты) он откладывается в подкожной

Похожие презентации

Химические соединения в клетке
Органические
Неорганические
Белки
Жиры
Углеводы
Нуклеиновые
кислоты
АТФ
Вода
Минеральные соли

Неорганические вещества
Вода
Содержание воды в организмах составляет 60 – 90%.
Играет

Роль воды в клетке определяется ее свойствами:
малые размеры молекул воды,

Обладает высокой удельной теплоемкостью.
Высокая теплопроводность – обусловленная малыми размерами ее

Биологическая роль воды в клетке
Универсальный растворитель
для полярных веществ: солей, сахаров, кислот

Биологическая роль воды в клетке
Метаболическая – служит средой протекания химических реакций,

Минеральные соли
Анионы фосфорной кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной

Липиды
Нуклеиновые кислоты
Углеводы
АТФ
Белки
Органические вещества
Органические соединения – это соединения углерода

Органические вещества клетки
Полимер – это вещество с высокой молекулярной массой,

Аминокислоты
По способности человека синтезировать аминокислоты из предшественников, различают:
Заменимые аминокислоты –

Полузаменимые аминокислоты
Для детей они являются незаменимыми

Различают четыре уровня пространственной организации белков
Строго определенная последовательность аминокислот, соединенных пептидными

Вторичная структура белка
– полипептидная цепь, закрученная в α-спираль или β-складчатой структуры.

Третичная структура белка
Третичная структура – сворачивание спирали в сложную конфигурацию –

Четвертичная структура белка
Взаимное расположение в пространстве нескольких одинаковых или разных полипептидных

I
II
III
IV
Уровни пространственной организации белков

Функции белков
ферментативная: выступают в качестве биологических
катализаторов, ферменты способны

защитная: при попадании инородных тел в организме
вырабатываются защитные белки

Углеводы –
вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода, состав которых

Олигосахариды – вещества, образованные несколькими моносахаридами (до 10);
Дисахариды – объединяют в

Полисахариды – образуются путем соединения многих моносахаридов и имеют формулу (С6H10O5)n.
Наибольшее

Функции углеводов
энергетическая: при окислении 1г углеводов (до СО2 и Н2О)