Nutrien organik yang paling intensif tenaga. Nutrien dan kepentingannya

Organisma terdiri daripada sel. sel organisma yang berbeza mempunyai komposisi kimia yang serupa. Jadual 1 membentangkan unsur kimia utama yang terdapat dalam sel organisma hidup.

Jadual 1. Kandungan unsur kimia dalam sel

Mengikut kandungan dalam sel, tiga kumpulan unsur boleh dibezakan. Kumpulan pertama termasuk oksigen, karbon, hidrogen dan nitrogen. Mereka menyumbang hampir 98% daripada jumlah komposisi sel. Kumpulan kedua termasuk kalium, natrium, kalsium, sulfur, fosforus, magnesium, besi, klorin. Kandungan mereka dalam sel adalah persepuluh dan perseratus peratus. Unsur kedua-dua kumpulan ini tergolong dalam makronutrien(dari bahasa Yunani. makro- besar).

Unsur selebihnya, yang diwakili dalam sel dengan perseratus dan perseribu peratus, termasuk dalam kumpulan ketiga. ia unsur surih(dari bahasa Yunani. mikro- kecil).

Tiada unsur yang wujud hanya dalam alam semula jadi ditemui dalam sel. Kesemua unsur kimia ini juga merupakan sebahagian daripada alam tidak bernyawa. Ini menunjukkan kesatuan alam bernyawa dan tidak bernyawa.

Kekurangan mana-mana unsur boleh menyebabkan penyakit, dan juga kematian badan, kerana setiap unsur memainkan peranan tertentu. Makronutrien kumpulan pertama membentuk asas biopolimer - protein, karbohidrat, asid nukleik, serta lipid, tanpanya kehidupan adalah mustahil. Sulfur adalah sebahagian daripada beberapa protein, fosforus adalah sebahagian daripada asid nukleik, besi adalah sebahagian daripada hemoglobin, dan magnesium adalah sebahagian daripada klorofil. Kalsium bermain peranan penting dalam metabolisme.

Sebahagian daripada unsur kimia yang terkandung dalam sel adalah sebahagian daripada bahan organik- garam mineral dan air.

garam mineral berada dalam sel, sebagai peraturan, dalam bentuk kation (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) dan anion (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3 ), nisbah yang menentukan keasidan medium, yang penting untuk kehidupan sel.

(Dalam banyak sel, mediumnya sedikit beralkali dan pHnya hampir tidak berubah, kerana nisbah kation dan anion tertentu sentiasa dikekalkan di dalamnya.)

Daripada bahan bukan organik dalam hidupan liar, peranan yang besar dimainkan oleh air.

Kehidupan adalah mustahil tanpa air. Ia membentuk jisim yang ketara bagi kebanyakan sel. Banyak air terkandung dalam sel-sel otak dan embrio manusia: lebih daripada 80% air; dalam sel tisu adiposa - hanya 40%.Menjelang usia tua, kandungan air dalam sel berkurangan. Seseorang yang kehilangan 20% air mati.

Sifat unik air menentukan peranannya dalam badan. Ia terlibat dalam termoregulasi, yang disebabkan oleh kapasiti haba yang tinggi air - penggunaan sejumlah besar tenaga apabila dipanaskan. Apakah yang menentukan kapasiti haba tinggi air?

Dalam molekul air, atom oksigen terikat secara kovalen kepada dua atom hidrogen. Molekul air adalah polar kerana atom oksigen mempunyai cas separa negatif, dan setiap dua atom hidrogen mempunyai

Caj separa positif. Ikatan hidrogen terbentuk antara atom oksigen satu molekul air dan atom hidrogen molekul lain. Ikatan hidrogen menyediakan sambungan sejumlah besar molekul air. Apabila air dipanaskan, sebahagian besar tenaga dibelanjakan untuk memecahkan ikatan hidrogen, yang menentukan kapasiti haba yang tinggi.

air - pelarut yang baik. Oleh kerana kekutuban, molekulnya berinteraksi dengan ion bercas positif dan negatif, dengan itu menyumbang kepada pembubaran bahan. Berhubung dengan air, semua bahan sel dibahagikan kepada hidrofilik dan hidrofobik.

hidrofilik(dari bahasa Yunani. hidro- air dan fileo- cinta) dipanggil bahan yang larut dalam air. Ini termasuk sebatian ionik (cth garam) dan beberapa sebatian bukan ionik (cth gula).

hidrofobik(dari bahasa Yunani. hidro- air dan fobos- takut) dipanggil bahan yang tidak larut dalam air. Ini termasuk, sebagai contoh, lipid.

Air memainkan peranan penting dalam tindak balas kimia yang berlaku di dalam sel. larutan akueus. Dia larut tidak perlu kepada badan produk metabolik dan dengan itu menyumbang kepada penyingkirannya daripada badan. Kandungan yang hebat air dalam sel memberikannya keanjalan. Air memudahkan pergerakan pelbagai bahan di dalam sel atau dari sel ke sel.

Badan alam bernyawa dan tidak bernyawa terdiri daripada unsur kimia yang sama. Organisma hidup termasuk bahan bukan organik- air dan garam mineral. Pelbagai fungsi penting air dalam sel adalah disebabkan oleh keistimewaan molekulnya: kekutubannya, keupayaan untuk membentuk ikatan hidrogen.

KOMPONEN BUKAN ORGANIK SEL

Kira-kira 90 unsur ditemui dalam sel organisma hidup, dan kira-kira 25 daripadanya terdapat dalam hampir semua sel. Mengikut kandungan dalam sel, unsur kimia terbahagi kepada tiga kumpulan besar: makronutrien (99%), mikronutrien (1%), ultramikronutrien (kurang daripada 0.001%).

Makronutrien termasuk oksigen, karbon, hidrogen, fosforus, kalium, sulfur, klorin, kalsium, magnesium, natrium, dan besi.
Unsur mikro termasuk mangan, tembaga, zink, iodin, fluorin.
Ultramikroelemen termasuk perak, emas, bromin, selenium.

KOMPONEN ORGANIK SEL

Enzim.

Fungsi terpenting protein ialah pemangkin. Molekul protein yang meningkatkan kadar tindak balas kimia dalam sel dengan beberapa urutan magnitud dipanggil enzim. Tiada satu proses biokimia dalam badan berlaku tanpa penyertaan enzim.

Lebih 2000 enzim telah ditemui setakat ini. Kecekapan mereka adalah berkali ganda lebih tinggi daripada kecekapan pemangkin bukan organik yang digunakan dalam pengeluaran. Jadi, 1 mg besi dalam komposisi enzim katalase menggantikan 10 tan besi bukan organik. Katalase meningkatkan kadar penguraian hidrogen peroksida (H 2 O 2) sebanyak 10 11 kali ganda. Enzim yang memangkinkan pembentukan asid karbonik (CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3) mempercepatkan tindak balas sebanyak 10 7 kali.

Sifat penting enzim ialah kekhususan tindakannya; setiap enzim memangkinkan hanya satu atau sekumpulan kecil tindak balas yang serupa.

Bahan yang bertindak pada enzim dipanggil substrat. Struktur molekul enzim dan substrat mestilah betul-betul sepadan antara satu sama lain. Ini menerangkan kekhususan tindakan enzim. Apabila substrat digabungkan dengan enzim, struktur spatial enzim berubah.

Urutan interaksi antara enzim dan substrat boleh digambarkan secara skematik:

Substrat+Enzim - Enzim-substrat kompleks - Enzim+Produk.

Ia boleh dilihat daripada rajah bahawa substrat bergabung dengan enzim untuk membentuk kompleks enzim-substrat. Dalam kes ini, substrat diubah menjadi bahan baru - produk. Pada peringkat akhir, enzim dilepaskan daripada produk dan sekali lagi berinteraksi dengan molekul substrat seterusnya.

