Là chất dinh dưỡng hữu cơ sử dụng nhiều năng lượng nhất. Các chất dinh dưỡng và tầm quan trọng của chúng

Các sinh vật được tạo thành từ các tế bào. Tế bào các sinh vật khác nhau có thành phần hóa học tương tự nhau. Bảng 1 trình bày các nguyên tố hóa học chính có trong tế bào của cơ thể sống.

Bảng 1. Hàm lượng các nguyên tố hóa học trong ô

Theo nội dung trong ô, có thể phân biệt ba nhóm nguyên tố. Nhóm đầu tiên bao gồm oxy, carbon, hydro và nitơ. Chúng chiếm gần 98% tổng thành phần của tế bào. Nhóm thứ hai bao gồm kali, natri, canxi, lưu huỳnh, phốt pho, magiê, sắt, clo. Nội dung của chúng trong ô là phần mười và phần trăm của phần trăm. Các phần tử của hai nhóm này thuộc về chất dinh dưỡng đa lượng(từ tiếng Hy Lạp. vĩ mô- to lớn).

Các phần tử còn lại, được biểu thị trong ô bằng phần trăm và phần nghìn của phần trăm, được đưa vào nhóm thứ ba. nó nguyên tố vi lượng(từ tiếng Hy Lạp. vi mô- nhỏ bé).

Không có yếu tố vốn có chỉ trong tự nhiên sống được tìm thấy trong tế bào. Tất cả các nguyên tố hóa học này cũng là một phần của bản chất vô tri. Điều này cho thấy sự thống nhất của bản chất hữu hình và vô tri.

Việc thiếu bất kỳ nguyên tố nào cũng có thể dẫn đến bệnh tật, thậm chí gây tử vong cho cơ thể, vì mỗi nguyên tố đóng một vai trò cụ thể. Các chất dinh dưỡng đa lượng của nhóm đầu tiên tạo thành cơ sở của các chất tạo phân tử sinh học - protein, carbohydrate, axit nucleic, cũng như lipid, không có chất này thì sự sống là không thể. Lưu huỳnh là một phần của một số protein, phốt pho là một phần của axit nucleic, sắt là một phần của hemoglobin và magiê là một phần của chất diệp lục. Canxi đóng vai vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất.

Một phần của các nguyên tố hóa học có trong tế bào là một phần của chất hữu cơ- muối khoáng và nước.

muối khoáng theo quy luật nằm trong tế bào ở dạng cation (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) và anion (HPO 2- / 4, H 2 PO - / 4, CI -, HCO 3 ), tỷ lệ xác định độ axit của môi trường, điều này rất quan trọng đối với sự sống của tế bào.

(Trong nhiều tế bào, môi trường có tính kiềm nhẹ và độ pH của nó hầu như không thay đổi, vì một tỷ lệ nhất định của các cation và anion được duy trì liên tục trong đó.)

Trong số các chất vô cơ trong động vật hoang dã, một vai trò rất lớn là do nước.

Cuộc sống là không thể thiếu nước. Nó tạo nên một khối lượng đáng kể của hầu hết các tế bào. Rất nhiều nước được chứa trong các tế bào não và phôi thai người: hơn 80% là nước; trong tế bào mô mỡ - chỉ chiếm 40%. Đến tuổi già, hàm lượng nước trong tế bào giảm dần. Một người mất 20% lượng nước sẽ chết.

Các đặc tính độc đáo của nước quyết định vai trò của nó đối với cơ thể. Nó tham gia vào quá trình điều nhiệt, đó là do nhiệt dung của nước cao - tiêu thụ một lượng lớn năng lượng khi đun nóng. Điều gì quyết định nhiệt dung cao của nước?

Trong phân tử nước, một nguyên tử oxy được liên kết cộng hóa trị với hai nguyên tử hydro. Phân tử nước có cực vì nguyên tử oxy có một phần điện tích âm, và mỗi nguyên tử trong số hai nguyên tử hydro có

Một phần điện tích dương. Liên kết hydro được hình thành giữa nguyên tử oxy của một phân tử nước và nguyên tử hydro của phân tử khác. Liên kết hydro cung cấp kết nối của một số lượng lớn các phân tử nước. Khi nước được đun nóng, một phần đáng kể năng lượng được sử dụng để phá vỡ các liên kết hydro, điều này quyết định khả năng sinh nhiệt cao của nó.

Nước uống - dung môi tốt. Do tính phân cực, các phân tử của nó tương tác với các ion tích điện dương và âm, do đó góp phần vào sự hòa tan của chất. Trong mối quan hệ với nước, tất cả các chất của tế bào được chia thành ưa nước và kỵ nước.

