Органик бодис, макро болон микро: эсийн химийн байгууллага

сүүлээс 19-р зуунд энэ нь биологийн салбар биохимийн гэж нэрлэдэг болсон юм. Тэр амьд эсийн химийн найрлагыг судалж байна. Шинжлэх ухааны гол зорилго бол - бодисын солилцоо, эрчим хүчний онцлог мэдлэг, ургамал, амьтны эсийн амин чухал үүргийг зохицуулах.

эсийн химийн найрлагын тухай ойлголт

эрдэмтэд өргөн хүрээтэй судалгаа нь үр дүнд эсийн химийн байгууллага судалж, амьдарч буй зүйл нь 85-аас дээш химийн элемент бүрддэг болохыг тогтоосон байна. Тэдний зарим нь бараг бүх организмд шаардлагатай бусад нь тодорхой бөгөөд тодорхой зүйл тохиолдож байна. хангалттай бага хэмжээгээр бичил биетэн, ургамал, амьтны эсэд одоогийн химийн элементийн Гурав дахь бүлэг. эсийн химийн элементүүд катионы, аль нь эрдэс давс, ус бий болж байна анионыг хэлбэрээр ихэвчлэн байдаг бөгөөд органик нүүрстөрөгчийн нэгдлүүд нийлэгждэг байна: нүүрс ус, уураг, липид.

organogenic элементүүд

биохими, эдгээр нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгч, азот зэрэг орно. Тэдний багц дотор байгаа бусад химийн элементийн 88 97 хүртэл% нь эс юм. Ялангуяа чухал нүүрс юм. эсийн бүтэц бүх органик бодис түүний бүрэлдэхүүн атомын нүүрстөрөгч агуулсан молекул бүрдэнэ. Тэд гинж (салбарлан болон unbranched), түүнчлэн мөчлөг үүсгэдэг хоорондоо болно. Энэ чадвар нь нүүрстөрөгчийн атом эсийн цитоплазм ба органелле орсон органик бодисын гайхалтай олон янз байдлыг үндэс.

- нуклеотидийн дамжуулах РНХ, рибосомын РНХ ба элч РНХ, түүнчлэн үнэ төлбөргүй мономерууд: Жишээ нь, эсийн дотоод агуулга нь усанд уусдаг oligosaccharide, усанд уураг, липидийн, РНХ-ийн төрөл бүрийн бүрдэнэ. Ийм химийн найрлага нь байна эсийн цөм. Энэ нь бас deoxyribonucleic хүчлийн молекул, хромосомын хэсгийг агуулдаг. Дээрх нэгдлийг бүх азот, хүчилтөрөгч нүүрстөрөгч, устөрөгч, түүний бүтэц атомын байна. hyaloplasm болон органелле: Энэ нь эсийн химийн байгууллага үүрэн бүтцийг бүрдүүлдэг оюутан элементийн агуулга хамаарна оноос хойш, ялангуяа чухал ач холбогдолтой нь баталгаа юм.

Төрлийн макро шим тэжээл, тэдгээрийн агуулга

Химийн элементvvд, организмын төрөл бүрийн эсийн дотор нь маш элбэг байдаг, физиологи, биохими төрлийн макро шим тэжээл гэж нэрлэдэг. 1.9% - Гар Тэдний агуулга 1.2% байна. macroelements гэхэд эс дурдвал: фосфор, кали, хлор, хүхэр, магни, кальци, төмөр, натри. Эдгээр нь бүгд чухал чиг үүрэг байж, янз бүрийн эсийн органелле нэг хэсэг юм. гемоглобин, хүчилтөрөгч (энэ тохиолдолд энэ нь oxyhaemoglobin гэж нэрлэдэг), нүүрстөрөгчийн давхар исэл (karbogemoglobin) буюу нүүрстөрөгчийн давхар исэл (carboxyhaemoglobin) дагуулдаг - Тиймээс, төмөрлөг ион нь цусны уураг байх юм.

гэж нэрлэгддэг натри-калийн насос: Натрийн ион хоорондох холбооны тээврийн чухал хэлбэр болдог. Тэд мөн завсрын шингэн, цусны сийвэн нэг хэсэг юм. хлорофилл молекул (photopigment дээд ургамал) нь өнөөгийн болон фотосинтезийн үйл явц, түүнчлэн хэлбэр урвал төв гэрлийн энерги гэж занга фотонууд оролцож байна магнийн ион.