Enzim berfungsi hanya pada suhu tertentu, kepekatan bahan, keasidan persekitaran. Perubahan dalam keadaan membawa kepada perubahan dalam struktur tertier dan kuaternari molekul protein, dan, akibatnya, kepada penindasan aktiviti enzim. Bagaimana ini berlaku? Hanya bahagian tertentu molekul enzim mempunyai aktiviti pemangkin, dipanggil pusat aktif. Pusat aktif mengandungi 3 hingga 12 sisa asid amino dan terbentuk hasil daripada lenturan rantai polipeptida.

Di bawah pengaruh pelbagai faktor struktur molekul enzim berubah. Dalam kes ini, konfigurasi spatial pusat aktif terganggu, dan enzim kehilangan aktivitinya.

Enzim ialah protein yang bertindak sebagai pemangkin biologi. Terima kasih kepada enzim, kadar tindak balas kimia dalam sel meningkat dengan beberapa urutan magnitud. Harta yang penting enzim - kekhususan tindakan dalam keadaan tertentu.

Asid nukleik.

Asid nukleik ditemui pada separuh kedua abad ke-19. Ahli biokimia Switzerland F. Miescher, yang mengasingkan bahan dengan kandungan nitrogen dan fosforus yang tinggi daripada nukleus sel dan memanggilnya "nuklein" (dari lat. nukleus- nukleus).

Asid nukleik menyimpan maklumat keturunan tentang struktur dan fungsi setiap sel dan semua makhluk hidup di Bumi. Terdapat dua jenis asid nukleik - DNA (asid deoksiribonukleik) dan RNA (asid ribonukleik). Asid nukleik, seperti protein, adalah spesifik spesies, iaitu, organisma setiap spesies mempunyai jenis DNA mereka sendiri. Untuk mengetahui sebab kekhususan spesies, pertimbangkan struktur asid nukleik.

Molekul asid nukleik adalah rantai yang sangat panjang yang terdiri daripada ratusan bahkan jutaan nukleotida. Mana-mana asid nukleik mengandungi hanya empat jenis nukleotida. Fungsi molekul asid nukleik bergantung pada strukturnya, nukleotida konstituennya, bilangannya dalam rantai, dan urutan sebatian dalam molekul.

Setiap nukleotida terdiri daripada tiga komponen: bes nitrogen, karbohidrat, dan asid fosforik. Setiap nukleotida DNA mengandungi satu daripada empat jenis bes nitrogen (adenine - A, timin - T, guanin - G atau sitosin - C), serta karbohidrat deoksiribosa dan residu asid fosforik.

Oleh itu, nukleotida DNA hanya berbeza dalam jenis bes nitrogen.

Molekul DNA terdiri daripada sejumlah besar nukleotida yang disambungkan dalam rantai dalam urutan tertentu. Setiap jenis molekul DNA mempunyai nombor dan urutan nukleotida sendiri.

Molekul DNA sangat panjang. Sebagai contoh, untuk menulis urutan nukleotida dalam molekul DNA daripada satu sel manusia (46 kromosom), seseorang memerlukan buku setebal 820,000 muka surat. Pertukaran empat jenis nukleotida boleh membentuk bilangan varian molekul DNA yang tidak terhingga. Ciri-ciri struktur molekul DNA ini membolehkan mereka menyimpan sejumlah besar maklumat tentang semua tanda-tanda organisma.

Pada tahun 1953, ahli biologi Amerika J. Watson dan ahli fizik Inggeris F. Crick mencipta model untuk struktur molekul DNA. Para saintis telah mendapati bahawa setiap molekul DNA terdiri daripada dua helai yang saling bersambung dan berpintal secara berpilin. Ia kelihatan seperti heliks berganda. Dalam setiap rantai, empat jenis nukleotida silih berganti dalam urutan tertentu.

Komposisi nukleotida DNA adalah berbeza jenis yang berbeza bakteria, kulat, tumbuhan, haiwan. Tetapi ia tidak berubah dengan usia, ia bergantung sedikit pada perubahan. persekitaran. Nukleotida berpasangan, iaitu bilangan nukleotida adenina dalam mana-mana molekul DNA adalah sama dengan bilangan nukleotida timidin (A-T), dan bilangan nukleotida sitosin adalah sama dengan bilangan nukleotida guanin (CG). Ini disebabkan oleh fakta bahawa sambungan dua rantai antara satu sama lain dalam molekul DNA mematuhi peraturan tertentu, iaitu: adenine satu rantai sentiasa disambungkan oleh dua ikatan hidrogen hanya dengan Timina dari rantai yang lain, dan guanin oleh tiga ikatan hidrogen dengan sitosin, iaitu, rantai nukleotida satu molekul DNA adalah saling melengkapi, saling melengkapi.

Molekul asid nukleik - DNA dan RNA terdiri daripada nukleotida. Komposisi nukleotida DNA termasuk bes nitrogen (A, T, G, C), karbohidrat deoksiribosa dan sisa molekul asid fosforik. Molekul DNA ialah heliks berganda, terdiri daripada dua helai yang disambungkan oleh ikatan hidrogen mengikut prinsip saling melengkapi. Fungsi DNA adalah untuk menyimpan maklumat keturunan.

Dalam sel-sel semua organisma terdapat molekul ATP - asid trifosforik adenosin. ATP ialah bahan sel universal, molekulnya mempunyai ikatan yang kaya dengan tenaga. Molekul ATP adalah satu jenis nukleotida, yang, seperti nukleotida lain, terdiri daripada tiga komponen: bes nitrogen - adenine, karbohidrat - ribosa, tetapi bukannya satu ia mengandungi tiga sisa molekul asid fosforik (Rajah 12). Ikatan yang ditunjukkan oleh ikon dalam angka itu kaya dengan tenaga dan dipanggil makroergik. Setiap molekul ATP mengandungi dua ikatan makroergik.

Apabila ikatan makroergik dipecahkan dan satu molekul asid fosforik terputus dengan bantuan enzim, 40 kJ / mol tenaga dibebaskan, dan ATP ditukar kepada ADP - asid adenosin difosforik. Dengan penyingkiran satu lagi molekul asid fosforik, 40 kJ / mol lagi dibebaskan; AMP terbentuk - asid monophosphoric adenosin. Tindak balas ini boleh diterbalikkan, iaitu, AMP boleh bertukar menjadi ADP, ADP - menjadi ATP.

Molekul ATP bukan sahaja dipecahkan, tetapi juga disintesis, jadi kandungannya dalam sel adalah agak tetap. Kepentingan ATP dalam kehidupan sel adalah sangat besar. Molekul ini memainkan peranan utama dalam metabolisme tenaga yang diperlukan untuk memastikan aktiviti penting sel dan organisma secara keseluruhan.

Molekul RNA, sebagai peraturan, adalah rantai tunggal yang terdiri daripada empat jenis nukleotida - A, U, G, C. Tiga jenis RNA utama diketahui: mRNA, rRNA, tRNA. Kandungan molekul RNA dalam sel tidak tetap, mereka terlibat dalam biosintesis protein. ATP ialah bahan tenaga sejagat bagi sel, di mana terdapat ikatan yang kaya dengan tenaga. ATP memainkan peranan penting dalam pertukaran tenaga dalam sel. RNA dan ATP terdapat dalam nukleus dan dalam sitoplasma sel.

Tugasan dan ujian pada topik "Topik 4. "Komposisi kimia sel.""

• polimer, monomer;
• karbohidrat, monosakarida, disakarida, polisakarida;
• lipid, asid lemak, gliserol;
• asid amino, ikatan peptida, protein;
• pemangkin, enzim, tapak aktif;
• asid nukleik, nukleotida.

Algoritma untuk menyelesaikan masalah.

Jenis 1. Penyalinan diri DNA.

Salah satu rantai DNA mempunyai urutan nukleotida berikut:
AGTACCGATACCGATTTCG...
Apakah urutan nukleotida yang terdapat pada rantai kedua molekul yang sama?