ưa nước(từ tiếng Hy Lạp. thủy điện- nước và fileo- tình) được gọi là những chất dễ tan trong nước. Chúng bao gồm các hợp chất ion (ví dụ như muối) và một số hợp chất không ion (ví dụ như đường).

kỵ nước(từ tiếng Hy Lạp. thủy điện- nước và phobos- sợ hãi) được gọi là những chất không tan trong nước. Chúng bao gồm, ví dụ, lipid.

Nước đóng một vai trò quan trọng trong các phản ứng hóa học diễn ra trong tế bào. dung dịch nước. Cô ấy tan biến không cần thiết cho cơ thể các sản phẩm trao đổi chất và do đó góp phần loại bỏ chúng khỏi cơ thể. Nội dung tuyệt vời nước trong tế bào cung cấp cho nó độ đàn hồi. Nước tạo điều kiện thuận lợi cho sự di chuyển của các chất khác nhau trong tế bào hoặc từ tế bào này sang tế bào khác.

Các cơ thể có bản chất hữu hình và vô tri bao gồm các nguyên tố hóa học giống nhau. Các sinh vật sống bao gồm chất vô cơ- nước và muối khoáng. Nhiều chức năng quan trọng của nước trong tế bào là do tính chất đặc biệt của các phân tử của nó: tính phân cực của chúng, khả năng hình thành liên kết hydro.

CÁC THÀNH PHẦN TRONG TẾ BÀO CỦA TẾ BÀO

Khoảng 90 nguyên tố được tìm thấy trong tế bào của sinh vật sống và khoảng 25 nguyên tố trong số đó được tìm thấy trong hầu hết các tế bào. Theo nội dung trong ô, các nguyên tố hóa học được chia thành ba Các nhóm lớn: chất dinh dưỡng đa lượng (99%), chất dinh dưỡng vi lượng (1%), chất dinh dưỡng siêu vi lượng (dưới 0,001%).

Các chất dinh dưỡng đa lượng bao gồm oxy, carbon, hydro, phốt pho, kali, lưu huỳnh, clo, canxi, magiê, natri và sắt.
Các nguyên tố vi lượng bao gồm mangan, đồng, kẽm, iốt, flo.
Các nguyên tố siêu vi lượng bao gồm bạc, vàng, brom, selen.

CÁC THÀNH PHẦN HỮU CƠ CỦA TẾ BÀO

Các enzym.

Chức năng quan trọng nhất của protein là xúc tác. Các phân tử protein làm tăng tốc độ phản ứng hóa học trong tế bào lên một số bậc được gọi là enzim. Không một quá trình sinh hóa nào trong cơ thể xảy ra mà không có sự tham gia của các enzym.

Hơn 2000 enzym đã được phát hiện cho đến nay. Hiệu suất của chúng cao hơn nhiều lần so với hiệu suất của xúc tác vô cơ được sử dụng trong sản xuất. Vì vậy, 1 mg sắt trong thành phần của enzym catalase sẽ thay thế cho 10 tấn sắt vô cơ. Catalase làm tăng tốc độ phân hủy hydrogen peroxide (H 2 O 2) lên 10 11 lần. Enzyme xúc tác sự hình thành axit cacbonic (CO 2 + H 2 O \ u003d H 2 CO 3) làm tăng tốc độ phản ứng lên 10 7 lần.

Một tính chất quan trọng của enzym là tính đặc hiệu của hoạt động của chúng; mỗi enzym chỉ xúc tác một hoặc một nhóm nhỏ các phản ứng tương tự.

Chất mà một enzym hoạt động được gọi là cơ chất. Các cấu trúc của phân tử enzim và cơ chất phải hoàn toàn phù hợp với nhau. Điều này giải thích tính đặc hiệu của hoạt động của các enzym. Khi một cơ chất kết hợp với một enzym, cấu trúc không gian của enzym sẽ thay đổi.

Trình tự tương tác giữa enzym và cơ chất có thể được mô tả bằng sơ đồ:

Cơ chất + Enzyme - Phức hợp enzyme-cơ chất - Enzyme + Sản phẩm.

Qua sơ đồ có thể thấy cơ chất kết hợp với enzym tạo thành phức hợp enzym - cơ chất. Trong trường hợp này, chất nền được chuyển thành một chất mới - sản phẩm. Ở giai đoạn cuối cùng, enzyme được giải phóng khỏi sản phẩm và một lần nữa tương tác với phân tử cơ chất tiếp theo.

Enzim chỉ hoạt động ở một nhiệt độ nhất định, nồng độ các chất, độ chua của môi trường. Sự thay đổi các điều kiện dẫn đến sự thay đổi cấu trúc bậc ba và bậc bốn của phân tử protein, và do đó, dẫn đến sự ức chế hoạt động của enzym. Làm thế nào điều này xảy ra? Chỉ một phần nào đó của phân tử enzim có hoạt tính xúc tác, được gọi là trung tâm hoạt động. Trung tâm hoạt động chứa từ 3 đến 12 gốc axit amin và được hình thành do sự uốn cong của chuỗi polypeptit.