Кальцийн ион утас дагуу мэдрэлийн импульсийн дамжуулалт өгч, osteocytes гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм - ясны эс. Кальцийн нэгдлүүд дэлхийн сээр нуруугүй амьтан хэний бүрхүүлүүд кальцийн карбонат бүрддэг тархсан байна.

Хлорид ион эсийн мембран цэнэглэх оролцож, суурь мэдрэлийн сэрэл цахилгаан импульсийн төрхийг өгч байна.

хүхрийн атом уугуул уураг хэсэг бөгөөд ингэснээр бөөрөнхий уураг молекул бүрдүүлэх, тэдний дээд бүтэц "хатгах" полипептидийн гинж шалтгаан болдог.

Калийн ионууд эсийн мембраны дамжуулан бодисын тээвэрлэлттэй оролцож байна. фосфор атомууд ийм аденозин трифосфат нь энэ чухал эрчим хүчний эрчимтэй бодисын нэг хэсэг бөгөөд гол бодис эсийн удамшил байдаг deoxyribonucleic болон РНХ хүчлийн молекул, чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

эсийн бодисын солилцоонд Мөрдөх үйл ажиллагаа

эсэд 0.1% -иас бага эзэлж 50 орчим химийн элемент, microcells гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь цайр, молибден, иод, зэс, кобальт, фторын орно. бага засвар үйлчилгээ нь тэд олон биологийн идэвхт бодисын нэг хэсэг болгон, маш чухал үүргийг гүйцэтгэдэг.

биеийн бодисын солилцоонд түвшинг хянах тироксины болон Трииодтиронин - Жишээ нь, цайр, атом инсулин молекул (нойр булчирхайн даавар зохицуулах цусан дахь сахарын түвшин) байна, иод бамбай булчирхайн даавар нь бүрэлдэхүүн юм. Зэс, эрхтний (цусны улаан эс, ялтас болон сээр нуруутан амьтдын ясны чөмөг нь цусны цагаан эсийн үүсэх) оролцож төмрийн ионы хамт. Зэсийн ион сээр нуруугүй ийм хясаа цусанд одоогийн hemocyanin нөсөө орсон байдаг. Тиймээс тэдний hemolymph цэнхэр өнгөтэй байна.

Ийм хар тугалга, алт, Бром, мөнгө гэх мэт гар зэрэг химийн элемент илүү бага агуулга. Тэд ургамал, амьтны эсийн ultromikroelementami ба нэг хэсэг гэж нэрлэдэг. Жишээ нь, химийн шинжилгээнд эрдэнэ шиш урт хошуут цох алт ионууд илэрсэн. Ийм Sargassum, Laminaria, fucus шиг бор, улаан замаг,-ын thalli орсон эсүүдийн олон тооны бром атом.

Мэдээлэл өмнө нь эдгээр жишээ, баримт хэрхэн уялдаа холбоотой химийн найрлага, үйл ажиллагаа болон эсийн бүтцийг тайлбарлаж байна. Доорх хүснэгт нь амьд организмын эсийн төрөл бүрийн химийн элементүүдийн агуулгыг харуулж байна.

органик нэгдлүүд ерөнхий шинж

нүүрстөрөгчийн атом, эсийн масс нь 50 гаруй% -ийг эзэлж хамааралтай тодорхой байдлаар организмын янз бүрийн бүлгийн эсийн химийн шинж чанар. Бараг бүх хуурай эсийн бодисын нүүрс ус, уураг, нуклейн хүчил, липидийн, цогц бүтэц, өндөр молекул жин байдаг дүрслэгдсэн байна. Ийм молекулууд макромолекул (полимер) гэж нэрлэдэг бөгөөд хялбар элементийн бүрдсэн байна - мономерээр. Уураг бодисууд нь маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд үйл ажиллагаа, доор хэлэлцэх болно төрөл бүрийн гүйцэтгэдэг.

эсийн уураг үүрэг

нэгдлүүд нь амьд эсийн орж биохимийн шинжилгээ, тухайлбал уураг зэрэг органик бодисын өндөр агууламж баталж байна. Энэ баримт нь логик тайлбар байна: уураг чиг үүрэг нь төрөл бүрийн гүйцэтгэх, эсийн амьдралын бүхий л асуудалд оролцдог.

