En enerji yoğun organik besindir. Besinler ve önemi

Organizmalar hücrelerden oluşur. hücreler farklı organizmalar benzer bir kimyasal bileşime sahiptir. Tablo 1, canlı organizmaların hücrelerinde bulunan ana kimyasal elementleri göstermektedir.

Tablo 1. Bir hücredeki kimyasal elementlerin içeriği

Hücredeki içeriğe göre üç grup element ayırt edilebilir. İlk grup oksijen, karbon, hidrojen ve azotu içerir. Hücrenin toplam bileşiminin neredeyse %98'ini oluştururlar. İkinci grup potasyum, sodyum, kalsiyum, kükürt, fosfor, magnezyum, demir, klor içerir. Hücredeki içerikleri yüzde onda biri ve yüzde biri kadardır. Bu iki grubun elemanları makro besinler(Yunancadan. makro- büyük).

Hücrede yüzdelerin yüzde biri ve binde biri ile temsil edilen geri kalan elementler üçüncü gruba dahil edilir. BT eser elementler(Yunancadan. mikro- küçük).

Hücrede sadece canlı doğada bulunan hiçbir element bulunmadı. Bu kimyasal elementlerin tümü aynı zamanda cansız doğanın bir parçasıdır. Bu, canlı ve cansız doğanın birliğini gösterir.

Herhangi bir elementin eksikliği hastalığa ve hatta vücudun ölümüne yol açabilir, çünkü her element belirli bir rol oynar. Birinci grubun makrobesinleri biyopolimerlerin temelini oluşturur - proteinler, karbonhidratlar, nükleik asitler, yanı sıra hayatın imkansız olduğu lipitler. Kükürt bazı proteinlerin bir parçasıdır, fosfor nükleik asitlerin bir parçasıdır, demir hemoglobinin bir parçasıdır ve magnezyum klorofilin bir parçasıdır. Kalsiyum oyunları önemli rol metabolizmada.

Hücrede bulunan kimyasal elementlerin bir kısmı hücrenin bir parçasıdır. organik madde- mineral tuzlar ve su.

mineral tuzlar hücrede, kural olarak, katyonlar (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) ve anyonlar (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3) şeklindedir. ), oranı, hücrelerin ömrü için önemli olan ortamın asitliğini belirler.

(Birçok hücrede, ortam hafif alkalidir ve pH'ı neredeyse değişmez, çünkü içinde belirli bir katyon ve anyon oranı sürekli olarak korunur.)

Yaban hayatındaki inorganik maddeler arasında büyük bir rol oynar. su.

Su olmadan hayat imkansızdır. Çoğu hücrenin önemli bir kütlesini oluşturur. Beyin hücrelerinde ve insan embriyolarında çok fazla su bulunur: suyun %80'inden fazlası; yağ dokusu hücrelerinde - sadece% 40.Yaşlılığa göre hücrelerdeki su içeriği azalır. Suyun %20'sini kaybeden kişi ölür.

Suyun benzersiz özellikleri vücuttaki rolünü belirler. Suyun yüksek ısı kapasitesinden kaynaklanan termoregülasyonda yer alır - ısıtıldığında büyük miktarda enerji tüketimi. Suyun yüksek ısı kapasitesini ne belirler?

Bir su molekülünde, bir oksijen atomu iki hidrojen atomuna kovalent olarak bağlanmıştır. Su molekülü polardır çünkü oksijen atomu kısmen negatif yüke sahiptir ve iki hidrojen atomunun her biri

Kısmen pozitif yük. Bir su molekülünün oksijen atomu ile başka bir molekülün hidrojen atomu arasında bir hidrojen bağı oluşur. Hidrojen bağları, çok sayıda su molekülünün bağlantısını sağlar. Su ısıtıldığında, enerjinin önemli bir kısmı, yüksek ısı kapasitesini belirleyen hidrojen bağlarını kırmak için harcanır.

Su - iyi çözücü. Polaritesi nedeniyle molekülleri pozitif ve negatif yüklü iyonlarla etkileşime girerek maddenin çözünmesine katkıda bulunur. Su ile ilgili olarak, hücrenin tüm maddeleri hidrofilik ve hidrofobik olarak ayrılır.

hidrofilik(Yunancadan. hidro- su ve dosya- aşk) suda çözünen maddelere denir. Bunlara iyonik bileşikler (örneğin tuzlar) ve bazı iyonik olmayan bileşikler (örneğin şekerler) dahildir.

hidrofobik(Yunancadan. hidro- su ve fobiler- korku) suda çözünmeyen maddeler olarak adlandırılır. Bunlara örneğin lipidler dahildir.

Su, hücrede meydana gelen kimyasal reaksiyonlarda önemli bir rol oynar. sulu çözeltiler. o erir vücut için gereksiz metabolik ürünler ve böylece vücuttan atılmalarına katkıda bulunur. Harika içerik hücredeki su onu verir esneklik. Su, çeşitli maddelerin hücre içinde veya hücreden hücreye hareketini kolaylaştırır.

Canlı ve cansız tabiattaki cisimler aynı kimyasal elementlerden oluşur. Canlı organizmalar şunları içerir: inorganik maddeler- su ve mineral tuzlar. Bir hücredeki suyun hayati sayısız işlevi, moleküllerinin özelliklerinden kaynaklanmaktadır: polariteleri, hidrojen bağları oluşturma yeteneği.

HÜCRENİN İNORGANİK BİLEŞENLERİ

Canlı organizmaların hücrelerinde yaklaşık 90 element bulunur ve bunların yaklaşık 25'i hemen hemen tüm hücrelerde bulunur. Hücredeki içeriğe göre kimyasal elementler üçe ayrılır. büyük gruplar: makro besinler (%99), mikro besinler (%1), ultramikro besinler (%0,001'den az).

Makrobesinler arasında oksijen, karbon, hidrojen, fosfor, potasyum, kükürt, klor, kalsiyum, magnezyum, sodyum ve demir bulunur.
Mikro elementler manganez, bakır, çinko, iyot, flor içerir.
Ultramikro elementler arasında gümüş, altın, brom, selenyum bulunur.

HÜCRENİN ORGANİK BİLEŞENLERİ

Enzimler.

Proteinlerin en önemli işlevi katalitiktir. Bir hücredeki kimyasal reaksiyonların hızını birkaç derece artıran protein moleküllerine denir. enzimler. Enzimlerin katılımı olmadan vücutta tek bir biyokimyasal süreç gerçekleşmez.

Şimdiye kadar 2000'den fazla enzim keşfedilmiştir. Verimlilikleri, üretimde kullanılan inorganik katalizörlerin verimliliğinden birçok kat daha yüksektir. Böylece katalaz enziminin bileşimindeki 1 mg demir, 10 ton inorganik demirin yerini alır. Katalaz, hidrojen peroksitin (H 2 O 2) bozunma hızını 10 11 kat artırır. Karbonik asit (CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3) oluşumunu katalize eden enzim, reaksiyonu 107 kat hızlandırır.

Enzimlerin önemli bir özelliği, eylemlerinin özgüllüğüdür; her enzim, yalnızca bir veya küçük bir benzer reaksiyon grubunu katalize eder.

Enzimin etki ettiği maddeye denir substrat. Enzim molekülünün ve substratın yapıları birbirine tam olarak uymalıdır. Bu, enzimlerin etkisinin özgüllüğünü açıklar. Bir substrat bir enzimle birleştiğinde, enzimin uzaysal yapısı değişir.

Enzim ve substrat arasındaki etkileşim dizisi şematik olarak gösterilebilir:

Substrat+Enzim - Enzim-substrat kompleksi - Enzim+Ürün.

Substratın enzim ile birleşerek bir enzim-substrat kompleksi oluşturduğu diyagramdan görülebilir. Bu durumda, substrat yeni bir maddeye - ürüne dönüştürülür. Son aşamada, enzim üründen salınır ve tekrar bir sonraki substrat molekülü ile etkileşime girer.