Dưới sự ảnh hưởng các yếu tố khác nhau cấu trúc của phân tử enzim thay đổi. Trong trường hợp này, cấu hình không gian của trung tâm hoạt động bị xáo trộn và enzym mất hoạt tính.

Enzyme là những protein đóng vai trò như chất xúc tác sinh học. Nhờ có enzim, tốc độ phản ứng hóa học trong tế bào tăng lên vài bậc. Tài sản quan trọng enzym - tính đặc hiệu của hoạt động trong những điều kiện nhất định.

Các axit nucleic.

Axit nucleic được phát hiện vào nửa sau của thế kỷ 19. Nhà hóa sinh Thụy Sĩ F. Miescher, người đã phân lập một chất có hàm lượng nitơ và phốt pho cao từ nhân tế bào và gọi nó là "nuclein" (từ lat. nhân tế bào- nhân tế bào).

Axit nucleic lưu trữ thông tin di truyền về cấu trúc và hoạt động của mọi tế bào và mọi sinh vật sống trên Trái đất. Có hai loại axit nucleic - DNA (deoxyribonucleic acid) và RNA (ribonucleic acid). Axit nucleic, giống như protein, là đặc trưng của loài, tức là các sinh vật của mỗi loài có loại DNA riêng của chúng. Để tìm ra lý do cho tính đặc trưng của loài, hãy xem xét cấu trúc của axit nucleic.

Phân tử axit nucleic là chuỗi rất dài bao gồm hàng trăm, thậm chí hàng triệu nucleotit. Bất kỳ axit nucleic nào cũng chỉ chứa 4 loại nucleotit. Chức năng của phân tử axit nucleic phụ thuộc vào cấu trúc của chúng, các nucleotit cấu thành, số lượng của chúng trong chuỗi và trình tự của hợp chất trong phân tử.

Mỗi nucleotide được tạo thành từ ba thành phần: bazơ nitơ, cacbohydrat và axit photphoric. Mỗi nucleotide DNA chứa một trong bốn loại bazơ nitơ (adenin - A, thymine - T, guanin - G hoặc cytosine - C), cũng như một carbohydrate deoxyribose và dư lượng axit photphoric.

Như vậy, các nucleotide của DNA chỉ khác nhau về loại bazơ nitơ.

Phân tử DNA bao gồm một số lượng lớn các nucleotide nối với nhau trong một chuỗi theo một trình tự nhất định. Mỗi loại phân tử ADN có số lượng và trình tự nucleotit riêng.

Phân tử DNA rất dài. Ví dụ, một bản ghi theo nghĩa đen về trình tự nucleotide trong phân tử DNA từ một tế bào người (46 nhiễm sắc thể) sẽ cần một cuốn sách khoảng 820.000 trang. Sự xen kẽ của bốn loại nuclêôtit có thể tạo thành vô số biến thể của phân tử ADN. Những đặc điểm này về cấu trúc của phân tử DNA cho phép chúng lưu trữ một lượng thông tin khổng lồ về tất cả các dấu hiệu của sinh vật.

Năm 1953, nhà sinh vật học người Mỹ J. Watson và nhà vật lý người Anh F. Crick đã tạo ra một mô hình cho cấu trúc của phân tử DNA. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng mỗi phân tử DNA bao gồm hai sợi liên kết với nhau và xoắn theo hình xoắn ốc. Nó trông giống như một chuỗi xoắn kép. Trong mỗi chuỗi, bốn loại nucleotit xen kẽ theo một trình tự xác định.

Thành phần nucleotit của ADN là khác nhau các loại khác nhau vi khuẩn, nấm, thực vật, động vật. Nhưng nó không thay đổi theo tuổi tác, ít phụ thuộc vào những thay đổi. Môi trường. Các nucleotide bắt cặp, tức là số lượng nucleotide adenin trong bất kỳ phân tử DNA nào bằng số lượng nucleotide thymidine (A-T) và số lượng nucleotide cytosine bằng số lượng nucleotide guanin (C-G). Điều này là do sự kết nối của hai chuỗi với nhau trong một phân tử DNA tuân theo quy tắc nhất định, cụ thể là: adenin của một chuỗi luôn được nối bằng hai liên kết hydro chỉ với Thymine của chuỗi kia, và guanin - bằng ba liên kết hydro với cytosine, tức là các chuỗi nucleotide của một phân tử DNA bổ sung, bổ sung cho nhau.