Untuk menulis jujukan nukleotida untai kedua molekul DNA, apabila jujukan untai pertama diketahui, sudah cukup untuk menggantikan timin dengan adenina, adenina dengan timin, guanin dengan sitosin, dan sitosin dengan guanin. Membuat penggantian ini, kita mendapat urutan:
TACTGGCTATGAGCTAAATG...

Jenis 2. Pengekodan protein.

Rantai asid amino protein ribonuclease mempunyai permulaan berikut: lisin-glutamin-treonin-alanine-alanine-alanine-lisin ...
Apakah urutan nukleotida yang memulakan gen yang sepadan dengan protein ini?

Untuk melakukan ini, gunakan jadual kod genetik. Bagi setiap asid amino, kita dapati penetapan kodnya dalam bentuk trio nukleotida yang sepadan dan menuliskannya. Mengatur kembar tiga ini satu demi satu dalam susunan yang sama seperti asid amino yang sepadan, kami memperoleh formula untuk struktur bahagian RNA utusan. Sebagai peraturan, terdapat beberapa tiga kali ganda, pilihan dibuat mengikut keputusan anda (tetapi hanya satu daripada tiga kali ganda diambil). Mungkin terdapat beberapa penyelesaian, masing-masing.
AAACAAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Apakah urutan asid amino yang bermula dengan protein jika ia dikodkan oleh urutan nukleotida sedemikian:
ACGCCATGGCCGGT...

Menurut prinsip saling melengkapi, kita dapati struktur bahagian RNA maklumat yang terbentuk pada segmen tertentu molekul DNA:
UGCGGGUACCCGCCCA...

Kemudian kita beralih kepada jadual kod genetik dan untuk setiap trio nukleotida, bermula dari yang pertama, kita mencari dan menulis asid amino yang sepadan dengannya:
Cysteine-glycine-tyrosine-arginine-proline-...

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. " Biologi am". Moscow, "Pencerahan", 2000

• Topik 4. "Komposisi kimia sel." §2-§7 ms 7-21
• Topik 5. "Fotosintesis." §16-17 ms 44-48
• Topik 6. "Pernafasan selular." §12-13 ms 34-38
• Topik 7. "Maklumat genetik." §14-15 ms 39-44

Objektif Pelajaran: pengulangan, generalisasi dan sistematisasi pengetahuan mengenai topik "Asas Sitologi"; pembangunan kemahiran untuk menganalisis, menyerlahkan perkara utama; memupuk semangat kolektivisme, meningkatkan kemahiran kerja kumpulan.

peralatan: bahan untuk pertandingan, peralatan dan reagen untuk eksperimen, helaian dengan grid silang kata.

Kerja Persediaan

1. Pelajar kelas dibahagikan kepada dua pasukan, mereka memilih kapten. Setiap pelajar mempunyai lencana yang sepadan dengan nombor pada skrin rekod pelajar.
2. Setiap pasukan membuat teka silang kata untuk pihak lawan.
3. Bagi menilai hasil kerja pelajar, juri dibentuk yang terdiri daripada wakil pentadbiran dan pelajar darjah 11 (5 orang kesemuanya).

Juri mendaftarkan keputusan pasukan dan individu. Pasukan yang mendapat bilangan terbesar mata. Pelajar menerima gred bergantung kepada jumlah mata yang diperoleh semasa pertandingan.

SEMASA KELAS

1. Memanaskan badan

(Maksimum markah 15 mata)

Pasukan 1

1. Virus bakteria - ... ( bakteriafaj).
2. Plastid tidak berwarna - ... ( leukoplas).
3. Proses penyerapan oleh sel molekul besar bahan organik dan juga sel keseluruhan - ... ( fagositosis).
4. Organoid yang mengandungi sentriol dalam komposisinya, - ... ( pusat sel).
5. Bahan sel yang paling biasa ialah ... ( air).
6. Organoid sel, mewakili sistem tubul, melaksanakan fungsi "gudang untuk produk siap", - ( kompleks golgi).
7. Organel di mana tenaga terbentuk dan terkumpul - ... ( mitokondria).
8. Katabolisme (sinonim nama) ialah ... ( disimilasi, metabolisme tenaga).
9. Enzim (terangkan istilah) ialah ... ( pemangkin biologi).
10. Monomer protein ialah ... ( asid amino).
11. Ikatan kimia yang menghubungkan sisa-sisa asid fosforik dalam molekul ATP mempunyai sifat ... ( makroergi).
12. Kandungan separa cecair likat dalaman sel - ... ( sitoplasma).
13. Organisma multisel-fototrof - ... ( tumbuhan).
14. Sintesis protein pada ribosom ialah ... ( siaran).
15. Robert Hooke menemui struktur selular tisu tumbuhan dalam ... ( 1665 ) tahun.

Pasukan 2

1. Organisma unisel tanpa nukleus sel - ... ( prokariot).
2. Plastid berwarna hijau - ... ( kloroplas).
3. Proses penangkapan dan penyerapan oleh sel cecair dengan bahan terlarut di dalamnya - ... ( pinositosis).
4. Organel yang berfungsi sebagai tapak untuk perhimpunan protein - ... ( ribosom).
5. Bahan organik, bahan utama sel - ... ( protein).
6. Organoid sel tumbuhan, iaitu botol berisi jus, - ... ( vakuol).
7. Organoid yang terlibat dalam pencernaan intraselular zarah makanan - ... ( lisosom).
8. Anabolisme (sinonim nama) ialah ... ( asimilasi, pertukaran plastik).
9. Gen (terangkan istilah) ialah ... ( segmen molekul DNA).
10. Monomer kanji ialah ... ( glukosa.).
11. Ikatan kimia yang menghubungkan monomer rantai protein - ... ( peptida).
12. Komponen biji (mungkin satu atau lebih) - ... ( nukleolus).
13. Organisma heterotropik - ( haiwan, kulat, bakteria).
14. Beberapa ribosom yang disatukan oleh mRNA adalah ... ( polisom).
15. D.I. Ivanovsky membuka ... ( virus), dalam... ( 1892 ) tahun.

2. Peringkat juruterbang

Pelajar (2 orang daripada setiap pasukan) menerima kad arahan dan melaksanakan kerja makmal berikut.

1. Plasmolisis dan deplasmolisis dalam sel kulit bawang.
2. Aktiviti pemangkin enzim dalam tisu hidup.

3. Menyelesaikan teka silang kata

Pasukan menyelesaikan teka silang kata selama 5 minit dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada juri. Ahli juri merumuskan peringkat ini.

Silang kata 1

1. Bahan organik yang paling intensif tenaga. 2. Salah satu cara bahan masuk ke dalam sel. 3. Vital bahan penting tidak dihasilkan oleh badan. 4. Struktur bersebelahan dengan membran plasma sel haiwan luar. 5. Komposisi RNA termasuk asas nitrogen: adenine, guanin, sitosin, dan .... 6. Ahli sains yang menemui organisma unisel. 7. Sebatian yang terbentuk daripada polikondensasi asid amino. 8. Organel sel, tapak sintesis protein. 9. Lipatan dibentuk oleh membran dalam mitokondria. 10. Harta benda hidup untuk bertindak balas terhadap pengaruh luar.

Jawapan

1. Lipid. 2. Penyebaran. 3. Vitamin. 4. Glycocalyx. 5. Uracil. 6. Levenguk. 7. Polipeptida. 8. Ribosom. 9. Christa. 10. Kerengsaan.

Silang kata 2

1. tangkap membran plasma bahan zarah dan mengangkutnya ke dalam sel. 2. Sistem filamen protein dalam sitoplasma. 3. Sebatian yang terdiri daripada sejumlah besar sisa asid amino. 4. Makhluk hidup tidak dapat mensintesis bahan organik daripada bukan organik. 5. Organel selular yang mengandungi pigmen merah dan kuning. 6. Bahan yang molekulnya terbentuk melalui gabungan sejumlah besar molekul dengan berat molekul yang rendah. 7. Organisma yang mempunyai nukleus dalam selnya. 8. Proses pengoksidaan glukosa dengan pemisahannya kepada asid laktik. 9. terkecil organel sel terdiri daripada rRNA dan protein. 10. Struktur membran bersambung antara satu sama lain dan ke membran dalaman kloroplas.