Enzimler sadece belirli bir sıcaklıkta, maddelerin konsantrasyonunda, ortamın asitliğinde işlev görür. Koşullardaki bir değişiklik, protein molekülünün üçüncül ve dördüncül yapısında bir değişikliğe ve dolayısıyla enzim aktivitesinin baskılanmasına yol açar. Bu nasıl olur? Enzim molekülünün sadece belirli bir kısmı katalitik aktiviteye sahiptir. aktif merkez. Aktif merkez, 3 ila 12 amino asit kalıntısı içerir ve polipeptit zincirinin bükülmesi sonucu oluşur.

Etkisi altında Çeşitli faktörler enzim molekülünün yapısı değişir. Bu durumda aktif merkezin uzaysal konfigürasyonu bozulur ve enzim aktivitesini kaybeder.

Enzimler, biyolojik katalizör görevi gören proteinlerdir. Enzimler sayesinde hücrelerdeki kimyasal reaksiyonların hızı birkaç kat artar. Önemli özellik enzimler - belirli koşullar altında etkinin özgüllüğü.

Nükleik asitler.

Nükleik asitler 19. yüzyılın ikinci yarısında keşfedildi. Hücre çekirdeğinden yüksek miktarda azot ve fosfor içeren bir maddeyi izole eden ve buna "nüklein" adını veren İsviçreli biyokimyacı F. Miescher (lat. çekirdek- çekirdek).

Nükleik asitler, dünyadaki her hücrenin ve tüm canlıların yapısı ve işleyişi hakkında kalıtsal bilgileri depolar. İki tür nükleik asit vardır - DNA (deoksiribonükleik asit) ve RNA (ribonükleik asit). Nükleik asitler, proteinler gibi türe özgüdür, yani her türün organizması kendi DNA tipine sahiptir. Tür özgüllüğünün nedenlerini bulmak için nükleik asitlerin yapısını düşünün.

Nükleik asit molekülleri, yüzlerce hatta milyonlarca nükleotitten oluşan çok uzun zincirlerdir. Herhangi bir nükleik asit, yalnızca dört tip nükleotit içerir. Nükleik asit moleküllerinin işlevleri yapılarına, onları oluşturan nükleotidlere, zincirdeki sayılarına ve moleküldeki bileşik dizisine bağlıdır.

Her nükleotid üç bileşenden oluşur: azotlu bir baz, bir karbonhidrat ve fosforik asit. Her DNA nükleotidi, dört tip azotlu bazdan birini (adenin - A, timin - T, guanin - G veya sitozin - C) ve ayrıca bir deoksiriboz karbonhidrat ve bir fosforik asit kalıntısını içerir.

Bu nedenle, DNA nükleotitleri sadece azotlu baz tipinde farklılık gösterir.

DNA molekülü, belirli bir dizide bir zincire bağlı çok sayıda nükleotitten oluşur. Her DNA molekülü tipinin kendi numarası ve nükleotid dizisi vardır.

DNA molekülleri çok uzundur. Örneğin, bir insan hücresinden (46 kromozom) alınan DNA moleküllerindeki nükleotid dizisinin gerçek bir kaydı, yaklaşık 820.000 sayfalık bir kitap gerektirecektir. Dört tip nükleotidin değişimi, sonsuz sayıda DNA molekülü varyantı oluşturabilir. DNA moleküllerinin yapısının bu özellikleri, organizmaların tüm belirtileri hakkında büyük miktarda bilgi depolamalarına izin verir.

1953'te Amerikalı biyolog J. Watson ve İngiliz fizikçi F. Crick, DNA molekülünün yapısı için bir model yarattı. Bilim adamları, her DNA molekülünün birbirine bağlı ve spiral olarak bükülmüş iki iplikten oluştuğunu bulmuşlardır. Çift sarmal gibi görünüyor. Her zincirde, belirli bir dizide dört tip nükleotit değişir.

DNA'nın nükleotid bileşimi farklıdır farklı şekiller bakteriler, mantarlar, bitkiler, hayvanlar. Ancak yaşla değişmez, değişikliklere çok az bağlıdır. çevre. Nükleotitler eşleştirilmiştir, yani herhangi bir DNA molekülündeki adenin nükleotitlerinin sayısı, timidin nükleotitlerinin (A-T) sayısına eşittir ve sitozin nükleotitlerinin sayısı, guanin nükleotitlerinin (C-G) sayısına eşittir. Bunun nedeni, bir DNA molekülündeki iki zincirin birbirine bağlanmasının aşağıdaki kurallara uymasıdır. belirli kural, yani: bir zincirin adenini her zaman sadece diğer zincirin Timini ile iki hidrojen bağı ile bağlanır ve guanin sitozin ile üç hidrojen bağı ile bağlanır, yani bir DNA molekülünün nükleotit zincirleri tamamlayıcıdır, birbirini tamamlar.

Nükleik asit molekülleri - DNA ve RNA, nükleotitlerden oluşur. DNA nükleotitlerinin bileşimi, bir azotlu baz (A, T, G, C), bir deoksiriboz karbonhidrat ve bir fosforik asit molekülünün kalıntısını içerir. DNA molekülü, tamamlayıcılık ilkesine göre hidrojen bağlarıyla bağlanan iki iplikten oluşan bir çift sarmaldır. DNA'nın işlevi kalıtsal bilgileri depolamaktır.

Tüm organizmaların hücrelerinde ATP - adenosin trifosforik asit molekülleri vardır. ATP, molekülü enerji açısından zengin bağlara sahip evrensel bir hücre maddesidir. ATP molekülü, diğer nükleotitler gibi üç bileşenden oluşan bir tür nükleotittir: azotlu bir baz - adenin, bir karbonhidrat - riboz, ancak bir yerine üç fosforik asit molekülü kalıntısı içerir (Şekil 12). Şekilde simge ile gösterilen bağlar enerji bakımından zengindir ve makroerjik. Her ATP molekülü iki makroerjik bağ içerir.

Yüksek enerjili bağ kırıldığında ve bir molekül fosforik asit enzimler yardımıyla parçalandığında 40 kJ/mol enerji açığa çıkar ve ATP, ADP - adenosin difosforik aside dönüştürülür. Bir fosforik asit molekülünün daha elimine edilmesiyle 40 kJ/mol daha açığa çıkar; AMP oluşur - adenosin monofosforik asit. Bu reaksiyonlar geri dönüşümlüdür, yani AMP, ADP'ye, ADP - ATP'ye dönüşebilir.

ATP molekülleri sadece parçalanmakla kalmaz, aynı zamanda sentezlenir, bu nedenle hücredeki içerikleri nispeten sabittir. ATP'nin hücre yaşamındaki önemi çok büyüktür. Bu moleküller, hücrenin ve bir bütün olarak organizmanın hayati aktivitesini sağlamak için gerekli olan enerji metabolizmasında lider bir rol oynar.

Bir RNA molekülü, kural olarak, dört tip nükleotitten oluşan tek bir zincirdir - A, U, G, C. Üç ana RNA türü bilinmektedir: mRNA, rRNA, tRNA. Hücredeki RNA moleküllerinin içeriği sabit değildir, protein biyosentezinde yer alırlar. ATP, enerji açısından zengin bağların bulunduğu hücrenin evrensel enerji maddesidir. ATP, hücredeki enerji alışverişinde merkezi bir rol oynar. RNA ve ATP hem çekirdekte hem de hücrenin sitoplazmasında bulunur.

"Konu 4. "Hücrenin kimyasal bileşimi" konulu görevler ve testler.

• polimer, monomer;
• karbonhidrat, monosakkarit, disakkarit, polisakkarit;
• lipid, yağ asidi, gliserol;
• amino asit, peptit bağı, protein;
• katalizör, enzim, aktif bölge;
• nükleik asit, nükleotid.

Problemleri çözmek için algoritma.

Tip 1. DNA kendini kopyalama.

DNA zincirlerinden biri aşağıdaki nükleotid dizisine sahiptir:
AGTACCGATACCGATTTCG...
Aynı molekülün ikinci zincirinde hangi nükleotid dizisi vardır?

Bir DNA molekülünün ikinci zincirinin nükleotid dizisini yazmak için, birinci zincirin dizisi bilindiğinde, timinin adeninle, adeninin timinle, guaninin sitozinle ve sitozinin guaninle değiştirilmesi yeterlidir. Bu değiştirmeyi yaparak şu diziyi elde ederiz:
TACTGGCTATGAGCTAAATG...

