Химический состав клетки

О том, что организм человека на две трети состоит из воды, знает каждый ребёнок. Но почему именно на две трети? И из чего состоит оставшаяся треть? Меняется ли состав тела с возрастом? И какие функции выполняют различные вещества в нашем организме? Поехали разбираться!

Кстати, эта тема точно не входит в топ самых лёгких тем ЕГЭ 2024, так что очень советую уделить ей особое внимание.

Итак, в составе клеток может насчитываться около 80 разных химических элементов. Эти элементы образуют различные соединения: органические и неорганические вещества. К неорганическим относят воду, ионы и минеральные соли, кислоты и оксиды. Органические включают белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, витамины и АТФ. О них мы подробнее поговорим чуть позже.

В зависимости от концентрации в организме химические элементы делятся на макро- и микроэлементы.

Если концентрация элемента больше 0,01%, то его относят к макроэлементам. В сумме макроэлементы составляют 99% организма и включают: кислород, углерод, водород, азот, серу, фосфор, калий, кальций, натрий, хлор, магний и железо.

Если содержание элемента в организме не превышает 0,01%, то его относят к микроэлементам. Примеры микроэлементов: йод, цинк, медь, фтор, марганец, кобальт и т. д.

Нарушение обмена макро- и микроэлементов, их избыток или недостаток могут приводить к развитию различных заболеваний.

Теперь поговорим о соединениях, которые образуют химические элементы в организме. Начнём с неорганических.

Важность воды для живого организма трудно переоценить: её содержание может достигать аж 98% массы тела (как, например, у медузы). Это самое распространённое неорганическое вещество, входящее в состав клетки.

Концентрация воды в организме человека меняется с возрастом: так, человеческий плод состоит из воды на 90%, организм младенца – на 80%, тело взрослого человека содержит 60–65% воды, пожилого – около 55%.

Для справки: человеческий мозг содержит 86% воды, эмаль зубов – как минимум 10%, а кости – от 20% и больше.

Роль воды в организме:

На долю этих неорганических веществ приходится около 1–1,5% массы клетки. Минеральные соли могут находиться в организме в двух состояниях: растворённом и нерастворённом.

Благодаря ионам растворимых солей происходит возникновение и проведение нервного импульса (ионы калия и натрия), сокращение мышечных волокон и свёртывание крови (ионы кальция) и множество других жизненно важных процессов.

Нерастворимые соли входят в состав зубов, костей, панцирей и раковин животных.

Кроме того, организм может вырабатывать и другие неорганические соединения – кислоты и оксиды. Примеры: соляная кислота желудка человека, диоксид кремния (входит в состав панцирей диатомовых водорослей).

Теперь поговорим об органических веществах. Подробнее их мы будем рассматривать в следующих статьях, а пока дадим краткую характеристику.

На долю белков приходится большая часть органических соединений, образующих организм.

Белки – это нерегулярные полимеры, состоящие из остатков аминокислот. В состав белков могут входить 20 различных аминокислот (последние делятся на заменимые и незаменимые).

Белки могут быть простыми и сложными. Простые белки состоят только из аминокислот, в то время как сложные включают белковую и небелковую части. Например, у липопротеинов небелковой частью являются липиды, а у гликопротеинов – углеводы.

Ещё несколько примеров сложных белков: гемоглобин, хлорофилл, миоглобин.

Функции белков:

Углеводы – органические вещества, в состав которых входит углерод, водород и кислород. Углеводы делятся на три класса:

1) Моносахариды (простые углеводы) – состоят из одной молекулы сахара, которую нельзя расщепить на более простые. Это твёрдые кристаллические вещества, они хорошо растворяются в воде и имеют сладкий вкус.

2) Олигосахариды – состоят из двух, трёх или четырёх остатков моносахаридов. Они также растворимы в воде и обладают сладким вкусом. Наиболее важными считаются дисахариды (образованные двумя остатками): лактоза, сахароза, мальтоза и др.

3) Полисахариды (сложные углеводы) – высокомолекулярные вещества, состоящие из множества остатков моносахаридов. Полисахариды нерастворимы в воде и несладкие на вкус. К ним относятся крахмал, гликоген, клетчатка (целлюлоза), хитин, муреин.

Функции углеводов:

Кроме того, углеводы могут входить в состав сложных белков (об этом мы говорили выше) и липидов.

Липиды – это группа низкомолекулярных соединений, которая объединяет жиры и жироподобные вещества (липоиды). Все эти соединения обладают гидрофобными свойствами, т. е. нерастворимы в воде. При этом они очень хорошо растворяются в органических растворителях.

Липиды, как и белки, бывают простые и сложные (фосфолипиды, гликолипиды).

Функции липидов:

Это биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, остатка фосфорной кислоты и моносахарида (остатка сахара-пентозы). Именно азотистые основания в значительной мере определяют свойства нуклеотидов – поэтому их и обозначают по первым буквам названий оснований:

На сегодняшний день нам известно два типа нуклеиновых кислот – рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК).

Какие основные функции выполняют нуклеиновые кислоты? Я думаю, ты и сам их уже прекрасно знаешь. Пиши свой ответы в комментариях!

А на сегодня информации хватит – ставь лайк, сохраняй пост и следи за новыми публикациями ВКонтакте! Мы готовим для тебя кое-что очень интересное ;)

#егэбиология #егэпобиологии #биологияегэ #егэпобиологии2024 #подготовкакегэ #подготовкакегэпобиологии #курсыподготовкикегэ #онлайнкурсы #клетка #цитология #составклетки #химическийсоставклетки #белки #липиды #жиры #углеводы