Jawapan

1. Fagositosis. 2. Sitoskeleton. 3. Polipeptida. 4. Heterotrof. 5. Kromoplast. 6. Polimer. 7. Eukariota. 8. Glikolisis. 9. Ribosom. 10. Grans.

4. Yang ketiga adalah berlebihan

(Maksimum markah 6 mata)

Pasukan ditawarkan sebatian, fenomena, konsep, dsb. Dua daripadanya digabungkan atas dasar tertentu, dan yang ketiga adalah berlebihan. Cari perkataan ganjil dan justifikasikan jawapannya.

Pasukan 1

1. Asid amino, glukosa, garam meja. ( garam- bahan bukan organik.)
2. DNA, RNA, ATP. ( ATP ialah simpanan tenaga.)
3. Transkripsi, terjemahan, glikolisis. ( Glikolisis ialah proses pengoksidaan glukosa.)

Pasukan 2

1. Kanji, selulosa, katalase. ( Catalase ialah protein, enzim.)
2. Adenine, timin, klorofil. ( Klorofil ialah pigmen hijau.)
3. Reduplikasi, fotolisis, fotosintesis. ( Reduplikasi - penduaan molekul DNA.)

5. Mengisi jadual

(Maksimum markah 5 mata)

Setiap pasukan memilih seorang; mereka diberikan helaian dengan jadual 1 dan 2, yang mesti diisi dalam masa 5 minit.

Jadual 1. Peringkat metabolisme tenaga

Jadual 2. Ciri-ciri proses fotosintesis

6. Padankan nombor dan huruf

(Maksimum markah 7 mata)

Pasukan 1

1. Mengawal keseimbangan air - ...
2. Terlibat secara langsung dalam sintesis protein - ...
3. Adakah pusat pernafasan sel ...
4. Berikan rupa yang menarik serangga pada kelopak bunga...
5. Terdiri daripada dua silinder berserenjang...
6. Bertindak sebagai takungan dalam sel tumbuhan...
7. Mereka mempunyai penyempitan dan bahu ...
8. Membentuk gentian gelendong...

TAPI- pusat sel.
B- kromosom.
AT- vakuol.
G- membran sel.
D- ribosom.
E- mitokondria.
DAN- kromoplast.

(1 - G; 2 - D; 3 - E; 4 - F; 5 - A; 6 - B; 7 - B; 8 - A.)

Pasukan 2

1. Organoid pada membran yang mana sintesis protein berlaku ...
2. Mempunyai grana dan tilakoid...
3. Mengandungi karyoplasma di dalam...
4. Terdiri daripada DNA dan protein...
5. Mempunyai keupayaan untuk memisahkan buih-buih kecil...
6. Menjalankan pencernaan sel sendiri dalam keadaan kekurangan nutrien...
7. Komponen sel di mana organel terletak ...
8. Hanya terdapat dalam eukariota...

TAPI- lisosom.
B- kloroplas.
AT- nukleus.
G- sitoplasma.
D- Kompleks Golgi.
E- retikulum endoplasmic.
DAN- kromosom.

(1 - E; 2 - B; 3 - B; 4 - F; 5 - D; 6 - A; 7 - G; 8 - V.)

7. Pilih organisma - prokariot

(Maksimum markah 3 mata)

Pasukan 1

1. bacillus tetanus.
2. Penicillium.
3. Polipori.
4. Spirogyra.
5. Vibrio cholerae.
6. Yagel.
7. Streptococcus.
8. Virus hepatitis.
9. Diatom.
10. Amoeba.

Pasukan 2

1. Yis.
2. Virus Rabies.
3. Oncovirus.
4. Klorella.
5. bakteria asid laktik.
6. bakteria besi.
7. Bacillus.
8. Kasut Infusoria.
9. Laminaria.
10. Lichen.

8. Selesaikan masalah

(Maksimum markah 5 mata)

Pasukan 1

Tentukan mRNA dan struktur utama protein yang dikodkan dalam rantau DNA: G–T–T–C–T–A–A–A–A–G–G–C–C–A–T, jika nukleotida ke-5 dipadamkan, dan antara nukleotida ke-8 dan ke-9 akan terdapat nukleotida timidil.

(mRNA: C-A-A-G-U-U-U-U-A-T-C-C-G-U-A; glutamin – valine - leucine - proline - valine.)

Pasukan 2

Bahagian rantai DNA diberikan: T–A–G–T–G–A–T–T–T–A–A–C–T–A–G

Apakah struktur utama protein jika, di bawah pengaruh mutagen kimia, nukleotida ke-6 dan ke-8 digantikan oleh nukleotida sitidil?

(mRNA: A-U-C-A-C-G-A-G-A-U-U-G-A-U-C; protein: isoleucine - threonine - arginine - leucine - isoleucine.)

9. Pertandingan kapten

(Maksimum markah 10 mata)

Kapten menerima pensel dan helaian kertas kosong.

Tugas: lukis bilangan organel sel yang paling banyak dan labelkannya.

10. Pendapat anda

(Maksimum markah 5 mata)

Pasukan 1

Banyak proses hidup dalam sel disertai dengan perbelanjaan tenaga. Mengapakah molekul ATP dianggap sebagai bahan tenaga sejagat - satu-satunya sumber tenaga dalam sel?

Pasukan 2

Sel sentiasa berubah dalam proses kehidupan. Bagaimanakah ia mengekalkan bentuk dan komposisi kimianya?

11. Merumuskan

Aktiviti pelajar dan pasukan dinilai. Pasukan yang menang dianugerahkan.

20. Unsur kimia yang membentuk karbon
21. Bilangan molekul dalam monosakarida
22. Bilangan monomer dalam polisakarida
23. Glukosa, fruktosa, galaktosa, ribosa dan deoksiribosa dikelaskan sebagai bahan
24. Monomer polisakarida
25. Kanji, kitin, selulosa, glikogen tergolong dalam kumpulan bahan
26. Simpan karbon dalam tumbuhan
27. Simpan karbon dalam haiwan
28. Karbon struktur dalam tumbuhan
29. Karbon struktur dalam haiwan
30. Molekul terdiri daripada gliserol dan asid lemak
31. Nutrien Organik Paling Kelaparan Tenaga
32. Jumlah tenaga yang dikeluarkan semasa pemecahan protein
33. Jumlah tenaga yang dikeluarkan semasa pemecahan lemak
34. Jumlah tenaga yang dibebaskan semasa pereputan karbon
35. Daripada salah satu asid lemak, asid fosforik terlibat dalam pembentukan molekul.
36. Fosfolipid adalah sebahagian daripada
37. Monomer protein ialah
38. Bilangan jenis asid amino dalam komposisi protein wujud
39. Protein - pemangkin
40. Kepelbagaian molekul protein
41. Selain enzimatik, salah satu fungsi protein yang paling penting
42. Terdapat kebanyakan bahan organik ini di dalam sel
43. Mengikut jenis bahan, enzim ialah
44. Monomer asid nukleik
45. Nukleotida DNA boleh berbeza antara satu sama lain sahaja
46. bahan biasa Nukleotida DNA dan RNA
47. Karbohidrat dalam DNA Nukleotida
48. Karbohidrat dalam RNA Nukleotida
49. Hanya DNA yang dicirikan oleh bes nitrogen
50. Hanya RNA yang dicirikan oleh bes nitrogen
51. Asid Nukleik bertali dua
52. Asid Nukleik Terkandas Tunggal
56. Adenine adalah pelengkap
57. Guanin adalah pelengkap
58. Kromosom terdiri daripada
59. Jumlah jenis RNA wujud
60. RNA berada di dalam sel
61. Peranan molekul ATP
62. Bes nitrogen dalam molekul ATP
63. Jenis karbohidrat ATP