Tip 2. Protein kodlaması.

Ribonükleaz proteininin amino asit zinciri aşağıdaki başlangıca sahiptir: lisin-glutamin-treonin-alanin-alanin-alanin-lisin ...
Bu proteine ​​karşılık gelen geni hangi nükleotid dizisi başlatır?

Bunu yapmak için genetik kod tablosunu kullanın. Her amino asit için, kod tanımını karşılık gelen nükleotit üçlüsü şeklinde bulur ve yazarız. Bu üçlüleri, karşılık gelen amino asitlerin gittiği sırayla birbiri ardına düzenleyerek, haberci RNA bölümünün yapısının formülünü elde ederiz. Kural olarak, böyle birkaç üçlü vardır, seçim kararınıza göre yapılır (ancak üçlülerden sadece biri alınır). Sırasıyla birkaç çözüm olabilir.
AAACAAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Bir protein, böyle bir nükleotit dizisi tarafından kodlanmışsa, hangi amino asit dizisiyle başlar:
ACGCCATGGCCGGT...

Tamamlayıcılık ilkesine göre, DNA molekülünün belirli bir segmentinde oluşturulan bilgilendirici RNA bölümünün yapısını buluruz:
UGCGGGUACCCGCCCA...

Sonra genetik kod tablosuna dönüyoruz ve ilkinden başlayarak her nükleotid üçlüsü için ona karşılık gelen amino asidi bulup yazıyoruz:
Sistein-glisin-tirozin-arginin-prolin-...

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. " Genel biyoloji". Moskova, "Aydınlanma", 2000

• Konu 4. "Hücrenin kimyasal bileşimi." §2-§7 sayfa 7-21
• Konu 5. "Fotosentez." §16-17 sayfa 44-48
• Konu 6. "Hücresel solunum." §12-13 sayfa 34-38
• Konu 7. "Genetik bilgi." §14-15 sayfa 39-44

Dersin Hedefleri:"Sitolojinin Temelleri" konusundaki bilginin tekrarı, genelleştirilmesi ve sistemleştirilmesi; analiz etme, ana şeyi vurgulama becerilerinin geliştirilmesi; kolektivizm duygusunu teşvik etmek, grup çalışması becerilerini geliştirmek.

Teçhizat: yarışmalar için malzemeler, deneyler için ekipman ve reaktifler, çapraz ızgaralı sayfalar.

Hazırlık çalışmaları

1. Sınıfın öğrencileri iki takıma ayrılır, kaptanları seçerler. Her öğrencinin, öğrenci kayıt ekranındaki numarayla eşleşen bir rozeti vardır.
2. Her takım rakipler için bir bulmaca yapar.
3. Öğrencilerin çalışmalarını değerlendirmek için yönetim temsilcileri ve 11. sınıf öğrencilerinden (toplam 5 kişi) oluşan bir jüri oluşturulur.

Jüri hem takım hem de bireysel sonuçları kaydeder. Aldığı takım en büyük sayı puan. Öğrenciler, yarışmalar sırasında kazanılan puan sayısına bağlı olarak not alırlar.

DERSLER SIRASINDA

1. Isınmak

(Maksimum puan 15 puan)

1. takım

1. Bakteri virüsü - ... ( bakteriyofaj).
2. Renksiz plastidler - ... ( lökoplastlar).
3. Büyük organik madde moleküllerinden ve hatta tüm hücrelerden oluşan bir hücre tarafından emilim süreci - ... ( fagositoz).
4. Bileşiminde merkezcil içeren bir organoid, - ... ( çağrı Merkezi).
5. En yaygın hücre maddesi ... ( su).
6. "Bitmiş ürünler için depo" işlevini yerine getiren bir tübül sistemini temsil eden hücre organoidi, - ( Golgi kompleksi).
7. Enerjinin oluştuğu ve biriktiği bir organel - ... ( mitokondri).
8. Katabolizma (isim eş anlamlıları) ... ( disimilasyon, enerji metabolizması).
9. Bir enzim (terimi açıklayın) ... ( biyolojik katalizör).
10. Protein monomerleri ... ( amino asitler).
11. ATP molekülündeki fosforik asit kalıntılarını birbirine bağlayan kimyasal bağ, ... ( makroerji).
12. Hücrenin iç viskoz yarı sıvı içeriği - ... ( sitoplazma).
13. Çok hücreli organizmalar-fototroflar - ... ( bitkiler).
14. Ribozomlarda protein sentezi ... ( yayın).
15. Robert Hooke bitki dokusunun hücresel yapısını keşfetti ... ( 1665 ) yıl.

2. takım

1. Hücre çekirdeği olmayan tek hücreli organizmalar - ... ( prokaryotlar).
2. Plastidler yeşildir - ... ( kloroplastlar).
3. İçinde çözünmüş maddeler bulunan sıvı hücresi tarafından yakalanma ve emilim süreci - ... ( pinositoz).
4. Protein montajı için bir site görevi gören bir organel - ... ( ribozom).
5. Organik madde, hücrenin ana maddesi - ... ( protein).
6. Meyve suyuyla dolu bir şişe olan bir bitki hücresinin organoidi, - ... ( boşluk).
7. Gıda parçacıklarının hücre içi sindiriminde yer alan bir organoid - ... ( lizozom).
8. Anabolizm (isim eş anlamlıları) ... ( asimilasyon, plastik değişim).
9. Gen (terimi açıklayın) ... ( DNA molekülünün bir bölümü).
10. Nişasta monomeri ... ( glikoz.).
11. Protein zincirinin monomerlerini bağlayan kimyasal bağ - ... ( peptit).
12. Bileşençekirdekler (bir veya daha fazla olabilir) - ... ( çekirdekçik).
13. Heterotrofik organizmalar - ( hayvanlar, mantarlar, bakteriler).
14. mRNA tarafından birleştirilen birkaç ribozom ... ( polisom).
15. D.I. Ivanovsky açıldı ... ( virüsler), içinde... ( 1892 ) yıl.

2. Pilot aşama

Öğrenciler (her takımdan 2 kişi) eğitim kartları alır ve aşağıdaki laboratuvar çalışmalarını gerçekleştirir.

1. Soğan kabuğu hücrelerinde plazmoliz ve deplazmoliz.
2. Canlı dokulardaki enzimlerin katalitik aktivitesi.

3. Çapraz bulmacaları çözme

Takımlar 5 dakika boyunca bulmaca çözer ve çalışmalarını jüriye sunar. Jüri üyeleri bu aşamayı özetler.

Bulmaca 1

1. En enerji yoğun organik madde. 2. Maddelerin hücreye girme yollarından biri. 3. Hayati temel madde vücut tarafından üretilmez. 4. Plazma zarına bitişik yapı hayvan hücresi dışarıda. 5. RNA'nın bileşimi azotlu bazları içerir: adenin, guanin, sitozin ve .... 6. Keşfedilen bilim adamı Tek hücreli organizmalar. 7. Amino asitlerin polikondenzasyonu ile oluşan bir bileşik. 8. Hücre organeli, protein sentez yeri. 9. Mitokondri iç zarının oluşturduğu kıvrımlar. 10. Canlıların dış etkilere tepki verme özelliği.

Yanıtlar

1. Lipid. 2. Difüzyon. 3. vitamini. 4. Glikokaliks. 5. Urasil. 6. Levenguk. 7. Polipeptit. 8. Ribozom. 9. Christa. 10. sinirlilik.

Bulmaca 2

1. ele geçirmek hücre zarı partikül madde ve onları hücreye taşır. 2. Sitoplazmada protein filamentleri sistemi. 3. Çok sayıda amino asit kalıntısından oluşan bir bileşik. 4. Organik maddeleri inorganik maddelerden sentezleyemeyen canlılar. 5. Kırmızı ve sarı pigmentler içeren hücresel organeller. 6. Molekülleri düşük molekül ağırlıklı çok sayıda molekülün bir araya gelmesiyle oluşan bir madde. 7. Hücrelerinde çekirdek bulunan organizmalar. 8. Glikozun laktik aside bölünmesiyle oksitlenmesi işlemi. 9. en küçük hücre organelleri rRNA ve proteinden oluşur. 10. Birbirine ve kloroplastın iç zarına bağlı zar yapıları.