лимфоцитын үйлдвэрлэсэн эсрэгбие - Жишээ нь, уураг хамгаалах функц нь эсрэгбие үүсэх юм. Ийм тромбины, фибрины болон tromboblastin зэрэг хамгаалах уураг цусны нөжрөлийн хангаж, гэмтэл болон гэмтлийн түүний алдагдал урьдчилан сэргийлэх. эсрэгтөрөгчийг - эсийн нарийн төвөгтэй бүтэц нь гадаадын нэгдлийг хүлээн зөвшөөрөх чадвартай байх нь эсийн мембраны уураг агуулдаг. Тэд тохиргоо, болзошгүй аюул тайлан эсийг (дохиоллын функц) өөрчилж болно.

Зарим нь уураг зохицуулах чиг үүргийг, тухайлбал окситоциныг зэрэг гормон, гипоталамусын гаргасан байна, өнчин тархины хуулиар хамгаалагдсан. цус руу түүнээс явагдаж, окситоцин нь бууруулах шалтгаан, умайн булчингийн ханан дээр ажилладаг. вазопрессины ялгаралын уураг мөн цусны даралтыг хянах замаар зохицуулах үйл ажиллагаа юм.

булчингийн эсүүд актин ба миозин байдаг булчингийн эдийн моторт үйл ажиллагааг хүргэдэг бөгөөд энэ нь багасаж, чадвартай байдаг. уураг, ердийн болон трофик үйл ажиллагаа, жишээ нь: Учир нь, альбумины үр хөврөлийн хөгжлийн шим тэжээлийн бодис болгон ашигладаг. Ийм гемоглобин болон hemocyanin зэрэг янз бүрийн организм, цусны уураг, хүчилтөрөгчийн молекул шилжүүлсэн байна - тээврийн үйл ажиллагаа ажилладаг. Ийм нүүрс ус, липидийн илүү эрчим хүч хэрэглэдэг бодис, бүрэн ашиглаж байгаа бол эсийн уургийг задалж эхэлдэг. Энэ материалын 17 нэг грамм эрчим хүчний 2-р кЖ өгдөг. уураг хамгийн чухал үйл ажиллагааны нэг нь (уураг, фермент цитоплазмын тасалгаанууд химийн урвалыг хурдасгах) катализатор юм. Дээрх дээр үндэслэн бид уураг нь маш чухал чиг үүрэг, мал, амьтны эсийн шаардлагатай хэсэг хэд хэдэн байна гэж харж байна.

уураг biosynthesis

нүдэнд ийм ribosomes зэрэг органелле дамжуулан цитоплазмд тохиолддог уургийн нийлэгжилтэнд үйл явцыг авч үзье. рибосом кальцийн ионы оролцоотойгоор тодорхой ферментийн үйл ажиллагаа, ачаар polysomes нь хослуулдаг. уургийн молекулын синтез, хуулбар үйл явцыг эхлэх - нүдэн дэх ribosomes гол чиг үүрэг. Хэрэв энэ нь үр дүн, мРНХ молекулууд нэгтгэн тул polysomes хавсаргасан буй юм. Дараа нь хоёр дахь шүүх хурал эхлэх - цацаж. амин хүчил нь хорин өөр өөр төрлийн тээврийн РНХ холболтын болон polysomes тэднийг авчирч, нүдэнд ribosomes үйл ажиллагаанд оноос хойш - polypeptides нь синтез, эдгээр органелле тРНХ бүхий цогцолбор байгуулж, болон амин хүчлийн молекул нь уураг macromolecule бүрдүүлэх нь пептидийн хоорондоо холбоотой байдаг.

бодисын солилцооны ус үүрэг

Эсийн судалгаа эсийн бүтэц, бүрэлдэхүүн нь бид судлах, 70% нь ус дунджаар, олон амьтан, амьдралын ус арга (жишээ нь, coelenterates) түүний агуулга нь хүрдэг 97-98% тэргүүлэгч гэдгийг баталсан байна. эсийн Энэ химийн байгууллагын үзэж байгаагаар усанд (татан буулгах чадвартай) болон багтана hydrophobic (усны зэвүүн) материал. Бүх нийтийн туйлын уусгагчийн хувьд ус нь маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд үйл ажиллагаа нь зөвхөн дээр, бас эсийн маш бүтцэд шууд нөлөөлж байна. Доорх хүснэгт нь амьд организмын эсийн төрөл бүрийн усны агууламжийг харуулж байна.