galaktosa, ribosa dan deoksiribosa tergolong dalam jenis bahan 24. Monomer polisakarida 25. Kanji, kitin, selulosa, glikogen tergolong dalam kumpulan bahan 26. Simpan karbon dalam tumbuhan 27. Simpan karbon dalam haiwan 28. Karbon struktur dalam tumbuhan 29. Karbon struktur dalam haiwan 30. Molekul terdiri daripada gliserol dan asid lemak 31. Nutrien organik yang paling intensif tenaga 32. Jumlah tenaga yang dibebaskan daripada pemecahan protein 33. Jumlah tenaga yang dibebaskan daripada pemecahan lemak 34. Jumlah tenaga yang dibebaskan daripada pecahan karbon 35. Daripada salah satu asid lemak asid fosforik terlibat dalam pembentukan molekul 36. Fosfolipid adalah sebahagian daripada 37. Monomer protein ialah 38. Bilangan jenis amino asid dalam komposisi protein wujud 39. Protein ialah pemangkin 40. Pelbagai molekul protein 41. Sebagai tambahan kepada enzimatik, salah satu fungsi terpenting protein 42. Organik ini Bahan yang paling banyak dalam sel ialah 43. Mengikut jenis daripada bahan, enzim ialah 44. Monomer asid nukleik 45. Nukleotida DNA boleh berbeza antara satu sama lain sahaja 46. DNA bahan sepunya dan nukleotida RNA 47. Karbohidrat dalam Nukleotida DNA 48. Karbohidrat dalam Nukleotida RNA 49. Hanya DNA yang dicirikan oleh bes nitrogen 50. Hanya RNA yang dicirikan oleh bes nitrogen 51. Asid nukleik bertali dua 52. Asid nukleik untai tunggal 53. Jenis ikatan kimia antara nukleotida dalam satu untai DNA 54. Jenis ikatan kimia antara untai DNA 55. Ikatan hidrogen berganda dalam DNA berlaku antara 56. Adenine adalah pelengkap 57 .Guanine adalah pelengkap 58. Kromosom terdiri daripada 59. Jumlah terdapat 60 jenis RNA. RNA berada dalam sel 61. Peranan molekul ATP 62. Bes nitrogen dalam molekul ATP 63. Jenis karbohidrat ATP

A) haiwan sahaja
B) tumbuhan sahaja
C) hanya cendawan
D) semua organisma hidup
2) Mendapatkan tenaga untuk kehidupan badan berlaku akibat:
A) pembiakan
B) pernafasan
C) pemilihan
D) pertumbuhan
3) Bagi kebanyakan tumbuhan, burung, haiwan, habitatnya ialah:
A) udara tanah
B) air
C) organisma lain
D) tanah
4) Bunga, biji dan buah-buahan adalah ciri-ciri:
A) tumbuhan konifer
B) tumbuhan berbunga
C) lumut kelab
D) paku pakis
5) Haiwan boleh membiak:
A) pertikaian
B) secara vegetatif
C) secara seksual
D) pembahagian sel
6) Agar tidak diracuni, anda perlu mengumpul:
A) cendawan muda yang boleh dimakan
B) cendawan bersama lebuh raya
C) cendawan beracun
D) cendawan terlalu banyak yang boleh dimakan
7) Stok mineral dalam tanah dan air diisi semula kerana aktiviti penting:
A) pengilang
B) pemusnah
C) pengguna
D) semua jawapan adalah betul
8 - Grebe Pucat:
A) mencipta bahan organik dalam cahaya
B) mencernakan nutrien ke dalam sistem penghadaman
C) menyerap nutrien oleh hifa
D) menangkap nutrien dengan pseudopod
9) Masukkan pautan ke dalam litar kuasa, pilih daripada yang berikut:
Oat - tikus - kestrel - .......
A) helang
B) pangkat padang rumput
C) cacing tanah
D) menelan
10) Keupayaan organisma untuk bertindak balas terhadap perubahan persekitaran dipanggil:
A) pemilihan
B) mudah marah
C) pembangunan
D) metabolisme
11) Habitat organisma hidup dipengaruhi oleh faktor:
A) sifat tidak bernyawa
B) hidupan liar
C) aktiviti manusia
D) semua faktor di atas
12) Ketiadaan akar adalah tipikal untuk:
A) tumbuhan konifer
B) tumbuhan berbunga
C) lumut
D) paku pakis
13) Badan protista tidak boleh:
A) menjadi unisel
B) menjadi multiselular
C) mempunyai organ
D) tiada jawapan yang betul
14) Hasil daripada fotosintesis, kloroplas spirogyra terbentuk (adalah):
A) karbon dioksida
B) air
C) garam mineral
D) tiada jawapan yang betul

Pada akhir abad ke-19, satu cabang biologi yang dipanggil biokimia telah terbentuk. Ia mengkaji komposisi kimia sel hidup. Tugas utama sains ialah pengetahuan tentang ciri-ciri metabolisme dan tenaga yang mengawal aktiviti penting sel tumbuhan dan haiwan.

Konsep komposisi kimia sel

Hasil daripada penyelidikan yang teliti, saintis mengkaji organisasi kimia sel dan mendapati bahawa makhluk hidup mempunyai lebih daripada 85 unsur kimia dalam komposisi mereka. Selain itu, sebahagian daripada mereka adalah wajib untuk hampir semua organisma, manakala yang lain adalah khusus dan terdapat dalam spesies biologi tertentu. Dan kumpulan ketiga unsur kimia terdapat dalam sel-sel mikroorganisma, tumbuhan dan haiwan dalam kuantiti yang agak kecil. Unsur kimia dalam komposisi sel paling kerap dalam bentuk kation dan anion, dari mana garam mineral dan air terbentuk, dan juga sebatian organik yang mengandungi karbon disintesis: karbohidrat, protein, lipid.

Unsur organogenik

Dalam biokimia, ini termasuk karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Keseluruhan mereka dalam sel adalah dari 88 hingga 97% daripada unsur kimia lain di dalamnya. Karbon amat penting. Semua bahan organik dalam komposisi sel terdiri daripada molekul yang mengandungi atom karbon dalam komposisinya. Mereka dapat berhubung antara satu sama lain, membentuk rantai (bercabang dan tidak bercabang), serta kitaran. Keupayaan atom karbon ini mendasari pelbagai jenis bahan organik yang menakjubkan yang membentuk sitoplasma dan organel selular.

Sebagai contoh, kandungan dalaman sel terdiri daripada oligosakarida larut, protein hidrofilik, lipid, pelbagai jenis asid ribonukleik: pemindahan RNA, RNA ribosom dan RNA messenger, serta monomer bebas - nukleotida. Ia juga mempunyai komposisi kimia yang serupa dan mengandungi molekul asid deoksiribonukleik yang merupakan sebahagian daripada kromosom. Semua sebatian di atas mengandungi atom nitrogen, karbon, oksigen, hidrogen. Ini adalah bukti keistimewaan mereka penting, kerana organisasi kimia sel bergantung kepada kandungan unsur organogenik yang membentuk struktur sel: hyaloplasma dan organel.

Makronutrien dan maksudnya

Unsur kimia, yang juga sangat biasa dalam sel pelbagai jenis organisma, dipanggil makronutrien dalam biokimia. Kandungan mereka dalam sel ialah 1.2% - 1.9%. Unsur makro sel termasuk: fosforus, kalium, klorin, sulfur, magnesium, kalsium, besi dan natrium. Kesemuanya menjalankan fungsi penting dan merupakan sebahagian daripada pelbagai organel sel. Jadi, ion ferus hadir dalam protein darah - hemoglobin, yang mengangkut oksigen (dalam kes ini ia dipanggil oksihemoglobin), karbon dioksida (carbohemoglobin) atau karbon monoksida(karboksihemoglobin).