Yanıtlar

1. Fagositoz. 2. Hücre iskeleti. 3. Polipeptit. 4. Heterotroflar. 5. Kromoplastlar. 6. Polimer. 7. ökaryotlar. 8. Glikoliz. 9. Ribozomlar. 10. Büyükanne.

4. Üçüncüsü gereksiz

(Maksimum puan 6 puan)

Takımlara bileşikler, fenomenler, kavramlar vb. sunulur. İkisi belirli bir temelde birleştirilir ve üçüncüsü gereksizdir. Tek kelimeyi bulun ve cevabı gerekçelendirin.

1. takım

1. Amino asit, glikoz, sofra tuzu. ( Tuz- inorganik madde.)
2. DNA, RNA, ATP. ( ATP bir enerji deposudur.)
3. Transkripsiyon, translasyon, glikoliz. ( Glikoliz, glikozun oksitlenmesi işlemidir..)

2. takım

1. Nişasta, selüloz, katalaz. ( Katalaz bir protein, bir enzimdir.)
2. Adenin, timin, klorofil. ( Klorofil yeşil bir pigmenttir..)
3. Reduplikasyon, fotoliz, fotosentez. ( Reduplikasyon - bir DNA molekülünün kopyalanması.)

5. Tabloların doldurulması

(Maksimum puan 5 puan)

Her takım bir kişi seçer; kendilerine 5 dakika içinde doldurulması gereken tablo 1 ve 2'yi içeren sayfalar verilir.

Tablo 1. Enerji metabolizmasının aşamaları

Tablo 2. Fotosentez sürecinin özellikleri

6. Rakamları ve harfleri eşleştirin

(Maksimum puan 7 puan)

1. takım

1. Su dengesini düzenler - ...
2. Doğrudan protein sentezine dahil - ...
3. Hücrenin solunum merkezidir...
4. Çiçek yapraklarına böcek çekici bir görünüm kazandırın...
5. Birbirine dik iki silindirden oluşur...
6. Bitki hücrelerinde rezervuar görevi görür...
7. Darlıkları ve omuzları var...
8. İğ iplikleri oluşturur...

ANCAK- çağrı Merkezi.
B- kromozom.
AT- kofullar.
G- hücre zarı.
D- ribozom.
E- mitokondri.
VE- kromoplastlar.

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

2. takım

1. Protein sentezinin gerçekleştiği zarlarda bir organoid ...
2. Grana ve thylakoids vardır...
3. İçinde karyoplazma bulunur...
4. DNA ve proteinden oluşur...
5. Küçük baloncukları ayırma özelliğine sahiptir...
6. Besin eksikliği durumunda hücrenin kendi kendine sindirimini gerçekleştirir...
7. Organellerin bulunduğu hücrenin bileşeni ...
8. Sadece ökaryotlarda bulunur...

ANCAK- lizozom.
B- kloroplast.
AT- çekirdek.
G- sitoplazma.
D- Golgi kompleksi.
E- endoplazmik retikulum.
VE- kromozom.

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

7. Organizmaları seçin - prokaryotlar

(Maksimum puan 3 puan)

1. takım

1. tetanoz basili.
2. Penicillium.
3. Çok gözenekli.
4. Spirogyra.
5. titreşimli kolera.
6. Yagel.
7. Streptokok.
8. Hepatit virüsü.
9. Diyatomlar.
10. Amip.

2. takım

1. Maya.
2. Kuduz virüsü.
3. Onkovirüs.
4. Klorella.
5. laktik asit bakterisi.
6. demir bakterileri.
7. basil.
8. Infusoria ayakkabısı.
9. Laminarya.
10. Liken.

8. Sorunu çözün

(Maksimum puan 5 puan)

1. takım

DNA bölgesinde kodlanan proteinin mRNA'sını ve birincil yapısını belirleyin: G–T–T–C–T–A–A–A–A–G–G–C–C–A–T, eğer 5. nükleotid ise silinir ve 8. ve 9. nükleotit arasında bir timidil nükleotit olacaktır.

(mRNA: C-A-A-G-U-U-U-U-A-T-C-C-G-U-A; glutamin – valin - lösin - prolin - valin.)

2. takım

DNA zincirinin bir bölümü verilmiştir: T–A–G–T–G–A–T–T–T–A–A–C–T–A–G

Kimyasal mutajenlerin etkisi altında 6. ve 8. nükleotidlerin yerini sitidil olanlar alırsa, proteinin birincil yapısı ne olacaktır?

(mRNA: A-U-C-A-C-G-A-G-A-U-U-G-A-U-C; protein: izolösin - treonin - arginin - lösin - izolösin.)

9. Kaptanlar yarışması

(Maksimum puan 10 puan)

Kaptanlara kalemler ve boş kağıtlar verilir.

Görev: en fazla sayıda hücre organelini çizin ve etiketleyin.

10. Senin fikrin

(Maksimum puan 5 puan)

1. takım

Hücredeki birçok yaşam sürecine enerji harcaması eşlik eder. ATP molekülleri neden bir hücredeki tek enerji kaynağı olan evrensel bir enerji maddesi olarak kabul edilir?

2. takım

Hücre, yaşam sürecinde sürekli değişmektedir. Şeklini ve kimyasal bileşimini nasıl korur?

11. Özetlemek

Öğrencilerin ve ekiplerin faaliyetleri değerlendirilir. Kazanan takım ödüllendirilir.

20. Karbonları oluşturan kimyasal elementler
21. Monosakkaritlerdeki molekül sayısı
22. Polisakkaritlerdeki monomer sayısı
23. Glikoz, fruktoz, galaktoz, riboz ve deoksiriboz maddeler olarak sınıflandırılır.
24. Polisakkaritlerin monomeri
25. Nişasta, kitin, selüloz, glikojen madde grubuna aittir.
26. Bitkilerde rezerv karbon
27. Hayvanlarda rezerv karbon
28. Bitkilerde yapısal karbon
29. Hayvanlarda yapısal karbon
30. Moleküller gliserol ve yağ asitlerinden oluşur
31. En Enerjiye Aç Organik Besin Maddesi
32. Proteinlerin parçalanması sırasında açığa çıkan enerji miktarı
33. Yağların parçalanması sırasında açığa çıkan enerji miktarı
34. Karbonların bozunması sırasında açığa çıkan enerji miktarı
35. Molekülün oluşumunda yağ asitlerinden biri yerine fosforik asit görev alır.
36. Fosfolipidler
37. Protein monomerleri
38. Proteinlerin bileşimindeki amino asit türlerinin sayısı mevcuttur.
39. Proteinler - katalizörler
40. Çeşitli protein molekülleri
41. Enzimatik fonksiyonlara ek olarak, proteinlerin en önemli işlevlerinden biri
42. Hücrede bu organik maddelerin çoğu vardır.
43. Maddelerin cinsine göre enzimler
44. Nükleik asit monomeri
45. DNA nükleotidleri sadece birbirinden farklı olabilir
46. ortak madde DNA ve RNA nükleotidleri
47. DNA Nükleotidlerindeki Karbonhidrat
48. RNA Nükleotidlerindeki Karbonhidrat
49. Sadece DNA, azotlu bir baz ile karakterize edilir
50. Sadece RNA, azotlu bir baz ile karakterize edilir
51. Çift sarmallı Nükleik asit
52. Tek Zincirli Nükleik Asit
56. Adenin tamamlayıcıdır
57. Guanin tamamlayıcıdır
58. Kromozomlar şunlardan oluşur:
59. Toplam RNA türleri mevcuttur
60. RNA hücrededir
61. ATP molekülünün rolü
62. ATP molekülünde azotlu baz
63. Karbonhidrat türü ATP