нүдэнд нүүрс усны үйл ажиллагаа

Бид өмнө нь тайлбарласан ёсоор, чухал ач холбогдолтой органик химийн бүтээгдэхүүнүүд нь - полимер - Мөн нүүрс ус юм. Эдгээр нь полисахарид, oligosaccharides болон monosaccharides орно. гликолипидээс болон гликопротейн, үүрэн мембран болон nadmembrannye бүтэц, жишээ нь: glycocalyx хийгдсэн байна - нүүрс ус илүү төвөгтэй системийн нэг хэсэг юм.

Түүнчлэн нүүрс ус нь нүүрс устөрөгч болон хүчилтөрөгчийн нь атом агуулдаг, зарим полисахарид нь илүү азот, хүхэр, фосфор агуулдаг. олон ургамал нүүрс усны эсүүд нь: Төмсний булцуу нь 70% хүртэл үр, жимс нүүрс усны агууламж хүртэл 90% цардуул хүртэл агуулсан, амьтны эс гликоген, Chitin болон trehalose зэрэг нэгдлүүд хэлбэрээр байдаг.

Энгийн сахар (monosaccharides) ерөнхий томъёог CnH2nOn болон tetroses, triose, pentose болон hexose хуваагддаг байна. Сүүлийн хоёр, амьд организмын эсийн хамгийн түгээмэл байдаг жишээ нь, ribose болон deoxyribose нуклейн хүчлийн нэг хэсэг бөгөөд цусан дахь сахар ба фруктоз уусалтыг болон dissimilation дагавраас оролцдог байна. Oligosaccharides ихэвчлэн ургамлын эс олж байна: сахароз чихрийн манжин, чихрийн нишингэ, хөх тариа, арвай соёолжээ caryopses агуулагдах мальтоз эсийн дотор хадгалагдаж байдаг.

Disaccharides сайхан амттай байх, усанд амархан уусдаг юм. Полисахарид, biopolymers байх үндсэндээ цардуул, целлюлоз, гликоген болон laminarin бүрдэнэ. бүтцийн хэлбэрүүд полисахарид Chitin орно. нүдэнд нүүрс усны үндсэн үйл ажиллагаа - эрчим хүч. гидролизийн урвалын, эрчим хүчний бодисын солилцоо нь үр дүн глюкоз нь полисахарид цав хувьд, энэ нь дараа нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус исэлдсэн байна. Үүний үр дүнд цусан дахь сахарын хувилбаруудын эрчим хүчний 17.6 кЖ, болон цардуул, гликоген нь нөөц нь нэг гр, үндсэндээ үүрэн эрчим хүчний сан юм.

Гликоген булчин болон элэгний эс, хүнсний ногоо, цардуул голлон хадгалуулсан - булцуу, булцуу, үндэс, тухайлбал аалз, шавьж, хавч зэрэг үр, үе хөлтөн-д, эрчим хүчний нийлүүлэлт гол үүрэг нь oligosaccharide trehalose гүйцэтгэдэг.

Нүүрс ус липидийн болон уураг, anoxic доройтол чадвар нь өөр өөр байдаг. Хүн, малын паразит - Энэ нь агааргүй бактери болон helminths зэрэг дутагдал, эсвэл хүчилтөрөгч байхгүй нөхцөлд дахь амьд организмын хувьд маш чухал юм.

барилга (бүтцийн) - эсийн дахь нүүрс усны өөр функц байдаг. Эдгээр бодисууд нь эсийн бүтцийг дэмжиж байгаа гэдэгт оршино. Жишээ нь, целлюлоз ургамлын эсийн хананы нэг хэсэг юм Chitin гаднах араг ясыг бүрдүүлж, олон сээр нуруугүйтэн липид ба уураг молекулууд glycocalyx үүсгэдэг нь olisaharidy хамтдаа мөөгөнцрийн эсийн тохиолддог - nadmembranny төвөгтэй. эд бүрэлдэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь clumping амьтны эсийн хооронд - Энэ нь наалддаг олгодог.

Липид: бүтэц, үйл ажиллагаа

Эдгээр нь органик бодисууд юм hydrophobic (усны уусдаггүй), устгаж жишээ нь ийм ацетон буюу хлороформ гэж nonpolar уусгагч, өөр эсээс задалж болно. өөх нь, лав болон стероидууд: нүдэнд липидийн функц гурван бүлгийн аль нь өөрсдийн харьяалагддаг хамаарна. Өөх тос эсийн бүх төрлийн хамгийн түгээмэл байдаг.