Ion natrium menyediakan spesies yang paling penting pengangkutan antara sel: apa yang dipanggil pam natrium-kalium. Mereka juga merupakan sebahagian daripada cecair interstisial dan plasma darah. Ion magnesium hadir dalam molekul klorofil (fotopigmen tumbuhan yang lebih tinggi) dan mengambil bahagian dalam proses fotosintesis, kerana ia membentuk pusat tindak balas yang menangkap foton tenaga cahaya.

Ion kalsium menyediakan pengaliran impuls saraf di sepanjang gentian, dan juga merupakan komponen utama osteosit - sel tulang. Sebatian kalsium diedarkan secara meluas dalam dunia invertebrata, yang cangkerangnya terdiri daripada kalsium karbonat.

Ion klorin mengambil bahagian dalam pengecasan semula membran sel dan menyediakan kejadian impuls elektrik yang mendasari pengujaan saraf.

Atom sulfur adalah sebahagian daripada protein asli dan menentukan struktur tertiernya dengan "menyilangkan" rantai polipeptida, mengakibatkan pembentukan molekul protein globular.

Ion kalium terlibat dalam pengangkutan bahan merentasi membran sel. Atom fosforus adalah sebahagian daripada bahan intensif tenaga yang penting seperti asid trifosforik adenosin, dan juga merupakan komponen penting deoksiribonukleik dan asid ribonukleik, yang merupakan bahan utama keturunan selular.

Fungsi unsur surih dalam metabolisme selular

Kira-kira 50 unsur kimia yang membentuk kurang daripada 0.1% dalam sel dipanggil unsur surih. Ini termasuk zink, molibdenum, iodin, tembaga, kobalt, fluorin. Dengan kandungan yang kecil, mereka melakukan fungsi yang sangat penting, kerana ia adalah sebahagian daripada banyak bahan aktif secara biologi.

Sebagai contoh, atom zink terdapat dalam molekul insulin (hormon pankreas yang mengawal tahap glukosa darah), iodin adalah bahagian penting dalam hormon tiroid - tiroksin dan triiodotironin, yang mengawal tahap metabolisme dalam badan. Kuprum, bersama-sama dengan ion besi, terlibat dalam hematopoiesis (pembentukan sel darah merah, platelet dan sel darah putih dalam warna merah. sumsum tulang vertebrata). Ion kuprum adalah sebahagian daripada pigmen hemocyanin yang terdapat dalam darah invertebrata, seperti moluska. Oleh itu, warna hemolymph mereka adalah biru.

Malah kurang kandungan dalam sel unsur kimia seperti plumbum, emas, bromin, perak. Mereka dipanggil ultramikroelemen dan merupakan sebahagian daripada sel tumbuhan dan haiwan. Contohnya, dalam biji jagung analisis kimia ion emas dikesan. Atom bromin dalam kuantiti yang banyak adalah sebahagian daripada sel thallus alga coklat dan merah, seperti sargassum, kelp, fucus.

Semua contoh dan fakta yang diberikan sebelum ini menerangkan bagaimana komposisi kimia, fungsi dan struktur sel saling berkaitan. Jadual di bawah menunjukkan kandungan pelbagai unsur kimia dalam sel organisma hidup.

Ciri umum bahan organik

Sifat kimia sel pelbagai kumpulan organisma dalam cara tertentu bergantung kepada atom karbon, yang bahagiannya melebihi 50% daripada jisim sel. Hampir semua bahan kering sel diwakili oleh karbohidrat, protein, asid nukleik dan lipid, yang mempunyai struktur yang kompleks dan besar. berat molekul. Molekul sedemikian dipanggil makromolekul (polimer) dan terdiri daripada unsur yang lebih mudah - monomer. Bahan protein memainkan peranan yang sangat penting dan melaksanakan banyak fungsi, yang akan dibincangkan di bawah.

Peranan protein dalam sel

sebatian yang termasuk dalam sel hidup, mengesahkan kandungan yang tinggi ia mengandungi bahan organik seperti protein. Terdapat penjelasan logik untuk fakta ini: protein melakukan pelbagai fungsi dan mengambil bahagian dalam semua manifestasi kehidupan selular.

Sebagai contoh, ia terdiri daripada pembentukan antibodi - imunoglobulin yang dihasilkan oleh limfosit. Protein pelindung seperti trombin, fibrin dan tromboblastin menyediakan pembekuan darah dan menghalang kehilangannya semasa kecederaan dan luka. Komposisi sel termasuk protein kompleks membran sel yang mempunyai keupayaan untuk mengenali sebatian asing - antigen. Mereka menukar konfigurasi mereka dan memberitahu sel tentang potensi bahaya(fungsi isyarat).

Sesetengah protein menjalankan fungsi pengawalseliaan dan merupakan hormon, contohnya, oksitosin, yang dihasilkan oleh hipotalamus, disimpan oleh kelenjar pituitari. Datang daripadanya ke dalam darah, oksitosin bertindak pada dinding otot rahim, menyebabkan ia mengecut. Protein vasopressin juga mempunyai fungsi pengawalseliaan, mengawal tekanan darah.

AT sel otot terdapat aktin dan miosin yang boleh mengecut, yang menentukan fungsi motor tisu otot. Untuk protein, ia adalah ciri dan, sebagai contoh, albumin digunakan oleh embrio sebagai nutrien untuk perkembangannya. protein darah pelbagai organisma, seperti hemoglobin dan hemosianin, membawa molekul oksigen - melaksanakan fungsi pengangkutan. Jika lebih banyak bahan intensif tenaga seperti karbohidrat dan lipid digunakan sepenuhnya, sel akan memecah protein. Satu gram bahan ini memberikan 17.2 kJ tenaga. Salah satu fungsi protein yang paling penting ialah pemangkin (protein enzim mempercepatkan tindak balas kimia yang berlaku dalam petak sitoplasma). Berdasarkan perkara di atas, kita telah melihat bahawa protein melakukan pelbagai sangat fungsi penting dan mesti dimasukkan ke dalam sel haiwan.

Biosintesis protein

Pertimbangkan proses sintesis protein dalam sel, yang berlaku dalam sitoplasma dengan bantuan organel seperti ribosom. Terima kasih kepada aktiviti enzim khas, dengan penyertaan ion kalsium, ribosom digabungkan menjadi polisom. Fungsi utama ribosom dalam sel ialah sintesis molekul protein, yang bermula dengan proses transkripsi. Akibatnya, molekul mRNA disintesis, di mana polisom dilampirkan. Kemudian proses kedua bermula - terjemahan. Pemindahan RNA dikaitkan dengan dua puluh pelbagai jenis asid amino dan membawanya kepada polisom, dan oleh kerana fungsi ribosom dalam sel adalah sintesis polipeptida, organel ini membentuk kompleks dengan tRNA, dan molekul asid amino dikaitkan dengan ikatan peptida, membentuk makromolekul protein.

Peranan air dalam proses metabolik

Kajian sitologi telah mengesahkan fakta bahawa sel, struktur dan komposisi yang kita kaji, secara purata 70% terdiri daripada air, dan dalam banyak haiwan terkemuka. jalan air hayat (contohnya, coelenterates), kandungannya mencapai 97-98%. Dengan pemikiran ini, organisasi kimia sel termasuk hidrofilik (mampu melarutkan) dan Sebagai pelarut kutub universal, air memainkan peranan yang luar biasa dan secara langsung mempengaruhi bukan sahaja fungsi, tetapi juga struktur sel. Jadual di bawah menunjukkan kandungan air dalam sel pelbagai jenis organisma hidup.

Fungsi karbohidrat dalam sel

Seperti yang kita ketahui sebelum ini, karbohidrat juga tergolong dalam bahan organik penting - polimer. Ini termasuk polisakarida, oligosakarida dan monosakarida. Karbohidrat adalah sebahagian daripada kompleks yang lebih kompleks - glikolipid dan glikoprotein, dari mana membran sel dan struktur supra-membran, seperti glikokaliks, dibina.