Galaktoz, riboz ve deoksiriboz maddelerin cinsine aittir 24. Monomer polisakkaritler 25. Nişasta, kitin, selüloz, glikojen madde 26 grubuna aittir. Bitkilerde yedek karbon 27. Hayvanlarda yedek karbon 28. Bitkilerde yapısal karbon 29. Hayvanlarda yapısal karbon 30. Moleküller gliserol ve yağ asitlerinden oluşur 31. En enerji yoğun organik besin 32. Proteinlerin parçalanmasından salınan enerji miktarı 33. Yağların parçalanmasından salınan enerji miktarı 34. Karbonların parçalanmasından salınan enerji miktarı 35. Yağ asitlerinden biri yerine fosforik asit 36 ​​molekülünün oluşumunda rol oynar. Fosfolipidler 37'nin bir parçasıdır. Proteinlerin monomeri 38'dir. Amino türlerinin sayısı Proteinlerin bileşiminde asitler bulunur 39. Proteinler katalizördür 40. Çeşitli protein molekülleri 41. Enzimatiklere ek olarak, proteinlerin en önemli işlevlerinden biri 42. Bu organik Hücredeki en fazla madde 43'tür. Türüne göre maddelerin, enzimlerin 44'ü vardır. Nükleik asit monomeri 45. DNA nükleotitleri sadece birbirinden farklı olabilir 46. Ortak madde DNA ve RNA nükleotitleri 47. DNA Nükleotidlerinde karbonhidrat 48. RNA Nükleotidlerinde karbonhidrat 49. Sadece DNA azotlu baz ile karakterize edilir 50. Sadece RNA azotlu baz ile karakterize edilir 51. Çift sarmallı Nükleik asit 52. Tek sarmallı Nükleik asit 53. Bir DNA sarmalındaki nükleotitler arasındaki kimyasal bağ türleri 54. DNA sarmalları arasındaki kimyasal bağ türleri 55. DNA'daki çift hidrojen bağı 56. Adenin tamamlayıcıdır 57 Guanin tamamlayıcı 58. Kromozomlar 59'dan oluşur. Toplam 60 tip RNA vardır. RNA hücrededir 61. ATP molekülünün rolü 62. ATP molekülündeki azotlu baz 63. ATP karbonhidrat türü

A) sadece hayvanlar
B) sadece bitkiler
C) sadece mantar
D) Tüm canlı organizmalar
2) Vücudun yaşamı için enerji elde edilmesi şu şekilde gerçekleşir:
A) üreme
B) nefes almak
C) seçim
D) büyüme
3) Çoğu bitki, kuş, hayvan için habitat:
A) yer havası
B) su
C) başka bir organizma
D) toprak
4) Çiçekler, tohumlar ve meyveler aşağıdakilerin özelliğidir:
A) iğne yapraklı bitkiler
B) çiçekli bitkiler
C) kulüp yosunları
D) eğrelti otları
5) Hayvanlar üreyebilir:
A) anlaşmazlıklar
B) vejetatif olarak
C) cinsel olarak
D) hücre bölünmesi
6) Zehirlenmemek için şunları toplamanız gerekir:
A) genç yenilebilir mantarlar
B) mantarlar karayolları
C) zehirli mantarlar
D) yenilebilir büyümüş mantarlar
7) Toprak ve sudaki mineral stoğu, hayati faaliyet nedeniyle yenilenir:
A) üreticiler
B) yok ediciler
C) tüketiciler
D) tüm cevaplar doğru
8 - Soluk Bataklık:
A) Işıkta organik madde oluşturur
B) Besinleri sindirmek sindirim sistemi
C) Besinleri hiflerle emer
D) Besinleri pseudopodlarla yakalar
9) Aşağıdakilerden birini seçerek güç devresine bir bağlantı yerleştirin:
Yulaf - fare - kerkenez - .......
A) şahin
B) çayır sırası
C) solucan
D) yutmak
10) Organizmaların çevresel değişikliklere tepki verme yeteneğine:
Bir seçim
B) sinirlilik
C) gelişme
D) metabolizma
11) Canlı organizmaların habitatı aşağıdaki faktörlerden etkilenir:
A) cansız doğa
B) yaban hayatı
C) insan faaliyeti
D) Yukarıdaki faktörlerin tümü
12) Bir kökün olmaması aşağıdakiler için tipiktir:
A) iğne yapraklı bitkiler
B) çiçekli bitkiler
C) yosunlar
D) eğrelti otları
13) Protistlerin vücudu şunları yapamaz:
A) tek hücreli olmak
B) çok hücreli olmak
C) Organlara sahip olmak
D) doğru cevap yoktur
14) Fotosentez sonucunda spirogyra kloroplastları oluşur:
A) karbondioksit
B) su
C) mineral tuzlar
D) doğru cevap yoktur

19. yüzyılın sonunda, biyokimya adı verilen bir biyoloji dalı kuruldu. Canlı bir hücrenin kimyasal bileşimini inceler. Bilimin ana görevi, bitki ve hayvan hücrelerinin hayati aktivitesini düzenleyen metabolizma ve enerjinin özelliklerinin bilgisidir.

Hücrenin kimyasal bileşimi kavramı

Dikkatli bir araştırma sonucunda bilim adamları, hücrelerin kimyasal organizasyonunu incelediler ve canlıların bileşimlerinde 85'ten fazla kimyasal element olduğunu buldular. Ayrıca, bazıları hemen hemen tüm organizmalar için zorunludur, diğerleri ise spesifiktir ve belirli biyolojik türlerde bulunur. Ve üçüncü kimyasal element grubu, mikroorganizmaların, bitkilerin ve hayvanların hücrelerinde oldukça küçük miktarlarda bulunur. Hücrelerin bileşimindeki kimyasal elementler çoğunlukla mineral tuzların ve suyun oluştuğu katyonlar ve anyonlar ve ayrıca karbon içeren organik bileşikler sentezlenir: karbonhidratlar, proteinler, lipitler.

Organojenik elementler

Biyokimyada bunlar karbon, hidrojen, oksijen ve nitrojendir. Hücredeki toplamları, içindeki diğer kimyasal elementlerin% 88 ila 97'sidir. Karbon özellikle önemlidir. Hücrenin bileşimindeki tüm organik maddeler, bileşimlerinde karbon atomları içeren moleküllerden oluşur. Zincirler (dallı ve dalsız) ve döngüler oluşturarak birbirleriyle bağlantı kurabilirler. Karbon atomlarının bu yeteneği, sitoplazmayı ve hücresel organelleri oluşturan inanılmaz çeşitlilikteki organik maddelerin temelini oluşturur.

Örneğin, hücrenin iç içeriği çözünür oligosakaritler, hidrofilik proteinler, lipitler, çeşitli ribonükleik asit türlerinden oluşur: transfer RNA, ribozomal RNA ve haberci RNA ve ayrıca serbest monomerler - nükleotitler. Aynı zamanda benzer bir kimyasal bileşime sahiptir ve kromozomların parçası olan deoksiribonükleik asit moleküllerini içerir. Yukarıdaki bileşiklerin tümü, bileşimlerinde azot, karbon, oksijen, hidrojen atomlarına sahiptir. Bu onların özel olduğunun kanıtı önemli, hücrelerin kimyasal organizasyonu, oluşturan organojenik elementlerin içeriğine bağlı olduğundan hücre yapıları: hiyaloplazma ve organeller.

Makrobesinler ve anlamları

Çeşitli organizma türlerinin hücrelerinde de çok yaygın olarak bulunan kimyasal elementlere biyokimyada makro besinler denir. Hücredeki içerikleri %1,2 - %1,9'dur. Hücrenin makro elementleri şunları içerir: fosfor, potasyum, klor, kükürt, magnezyum, kalsiyum, demir ve sodyum. Hepsi önemli işlevleri yerine getirir ve çeşitli hücre organellerinin bir parçasıdır. Bu nedenle, demir iyonu kan proteininde bulunur - oksijeni taşıyan hemoglobin (bu durumda buna oksihemoglobin denir), karbondioksit (karbohemoglobin) veya karbonmonoksit(karboksihemoglobin).

Sodyum iyonları sağlar en önemli türler hücreler arası taşıma: sözde sodyum-potasyum pompası. Ayrıca interstisyel sıvının ve kan plazmasının bir parçasıdırlar. Magnezyum iyonları klorofil moleküllerinde (yüksek bitkilerin fotopigmenti) bulunur ve ışık enerjisinin fotonlarını yakalayan reaksiyon merkezleri oluşturduklarından fotosentez sürecine katılırlar.