Амьтад арьсан доорх өөхөн эд нь тэднийг хуримтлуулах, мэдрэлийн эд хэлбэрээр өөх агуулсан миелин бүрхүүл мэдрэлийн. Энэ нь бөөр, элэг, шавьж хуримтлагдсан - өөх биенд. Шингэн өөх - тос - олон ургамлын үрийг олж: нарс, Газрын самар, наранцэцгийн, чидун. эсэд липидийн агууламж 5 90% -иас (өөхөн эдэд) хэлбэлзэж байна.

Стероид болон лав тэд тосны хүчлийн үлдэгдэл молекул нь байхгүй бол тэр нь өөх ялгаатай. Тэгэхээр, стероидууд - энэ нь гормон бөөрний дээд булчирхайн гадаргуу, тестостерон хэсгүүд байдаг байгууллага, Бэлгийн хөгжлийн нөлөөлөх юм. Тэд мөн амин дэм (жишээ нь, витамин D) нэг хэсэг юм.

нүдэнд липидийн гол үүрэг нь - эрчим хүч, барилга, хамгаалах явдал юм. уураг, нүүрс усны - бусад органик бодисын илүү - эхний улмаас хуваагдлыг нь өөх, тос, 1 гр эрчим хүчний 38.9 кЖ өгдөг гэсэн юм. Цаашилбал, өөх 1d исэлдэлт энэ нь бараг 1.1 в зогсож байна. ус. Яагаад зарим амьтад усгүйгээр удаан байж болох таны биед өөх нь хувьцаа байх нь байгаа юм. Жишээ нь, gophers ус шаардлагагүйгээр хоёр сараас дээш хугацаагаар унтаа байж болно, 10-12 хоногийн турш цөлд дамжуулан шилжилтийн усны тэмээ уух биш юм.

липид үйл барилга нь эсийн мембрантай салшгүй нэг хэсэг, түүнчлэн мэдрэл нэг хэсэг байгаа нь оршино. липидийн хамгаалах функц нь бөөр болон бусад дотор эрхтэн орчмын арьсыг доош өөх давхарга тэдгээрийг механик гэмтлээс хамгаалдаг гэдэгт бүрдэнэ. Халим, далайн хав, үстэй хав: Тодорхой Уураас тусгаарлагч функц нь удаан хугацааны ус байгаа нь малын уламжлалт байна. Зузаан арьсан доорх өөхөн давхарга, жишээ нь, цэнхэр халим 0.5 м, энэ нь гипотерми нь амьтан хамгаалдаг юм.

эсийн бодисын солилцоонд үнэ цэнэ Хүчилтөрөгч

Аэробикийн организм, органик бодисын хуваагдлыг болон аденозин трифосфат нь молекулын хэлбэрээр хуримтлагдсан эрчим хүчний тодорхой хэмжээгээр хуваарилах тэргүүлэх эрчим хүчний солилцох урвалын агаар мандлын хүчилтөрөгч ашиглан, амьтан, ургамал болон хүний дийлэнх нь орно.

Тиймээс, митохондрийн cristae тохиолддог глюкоз нэг мэнгэ бүрэн исэлдэлт, эрчим хүч 2800 кЖ, үүнээс 1596 кЖ (55%) macroergic холболтыг агуулсан ATP молекулуудын хэлбэрээр хадгалагдаж байгаа хуваарилсан байна. Тиймээс анхдагч эсийн хүчилтөрөгчийн үйл ажиллагаа - хэрэгжилт аэробикийн амьсгалын, ферментийн урвал бүлэг дээр тулгуурласан гэж нэрлэгддэг амьсгалын замын сүлжээг органелле тохиолдох - митохондри. phototrophic бактери, цинобактери - - прокариот организм химийн бодисын исэлдэлт плазмын мембран дотоод protuberances нь эс рүү саармагжуулах хүчилтөрөгчийн нөлөөгөөр үүсдэг.

Бид эсийн химийн байгууллага судалж байгаа, түүнчлэн үүрэн эрчим хүчний бодисын солилцоонд уургийн синтез болон хүчилтөрөгчийн үйл ажиллагаа үйл явц байдаг.