Selain karbon, karbohidrat termasuk oksigen dan atom hidrogen, dan beberapa polisakarida juga mengandungi nitrogen, sulfur dan fosforus. Terdapat banyak karbohidrat dalam sel tumbuhan: ubi kentang mengandungi sehingga 90% kanji, biji dan buah mengandungi sehingga 70% karbohidrat, dan dalam sel haiwan ia ditemui dalam bentuk sebatian seperti glikogen, kitin dan trehalosa.

Gula ringkas (monosakarida) mempunyai formula am CnH2nOn dan dibahagikan kepada tetrosa, triosa, pentosa dan heksosa. Dua yang terakhir adalah yang paling biasa dalam sel organisma hidup, contohnya, ribosa dan deoksiribosa adalah sebahagian daripada asid nukleik, dan glukosa dan fruktosa mengambil bahagian dalam tindak balas asimilasi dan disimilasi. Oligosakarida sering dijumpai dalam sel tumbuhan: sukrosa disimpan dalam sel bit gula dan tebu, maltosa terdapat dalam bijirin rai dan barli yang bercambah.

Disakarida mempunyai rasa manis dan larut dengan baik dalam air. Polisakarida, sebagai biopolimer, diwakili terutamanya oleh kanji, selulosa, glikogen dan laminarin. Kitin tergolong dalam bentuk struktur polisakarida. Fungsi utama karbohidrat dalam sel ialah tenaga. Hasil daripada hidrolisis dan tindak balas metabolisme tenaga, polisakarida dipecahkan kepada glukosa, dan kemudiannya dioksidakan kepada karbon dioksida dan air. Akibatnya, satu gram glukosa membebaskan 17.6 kJ tenaga, dan rizab kanji dan glikogen, sebenarnya, adalah takungan tenaga selular.

Glikogen dimendapkan terutamanya dalam tisu otot dan sel hati, kanji sayuran - dalam ubi, mentol, akar, biji, dan dalam arthropoda, seperti labah-labah, serangga dan krustasea, watak utama oligosakarida trehalosa memainkan peranan penting dalam bekalan tenaga.

Terdapat satu lagi fungsi karbohidrat dalam sel - membina (struktur). Ia terletak pada fakta bahawa bahan-bahan ini adalah struktur sokongan sel. Sebagai contoh, selulosa adalah sebahagian daripada dinding sel tumbuhan, kitin membentuk rangka luar banyak invertebrata dan terdapat dalam sel kulat, olisaccharides, bersama-sama dengan molekul lipid dan protein, membentuk glikokaliks - kompleks supra-membran. Ia memberikan lekatan - lekatan sel haiwan antara satu sama lain, yang membawa kepada pembentukan tisu.

Lipid: struktur dan fungsi

Bahan organik ini, yang bersifat hidrofobik (tidak larut dalam air), boleh diperoleh semula, iaitu, diekstrak daripada sel, menggunakan pelarut bukan kutub seperti aseton atau kloroform. Fungsi lipid dalam sel bergantung kepada yang mana satu tiga kumpulan ia merujuk kepada: lemak, lilin atau steroid. Lemak paling banyak diedarkan dalam semua jenis sel.

Haiwan mengumpulnya dalam tisu adiposa subkutaneus, tisu saraf mengandungi lemak dalam bentuk saraf. Ia juga terkumpul di buah pinggang, hati, dalam serangga - dalam badan gemuk. lemak cair- minyak - terdapat dalam benih banyak tumbuhan: cedar, kacang tanah, bunga matahari, zaitun. Kandungan lipid dalam sel berkisar antara 5 hingga 90% (dalam tisu adiposa).

Steroid dan lilin berbeza daripada lemak kerana ia tidak mengandungi sisa asid lemak dalam molekulnya. Jadi, steroid adalah hormon korteks adrenal yang mempengaruhi akil baligh badan dan merupakan komponen testosteron. Mereka juga merupakan sebahagian daripada vitamin (contohnya, vitamin D).

Fungsi utama lipid dalam sel ialah tenaga, membina dan melindungi. Yang pertama adalah disebabkan oleh fakta bahawa 1 gram lemak semasa membelah memberikan 38.9 kJ tenaga - lebih banyak daripada bahan organik lain - protein dan karbohidrat. Di samping itu, semasa pengoksidaan 1 g lemak, hampir 1.1 g dibebaskan. air. Itulah sebabnya sesetengah haiwan, mempunyai simpanan lemak dalam badan mereka, boleh untuk masa yang lama tanpa air. Sebagai contoh, gophers boleh berhibernasi selama lebih daripada dua bulan tanpa memerlukan air, dan seekor unta tidak minum air apabila melintasi padang pasir selama 10-12 hari.

Fungsi pembinaan lipid ialah ia merupakan sebahagian daripada membran sel, dan juga merupakan sebahagian daripada saraf. Fungsi pelindung lipid ialah lapisan lemak di bawah kulit di sekeliling buah pinggang dan lain-lain organ dalaman melindungi mereka daripada kecederaan mekanikal. Fungsi penebat haba khusus adalah wujud pada haiwan, masa yang lama di dalam air: ikan paus, anjing laut, anjing laut bulu. Lapisan lemak subkutaneus yang tebal, seperti dalam ikan paus biru adalah 0.5 m, ia melindungi haiwan daripada hipotermia.

Kepentingan oksigen dalam metabolisme selular

Organisma aerobik, yang merangkumi sebahagian besar haiwan, tumbuhan dan manusia, menggunakan oksigen atmosfera untuk tindak balas metabolisme tenaga yang membawa kepada pemecahan bahan organik dan pembebasan sejumlah tenaga yang terkumpul dalam bentuk molekul asid trifosforik adenosin.

Jadi, dengan pengoksidaan lengkap satu mol glukosa, yang berlaku pada cristae mitokondria, 2800 kJ tenaga dibebaskan, di mana 1596 kJ (55%) disimpan dalam bentuk molekul ATP yang mengandungi ikatan makroergik. Oleh itu, fungsi utama oksigen dalam sel - pelaksanaan yang berdasarkan sekumpulan reaksi enzimatik yang dipanggil berlaku dalam organel sel - mitokondria. Dalam organisma prokariotik - bakteria fototropik dan cyanobacteria - pengoksidaan nutrien berlaku di bawah tindakan oksigen meresap ke dalam sel pada pertumbuhan dalaman membran plasma.

Kami telah mengkaji organisasi kimia sel, serta proses biosintesis protein dan fungsi oksigen dalam metabolisme tenaga selular.

Nutrien - karbohidrat, protein, vitamin, lemak, unsur surih, makronutrien- Terdapat dalam makanan. Kesemua nutrien ini diperlukan untuk seseorang itu dapat menjalankan semua proses kehidupan. Kandungan nutrien diet ialah faktor yang paling penting untuk menyusun menu diet.

Dalam badan seseorang yang hidup, proses pengoksidaan semua jenis tidak pernah berhenti. nutrien. Reaksi pengoksidaan berlaku dengan pembentukan dan pembebasan haba, yang diperlukan oleh seseorang untuk mengekalkan proses kehidupan. Tenaga haba membolehkan anda bekerja sistem otot, yang membawa kita kepada kesimpulan bahawa semakin sukar buruh fizikal, semakin lebih banyak makanan diperlukan oleh badan.

Nilai tenaga makanan ditentukan oleh kalori. Kandungan kalori makanan menentukan jumlah tenaga yang diterima oleh badan dalam proses asimilasi makanan.

1 gram protein dalam proses pengoksidaan memberikan jumlah haba sebanyak 4 kcal; 1 gram karbohidrat = 4 kcal; 1 gram lemak = 9 kcal.

Nutrien ialah protein.