Kalsiyum iyonları, lifler boyunca sinir uyarılarının iletilmesini sağlar ve aynı zamanda osteositlerin ana bileşenidir - kemik hücreleri. Kalsiyum bileşikleri, kabukları kalsiyum karbonattan oluşan omurgasızlar dünyasında yaygın olarak dağılmıştır.

Klor iyonları, hücre zarlarının yeniden şarj edilmesinde rol alır ve sinir uyarımının altında yatan elektriksel uyarıların oluşmasını sağlar.

Kükürt atomları, doğal proteinlerin bir parçasıdır ve polipeptit zincirini "çapraz bağlayarak" üçüncül yapılarını belirler, bu da küresel bir protein molekülünün oluşumuyla sonuçlanır.

Potasyum iyonları, maddelerin hücre zarlarından taşınmasında rol oynar. Fosfor atomları, adenozin trifosforik asit gibi enerji yoğun önemli bir maddenin parçasıdır ve aynı zamanda deoksiribonükleik ve ribonükleik asitler hücresel kalıtımın ana maddeleri olan.

Hücre metabolizmasında eser elementlerin işlevleri

Hücrelerde %0,1'den daha azını oluşturan yaklaşık 50 kimyasal elemente eser elementler denir. Bunlar çinko, molibden, iyot, bakır, kobalt, flor içerir. Küçük bir içerikle, birçok biyolojik olarak aktif maddenin parçası oldukları için çok önemli işlevleri yerine getirirler.

Örneğin, insülin moleküllerinde çinko atomları bulunur (kan şekerini düzenleyen bir pankreatik hormon), iyot vücuttaki metabolizma seviyesini kontrol eden tiroksin ve triiyodotironin tiroid hormonlarının ayrılmaz bir parçasıdır. Bakır, demir iyonlarıyla birlikte hematopoezde (kırmızı kan hücrelerinin, trombositlerin ve beyaz kan hücrelerinin oluşumu) yer alır. kemik iliği omurgalılar). Bakır iyonları, yumuşakçalar gibi omurgasızların kanında bulunan hemosiyanin pigmentinin bir parçasıdır. Bu nedenle, hemolenflerinin rengi mavidir.

Kurşun, altın, brom, gümüş gibi kimyasal elementlerin hücresinde daha az içerik. Bunlara ultramikro elementler denir ve bitki ve hayvan hücrelerinin bir parçasıdır. Örneğin mısır tanelerinde kimyasal analiz altın iyonları tespit edildi. Büyük miktarlarda brom atomları, sargassum, kelp, fucus gibi kahverengi ve kırmızı alglerin thallusunun hücrelerinin bir parçasıdır.

Daha önce verilen tüm örnekler ve gerçekler, hücrenin kimyasal bileşiminin, işlevlerinin ve yapısının birbiriyle nasıl bağlantılı olduğunu açıklar. Aşağıdaki tablo, canlı organizmaların hücrelerindeki çeşitli kimyasal elementlerin içeriğini göstermektedir.

Organik maddelerin genel özellikleri

Hücrelerin kimyasal özellikleri çeşitli gruplar organizmalar belirli bir şekilde, oranı hücre kütlesinin %50'sinden fazla olan karbon atomlarına bağlıdır. Hücrenin hemen hemen tüm kuru maddesi, karmaşık bir yapıya ve büyük bir yapıya sahip olan karbonhidratlar, proteinler, nükleik asitler ve lipitler ile temsil edilir. moleküler ağırlık. Bu tür moleküllere makromoleküller (polimerler) denir ve daha basit elementlerden - monomerlerden oluşur. Protein maddeleri son derece önemli bir rol oynar ve aşağıda tartışılacak olan birçok işlevi yerine getirir.

Proteinlerin hücredeki rolü

Dahil olan bileşikler yaşayan hücre, onaylar yüksek içerik proteinler gibi organik maddeler içerir. Bu gerçeğin mantıklı bir açıklaması var: proteinler çeşitli işlevleri yerine getirir ve hücresel yaşamın tüm tezahürlerine katılır.

Örneğin, antikorların oluşumundan oluşur - lenfositler tarafından üretilen immünoglobulinler. Trombin, fibrin ve tromboblastin gibi koruyucu proteinler kanın pıhtılaşmasını sağlayarak yaralanma ve yaralarda kaybını önler. Hücrenin bileşimi, yabancı bileşikleri - antijenleri tanıma yeteneğine sahip hücre zarlarının karmaşık proteinlerini içerir. Konfigürasyonlarını değiştirirler ve hücreyi bu konuda bilgilendirirler. potansiyel tehlike(sinyal fonksiyonu).

Bazı proteinler düzenleyici bir işlev görür ve hormonlardır, örneğin hipotalamus tarafından üretilen oksitosin, hipofiz bezi tarafından saklanır. Ondan kana gelen oksitosin, rahmin kas duvarlarına etki ederek kasılmasına neden olur. Protein vazopressin ayrıca kan basıncını kontrol eden düzenleyici bir işleve sahiptir.

AT Kas hücreleri kas dokusunun motor fonksiyonunu belirleyen, kasılabilen aktin ve miyozin vardır. Proteinler için karakteristiktir ve örneğin albümin embriyo tarafından gelişimi için bir besin maddesi olarak kullanılır. kan proteinleri çeşitli organizmalar hemoglobin ve hemosiyanin gibi oksijen moleküllerini taşırlar - bir taşıma işlevi gerçekleştirirler. Karbonhidratlar ve lipitler gibi daha enerji yoğun maddeler tam olarak kullanılırsa, hücre proteinleri parçalamaya devam eder. Bu maddenin bir gramı 17,2 kJ enerji verir. Proteinlerin en önemli işlevlerinden biri katalitiktir (enzim proteinleri, sitoplazmanın bölmelerinde meydana gelen kimyasal reaksiyonları hızlandırır). Yukarıdakilere dayanarak, proteinlerin çeşitli çok çeşitli performans gösterdiğini gördük. önemli işlevler ve hayvan hücresine dahil edilmelidir.

Protein biyosentezi

Ribozomlar gibi organellerin yardımıyla sitoplazmada meydana gelen bir hücrede protein sentezi sürecini düşünün. Özel enzimlerin aktivitesi sayesinde, kalsiyum iyonlarının katılımıyla ribozomlar polisomlarda birleştirilir. Bir hücredeki ribozomların ana işlevleri, transkripsiyon süreciyle başlayan protein moleküllerinin sentezidir. Sonuç olarak, polisomların bağlı olduğu mRNA molekülleri sentezlenir. Sonra ikinci süreç başlar - çeviri. Transfer RNA'ları yirmi ile bağlantılıdır. çeşitli tipler amino asitler ve onları polisomlara getirir ve bir hücredeki ribozomların işlevleri polipeptitlerin sentezi olduğundan, bu organeller tRNA ile kompleksler oluşturur ve amino asit molekülleri peptit bağları ile birbirine bağlanarak bir protein makromolekülü oluşturur.

Metabolik süreçlerde suyun rolü

Sitolojik çalışmalar, yapısını ve bileşimini incelediğimiz hücrenin ortalama %70 su olduğunu ve birçok hayvanda önde gelen su olduğunu doğrulamıştır. suyolu life (örneğin, coelenterates), içeriği% 97-98'e ulaşır. Bunu akılda tutarak, hücrelerin kimyasal organizasyonu hidrofilik (çözünme yeteneğine sahip) içerir ve Evrensel bir polar çözücü olan su, istisnai bir rol oynar ve sadece fonksiyonları değil, aynı zamanda hücrenin yapısını da doğrudan etkiler. Aşağıdaki tablo, çeşitli canlı organizma türlerinin hücrelerindeki su içeriğini göstermektedir.

Hücredeki karbonhidratların işlevi

Daha önce öğrendiğimiz gibi, karbonhidratlar da önemli organik maddelere aittir - polimerler. Bunlara polisakaritler, oligosakaritler ve monosakkaritler dahildir. Karbonhidratlar, hücre zarlarının ve glikokaliks gibi üst zar yapılarının inşa edildiği glikolipidler ve glikoproteinler gibi daha karmaşık komplekslerin bir parçasıdır.

Karbona ek olarak, karbonhidratlar oksijen ve hidrojen atomlarını içerir ve bazı polisakaritler ayrıca azot, kükürt ve fosfor içerir. Bitki hücrelerinde pek çok karbonhidrat vardır: patates yumruları %90'a kadar nişasta içerir, tohumlar ve meyveler %70'e kadar karbonhidrat içerir ve hayvan hücrelerinde glikojen, kitin ve trehaloz gibi bileşikler şeklinde bulunurlar.

Basit şekerler (monosakaritler) Genel formül CnH2nOn ve tetrozlar, triozlar, pentozlar ve heksozlar olarak ikiye ayrılır. Son ikisi canlı organizmaların hücrelerinde en yaygın olanıdır, örneğin riboz ve deoksiriboz nükleik asitlerin bir parçasıdır ve glikoz ve fruktoz asimilasyon ve disimilasyon reaksiyonlarında yer alır. Oligosakkaritler sıklıkla bulunur bitki hücreleri: sakaroz şeker pancarı ve şeker kamışı hücrelerinde depolanır, maltoz filizlenmiş çavdar ve arpa tanelerinde bulunur.

Disakkaritler tatlımsı bir tada sahiptir ve suda yüksek oranda çözünürler. Biyopolimerler olan polisakaritler, esas olarak nişasta, selüloz, glikojen ve laminarin ile temsil edilir. Kitin, polisakkaritlerin yapısal formlarına aittir. Karbonhidratların hücredeki ana işlevi enerjidir. Hidroliz ve enerji metabolizması reaksiyonlarının bir sonucu olarak, polisakkaritler glikoza parçalanır ve daha sonra oksitlenerek glikoza dönüşür. karbon dioksit ve su. Sonuç olarak, bir gram glikoz 17,6 kJ enerji açığa çıkarır ve nişasta ve glikojen rezervleri aslında bir hücresel enerji deposudur.

Glikojen esas olarak kas dokusunda ve karaciğer hücrelerinde, sebze nişastasında - yumru köklerde, soğanlarda, köklerde, tohumlarda ve örümcekler, böcekler ve kabuklular gibi eklembacaklılarda birikir. başrol trehaloz oligosakkarit enerji temininde önemli bir rol oynar.

Hücre inşasında (yapısal) karbonhidratların başka bir işlevi vardır. Bu maddelerin hücrelerin destekleyici yapıları olduğu gerçeğinde yatmaktadır. Örneğin, selüloz bitkilerin hücre duvarlarının bir parçasıdır, kitin birçok omurgasızın dış iskeletini oluşturur ve mantar hücrelerinde bulunur, olisakkaritler, lipid ve protein molekülleri ile birlikte bir glikokaliks - bir supra-membran kompleksi oluşturur. Yapışma sağlar - hayvan hücrelerinin birbirine yapışmasını sağlayarak doku oluşumuna yol açar.

Lipitler: yapı ve işlevler

Hidrofobik (suda çözünmeyen) olan bu organik maddeler, aseton veya kloroform gibi polar olmayan çözücüler kullanılarak ekstrakte edilebilir, yani hücrelerden ekstrakte edilebilir. Lipitlerin bir hücredeki işlevleri aşağıdakilerden hangisine bağlıdır: üç grup Bunlar şunları ifade eder: yağlar, mumlar veya steroidler. Yağlar en yaygın olarak tüm hücre tiplerinde dağılır.

Hayvanlar onları deri altı yağ dokusunda biriktirir, sinir dokusu sinir şeklinde yağ içerir. Ayrıca böbreklerde, karaciğerde, böceklerde birikir - şişman vücut. sıvı yağlar- yağlar - birçok bitkinin tohumlarında bulunur: sedir, yer fıstığı, ayçiçeği, zeytin. Hücrelerdeki lipidlerin içeriği (yağ dokusunda) %5 ila %90 arasında değişir.

Steroidler ve mumlar, moleküllerinde yağ asidi kalıntıları içermemeleri bakımından yağlardan farklıdır. Yani, steroidler adrenal korteksin hormonlarıdır. ergenlik vücut ve testosteron bileşenleridir. Ayrıca vitaminlerin bir parçasıdırlar (örneğin, D vitamini).

Lipitlerin hücredeki temel işlevleri enerji, yapı ve koruyucudur. Birincisi, bölünme sırasında 1 gram yağın 38.9 kJ enerji - diğer organik maddelerden çok daha fazla - protein ve karbonhidrat vermesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Ayrıca 1 gr yağın oksidasyonu sırasında yaklaşık 1,1 gr açığa çıkar. su. Bu nedenle vücutlarında yağ deposu olan bazı hayvanlar, uzun zamandır susuz kal. Örneğin, gophers, suya ihtiyaç duymadan iki aydan fazla kış uykusuna yatabilir ve bir deve, çölü geçerken 10-12 gün boyunca su içmez.

Lipidlerin yapı işlevi, hücre zarlarının ayrılmaz bir parçası olmaları ve aynı zamanda sinirlerin bir parçası olmalarıdır. koruyucu fonksiyon lipid, böbreklerin ve diğer organların etrafındaki derinin altındaki yağ tabakasıdır. iç organlar onları korur mekanik yaralanmalar. Spesifik ısı yalıtımı işlevi hayvanlarda doğaldır, uzun zaman suda: balinalar, foklar, kürklü foklar. Kalın deri altı yağ tabakası, örneğin Mavi balina 0,5 m'dir, hayvanı hipotermiden korur.

Oksijenin hücresel metabolizmadaki önemi

Hayvanların, bitkilerin ve insanların büyük çoğunluğunu içeren aerobik organizmalar, organik maddelerin parçalanmasına ve adenosin trifosforik asit molekülleri şeklinde biriken belirli bir miktarda enerjinin salınmasına yol açan enerji metabolizması reaksiyonları için atmosferik oksijeni kullanır.

Böylece, mitokondriyal krista üzerinde meydana gelen bir mol glikozun tam oksidasyonu ile 2800 kJ enerji açığa çıkar ve bunun 1596 kJ'si (% 55) makroerjik bağlar içeren ATP molekülleri şeklinde depolanır. Böylece, hücredeki oksijenin ana işlevi - uygulanması, hücre organellerinde meydana gelen bir grup enzimatik reaksiyona dayanan - mitokondri. Prokaryotik organizmalarda - fototrofik bakteriler ve siyanobakteriler - besinlerin oksidasyonu, plazma zarlarının iç büyümeleri üzerinde hücrelere yayılan oksijenin etkisi altında gerçekleşir.

Hücrelerin kimyasal organizasyonunu, ayrıca protein biyosentezi süreçlerini ve hücresel enerji metabolizmasında oksijenin işlevini inceledik.

besinler - karbonhidratlar, proteinler, vitaminler, yağlar, eser elementler, makro besinler- Yiyeceklerde bulunur. Tüm bu besinler, bir kişinin tüm yaşam süreçlerini gerçekleştirebilmesi için gereklidir. Diyetin besin içeriği, en önemli faktör diyet menüleri derlemek için.

Canlı bir insanın vücudunda, her türlü oksidasyon süreci asla durmaz. besinler. Oksidasyon reaksiyonları, bir kişinin yaşam süreçlerini sürdürmek için ihtiyaç duyduğu ısının oluşumu ve salınımı ile meydana gelir. Termal enerji çalışmanıza izin verir kas sistemi bu da bizi fiziksel emek ne kadar zorsa, o kadar zor olduğu sonucuna götürür. daha fazla yemek vücut tarafından gereklidir.

Gıdaların enerji değeri kaloriler tarafından belirlenir. Gıdaların kalori içeriği, gıdaların özümsenmesi sürecinde vücut tarafından alınan enerji miktarını belirler.

1 gram protein oksidasyon sürecinde 4 kcal ısı verir; 1 gram karbonhidrat = 4 kcal; 1 gram yağ = 9 kcal.

Besinler proteinlerdir.