Protein sebagai nutrien diperlukan untuk tubuh mengekalkan metabolisme, pengecutan otot, kerengsaan saraf, keupayaan untuk membesar, membiak, dan berfikir. Protein terdapat dalam semua tisu dan cecair badan dan merupakan elemen penting. Protein terdiri daripada asid amino yang menentukan kepentingan biologi protein.

Asid amino bukan penting terbentuk dalam tubuh manusia. Asid amino penting seseorang menerima dari luar dengan makanan, yang menunjukkan keperluan untuk mengawal jumlah asid amino dalam makanan. Kekurangan diet walaupun satu asid amino penting membawa kepada penurunan nilai biologi protein dan boleh menyebabkan kekurangan protein, walaupun cukup kandungan protein dalam diet. Sumber utama asid amino penting ialah ikan, daging, susu, keju kotej, telur.

Di samping itu, badan memerlukan protein sayuran terkandung dalam roti, bijirin, sayur-sayuran - mereka menyediakan asid amino penting.

Kira-kira 1 g protein setiap 1 kilogram berat badan harus masuk ke dalam badan orang dewasa setiap hari. Itu dia orang biasa, dengan berat 70 kg sehari, anda memerlukan sekurang-kurangnya 70 g protein, manakala 55% daripada semua protein harus berasal dari haiwan. Jika anda sedang melakukan senaman, maka jumlah protein perlu ditingkatkan kepada 2 gram per kilogram sehari.

Protein dalam diet yang betul tidak boleh digantikan oleh unsur lain.

Nutrien ialah lemak.

Lemak sebagai nutrien adalah salah satu sumber tenaga utama untuk badan, terlibat dalam proses pemulihan, kerana ia adalah bahagian struktur sel dan sistem membran mereka, larut dan membantu dalam penyerapan vitamin A, E, D. Selain itu, lemak membantu dalam pembentukan imuniti dan pemeliharaan haba dalam badan.

Jumlah lemak yang tidak mencukupi dalam badan menyebabkan gangguan dalam aktiviti sistem saraf pusat, perubahan pada kulit, buah pinggang, dan penglihatan.

Lemak terdiri daripada asid lemak tak tepu, lesitin, vitamin A, E. Orang biasa memerlukan kira-kira 80-100 gram lemak setiap hari, yang mana asal tumbuhan hendaklah sekurang-kurangnya 25-30 gram.

Lemak daripada makanan memberikan badan 1/3 daripada nilai tenaga harian diet; Terdapat 37 g lemak setiap 1000 kcal.

Jumlah yang diperlukan lemak dalam: jantung, ayam, ikan, telur, hati, mentega, keju, daging, lemak babi, otak, susu. Lemak sayuran, yang mengandungi kurang kolesterol, adalah lebih penting untuk badan.

Nutrien ialah karbohidrat.

Karbohidrat,nutrien, adalah sumber utama tenaga, yang membawa 50-70% kalori dari keseluruhan diet. Jumlah karbohidrat yang diperlukan untuk seseorang ditentukan berdasarkan aktiviti dan penggunaan tenaganya.

Pada hari orang biasa yang terlibat dalam mental atau fizikal ringan buruh memerlukan kira-kira 300-500 gram karbohidrat. Dengan peningkatan dalam aktiviti fizikal, pengambilan karbohidrat dan kalori harian juga meningkat. Keamatan tenaga orang penuh menu harian boleh dikurangkan kerana jumlah karbohidrat tanpa menjejaskan kesihatan.

Banyak karbohidrat terdapat dalam roti, bijirin, pasta, kentang, gula (karbohidrat bersih). Lebihan karbohidrat dalam badan mengganggu nisbah yang betul bahagian utama makanan, dengan itu mengganggu metabolisme.

Nutrien ialah vitamin.

vitamin,sebagai nutrien, tidak memberikan tenaga kepada badan, tetapi masih merupakan nutrien yang paling penting yang diperlukan untuk badan. Vitamin diperlukan untuk mengekalkan aktiviti penting badan, mengawal selia, mengarahkan dan mempercepatkan proses metabolik. Hampir semua vitamin yang badan terima daripada makanan dan hanya sedikit sahaja yang boleh dihasilkan oleh badan itu sendiri.

Pada musim sejuk dan musim bunga, hypoavitaminosis boleh berlaku di dalam badan kerana kekurangan vitamin dalam makanan - keletihan, kelemahan, peningkatan sikap tidak peduli, kecekapan dan penurunan ketahanan badan.

Semua vitamin, mengikut kesannya pada badan, saling berkaitan - kekurangan salah satu vitamin membawa kepada gangguan metabolik bahan lain.

Semua vitamin dibahagikan kepada 2 kumpulan: vitamin larut air dan vitamin larut lemak.

Vitamin larut lemak - vitamin A, D, E, K.

Vitamin A- diperlukan untuk pertumbuhan badan, meningkatkan daya tahannya terhadap jangkitan, mengekalkan penglihatan yang baik, keadaan kulit dan membran mukus. Vitamin A berasal dari minyak ikan, krim, mentega, kuning telur, hati, lobak merah, salad, bayam, tomato, kacang hijau, aprikot, oren.

Vitamin D- diperlukan untuk pembentukan tisu tulang, pertumbuhan badan. Kekurangan vitamin D membawa kepada kemerosotan dalam penyerapan Ca dan P, yang membawa kepada riket. Vitamin D boleh diperolehi daripada minyak ikan, kuning telur, hati, kaviar ikan. Vitamin D juga terdapat dalam susu mentega, tetapi sedikit sahaja.

Vitamin K- Diperlukan untuk pernafasan tisu, pembekuan darah normal. Vitamin K disintesis dalam badan oleh bakteria usus. Kekurangan vitamin K muncul disebabkan oleh penyakit sistem pencernaan atau pengambilan ubat antibakteria. Vitamin K boleh didapati daripada tomato, bahagian hijau tumbuhan, bayam, kubis, jelatang.

Vitamin E (tokoferol) diperlukan untuk aktiviti kelenjar endokrin, metabolisme protein, karbohidrat, memastikan metabolisme intrasel. Vitamin E memberi kesan yang baik kepada perjalanan kehamilan dan perkembangan janin. Vitamin E diperolehi daripada jagung, lobak merah, kubis, kacang hijau, telur, daging, ikan, minyak zaitun.

Vitamin larut air - vitamin C, vitamin B.

Vitamin C (askorbik asid) - diperlukan untuk proses redoks badan, metabolisme karbohidrat dan protein, meningkatkan daya tahan tubuh terhadap jangkitan. Kaya dengan vitamin C, pinggul mawar, kismis hitam, chokeberry, buckthorn laut, gooseberry, buah sitrus, kubis, kentang, sayur-sayuran berdaun.

Kumpulan vitamin B termasuk 15 vitamin larut air yang mengambil bahagian dalam proses metabolik dalam badan, proses hematopoiesis, memainkan peranan penting dalam karbohidrat, lemak, metabolisme air. Vitamin B merangsang pertumbuhan. Anda boleh mendapatkan vitamin B daripada yis bir, soba, oat, roti rai, susu, daging, hati, kuning telur, bahagian hijau tumbuhan.

Nutrien ialah mikronutrien dan makronutrien.

Nutrien galian adalah sebahagian daripada sel dan tisu badan, mengambil bahagian dalam pelbagai proses metabolisme. Unsur makro diperlukan untuk seseorang dalam kuantiti yang agak besar: garam Ca, K, Mg, P, Cl, Na. Unsur surih diperlukan dalam kuantiti yang kecil: Fe, Zn, mangan, Cr, I, F.

Iodin boleh didapati daripada makanan laut; zink daripada bijirin, yis, kekacang, hati; kuprum dan kobalt diperoleh daripada hati lembu, buah pinggang, kuning telur, madu. Beri dan buah-buahan mengandungi banyak kalium, besi, tembaga, fosforus.