Besin olarak protein vücudun metabolizmayı, kas kasılmasını, sinir sinirlerini, büyümeyi, üremeyi ve düşünmeyi sürdürmesi için gereklidir. Protein tüm dokularda ve vücut sıvılarında bulunur ve temel bir elementtir. Bir protein, bir proteinin biyolojik önemini belirleyen amino asitlerden oluşur.

Esansiyel olmayan amino asitler insan vücudunda oluşur. Gerekli amino asitler bir kişi dışarıdan yiyecek alır, bu da yiyeceklerdeki amino asit miktarını kontrol etme ihtiyacını gösterir. Bir esansiyel amino asidin bile diyetteki eksikliği, proteinlerin biyolojik değerinde bir azalmaya yol açar ve buna rağmen protein eksikliğine neden olabilir. yeterli Diyette protein içeriği. Esansiyel amino asitlerin ana kaynağı balık, et, süt, süzme peynir, yumurtadır.

Ayrıca vücudun ihtiyaç duyduğu bitkisel proteinler ekmek, tahıllar, sebzelerde bulunur - esansiyel amino asitleri sağlarlar.

Her gün 1 kilogram vücut ağırlığı başına yaklaşık 1 g protein bir yetişkinin vücuduna girmelidir. Yani sıradan insan Günde 70 kg ağırlığında, minimum 70 g proteine ​​ihtiyacınız varken, tüm proteinlerin %55'i hayvansal kaynaklı olmalıdır. eğer yapıyorsan egzersiz yapmak, daha sonra protein miktarı günde kilogram başına 2 grama yükseltilmelidir.

Proteinler Uygun diyet diğer unsurlar tarafından yeri doldurulamaz.

Besinler yağlardır.

Besin olarak yağlar vücut için ana enerji kaynaklarından biridir, kurtarma süreçleri, hücrelerin ve zar sistemlerinin yapısal bir parçası oldukları için çözünürler ve A, E, D vitaminlerinin emilmesine yardımcı olurlar. Ayrıca yağlar vücutta bağışıklığın oluşmasına ve ısının korunmasına yardımcı olur.

Vücuttaki yetersiz miktarda yağ, merkezi sinir sisteminin aktivitesinde bozulmalara, ciltte, böbreklerde ve görmede değişikliklere neden olur.

Yağ, çoklu doymamış yağ asitleri, lesitin, A, E vitaminlerinden oluşur. Sıradan bir insanın günde yaklaşık 80-100 gram yağa ihtiyacı vardır, bunun bitki kökenli en az 25-30 gram olmalıdır.

Besinlerden alınan yağ, vücuda diyetin günlük enerji değerinin 1/3'ünü verir; 1000 kcal'de 37 gr yağ vardır.

Gerekli miktar yağ içeriği: kalp, kümes hayvanları, balık, yumurta, karaciğer, tereyağı, peynir, et, domuz yağı, beyin, süt. Daha az kolesterol içeren bitkisel yağlar vücut için daha önemlidir.

Besinler karbonhidratlardır.

karbonhidratlar,besin, tüm diyetten kalorilerin %50-70'ini getiren ana enerji kaynağıdır. Bir kişi için gerekli karbonhidrat miktarı, aktivitesine ve enerji tüketimine göre belirlenir.

Zihinsel veya zihinsel meşgul olan sıradan bir kişinin gününde hafif fiziksel emek yaklaşık 300-500 gram karbonhidrat gerektirir. Fiziksel aktivitedeki artışla birlikte günlük karbonhidrat ve kalori alımı da artar. Tam insanlar enerji yoğunluğu günlük menü sağlıktan ödün vermeden karbonhidrat miktarı nedeniyle azaltılabilir.

Ekmek, tahıllar, makarna, patates, şekerde (net karbonhidrat) birçok karbonhidrat bulunur. Vücuttaki fazla karbonhidrat, gıdanın ana bölümlerinin doğru oranını bozar, böylece metabolizmayı bozar.

Besinler vitaminlerdir.

vitaminler,besin olarak, vücuda enerji sağlamaz, ancak yine de vücut için gerekli olan en önemli besinlerdir. Vitaminler, vücudun hayati aktivitesini sürdürmek, metabolik süreçleri düzenlemek, yönlendirmek ve hızlandırmak için gereklidir. Vücudun gıdalardan aldığı hemen hemen tüm vitaminler ve yalnızca birkaçı vücut tarafından üretilebilir.

Kış ve ilkbaharda, besinlerdeki vitamin eksikliği nedeniyle vücutta hipoavitaminoz oluşabilir - yorgunluk, halsizlik, apati artışı, verim ve vücut direnci azalır.

Tüm vitaminler, vücut üzerindeki etkilerine göre birbirine bağlıdır - vitaminlerden birinin eksikliği, diğer maddelerin metabolik bozukluğuna yol açar.

Tüm vitaminler 2 gruba ayrılır: suda çözünen vitaminler ve yağda çözünen vitaminler.

Yağda çözünen vitaminler - A, D, E, K vitaminleri.

A vitamini- vücudun büyümesi, enfeksiyonlara karşı direncinin arttırılması, iyi görüşün korunması, cilt ve mukoza zarlarının durumu için gereklidir. A vitamini balık yağı, krema, tereyağından gelir. yumurta sarısı, karaciğer, havuç, marul, ıspanak, domates, yeşil bezelye, kayısı, portakal.

D vitamini- Kemik dokusunun oluşumu, vücudun büyümesi için gereklidir. D vitamini eksikliği, raşitizme yol açan Ca ve P emiliminde bozulmaya yol açar. D vitamini balık yağı, yumurta sarısı, karaciğer, balık havyarından elde edilebilir. D vitamini sütte de bulunur Tereyağı, ama sadece biraz.

K vitamini- Doku solunumu, normal kan pıhtılaşması için gereklidir. K vitamini vücutta bağırsak bakterileri tarafından sentezlenir. K vitamini eksikliği, sindirim sistemi hastalıkları veya alımı nedeniyle ortaya çıkar. antibakteriyel ilaçlar. K vitamini domates, bitkilerin yeşil kısımları, ıspanak, lahana, ısırgan otlarından elde edilebilir.

E vitamini (tokoferol) aktivite için gerekli endokrin bezleri, proteinlerin metabolizması, karbonhidratlar, hücre içi metabolizmanın sağlanması. E vitamini, hamilelik sürecini ve fetal gelişimi olumlu yönde etkiler. E vitamini mısır, havuç, lahana, bezelye, yumurta, et, balık, zeytinyağından elde edilir.

Suda çözünen vitaminler - C vitamini, B vitaminleri.

C vitamini (askorbik asit) - Vücudun redoks süreçleri, karbonhidrat ve protein metabolizması için gereklidir, vücudun enfeksiyonlara karşı direncini arttırır. C vitamini açısından zengin, kuşburnu, kuş üzümü, chokeberry, deniz topalak, bektaşi üzümü, narenciye, lahana, patates, yapraklı sebzeler.

B vitamini grubu vücutta metabolik süreçlerde yer alan 15 suda çözünen vitamin içerir, hematopoez süreci, karbonhidrat, yağ, su metabolizmasında önemli bir rol oynar. B vitaminleri büyümeyi uyarır. B vitaminini bira mayası, karabuğday, yulaf ezmesinden alabilirsiniz. Çavdar ekmeği, süt, et, karaciğer, yumurta sarısı, bitkilerin yeşil kısımları.

Besinler mikro besinler ve makro besinlerdir.

besinler mineraller vücudun hücre ve dokularının bir parçasıdır, çeşitli süreçler metabolizma. Bir kişi için nispeten büyük miktarlarda makro elementler gereklidir: Ca, K, Mg, P, Cl, Na tuzları. Küçük miktarlarda eser elementlere ihtiyaç vardır: Fe, Zn, manganez, Cr, I, F.

İyot deniz ürünlerinden elde edilebilir; tahıllar, maya, baklagiller, karaciğerden çinko; bakır ve kobalt elde edilir. sığır karaciğeri, böbrekler, yumurta sarısı, tatlım. Meyveler ve meyveler çok fazla potasyum, demir, bakır, fosfor içerir.