Phân tử axit nucleic - DNA và RNA được tạo thành từ các nucleotide. Thành phần của nucleotide DNA bao gồm một gốc nitơ (A, T, G, C), một carbohydrate deoxyribose và một phần còn lại của một phân tử axit photphoric. Phân tử ADN là một chuỗi xoắn kép, gồm hai sợi nối với nhau bằng liên kết hiđrô theo nguyên tắc bổ sung. Chức năng của DNA là lưu trữ thông tin di truyền.

Trong tế bào của tất cả các sinh vật đều có các phân tử ATP - axit adenosine triphosphoric. ATP là một chất tế bào phổ quát, phân tử của chúng có các liên kết giàu năng lượng. Phân tử ATP là một loại nucleotide, giống như các nucleotide khác, bao gồm ba thành phần: một gốc nitơ - adenin, một carbohydrate - ribose, nhưng thay vì một loại, nó chứa ba gốc phân tử axit photphoric (Hình 12). Các liên kết được biểu thị bằng biểu tượng trong hình rất giàu năng lượng và được gọi là macroergic. Mỗi phân tử ATP chứa hai liên kết macroergic.

Khi liên kết năng lượng cao bị phá vỡ và một phân tử axit photphoric bị phân cắt với sự trợ giúp của các enzym, 40 kJ / mol năng lượng được giải phóng, và ATP được chuyển thành ADP - axit adenosine diphosphoric. Khi loại bỏ thêm một phân tử axit photphoric, một phân tử khác được giải phóng 40 kJ / mol; AMP được hình thành - axit adenosine monophosphoric. Các phản ứng này là thuận nghịch, tức là AMP có thể chuyển thành ADP, ADP - thành ATP.

Các phân tử ATP không chỉ bị phá vỡ mà còn được tổng hợp nên hàm lượng của chúng trong tế bào tương đối không đổi. Tầm quan trọng của ATP trong hoạt động sống của tế bào là rất lớn. Các phân tử này đóng vai trò hàng đầu trong quá trình chuyển hóa năng lượng cần thiết để đảm bảo hoạt động quan trọng của tế bào và sinh vật nói chung.

Theo quy luật, một phân tử RNA là một chuỗi đơn bao gồm bốn loại nucleotide - A, U, G, C. Ba loại RNA chính được biết đến: mRNA, rRNA, tRNA. Hàm lượng các phân tử ARN trong tế bào không phải là hằng số, chúng tham gia vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin. ATP là chất năng lượng phổ quát của tế bào, trong đó có các liên kết giàu năng lượng. ATP đóng vai trò trung tâm trong quá trình trao đổi năng lượng trong tế bào. RNA và ATP được tìm thấy cả trong nhân và trong tế bào chất của tế bào.

Nhiệm vụ và bài kiểm tra chủ đề "Chủ đề 4." Thành phần hoá học của tế bào. "

• polyme, monome;
• carbohydrate, monosaccharide, disaccharide, polysaccharide;
• lipid, axit béo, glixerol;
• axit amin, liên kết peptit, protein;
• chất xúc tác, enzym, vị trí hoạt động;
• axit nuclêic, nuclêôtit.

Thuật toán giải quyết vấn đề.

Kiểu 1. Tự sao chép ADN.

Một trong các chuỗi ADN có trình tự nuclêôtit sau:
AGTACCGATACCGATTTCG ...
Chuỗi thứ hai của cùng một phân tử có trình tự nuclêôtit nào?

Để viết trình tự nucleotit của sợi thứ hai của phân tử ADN, khi biết trình tự của sợi thứ nhất, chỉ cần thay thymin bằng adenin, adenin bằng thymin, guanin bằng cytosin và cytosin bằng guanin là đủ. Thực hiện thay thế này, chúng tôi nhận được trình tự:
TACTGGCTATGAGCTAAATG ...

Loại 2. Mã hóa protein.

Chuỗi axit amin của protein ribonuclease có đầu sau: lysine-glutamine-threonine-alanine-alanine-alanine-lysine ...
Gen tương ứng với prôtêin này bắt đầu từ trình tự các nuclêôtit nào?

Để làm điều này, hãy sử dụng bảng mã di truyền. Đối với mỗi axit amin, chúng ta tìm mã hiệu của nó ở dạng bộ ba nucleotit tương ứng và viết nó ra. Sắp xếp các bộ ba này lần lượt theo thứ tự sắp xếp các axit amin tương ứng, chúng ta thu được công thức cấu trúc của đoạn ARN thông tin. Theo quy luật, có một số bộ ba như vậy, sự lựa chọn được thực hiện theo quyết định của bạn (nhưng chỉ một trong các bộ ba được thực hiện). Có thể có một số giải pháp, tương ứng.
AAACAAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Protein bắt đầu bằng trình tự axit amin nào nếu nó được mã hóa bởi trình tự nucleotit như vậy:
ACGCCATGGCCGGT ...

Theo nguyên tắc bổ sung, chúng ta nhận thấy cấu trúc của đoạn ARN thông tin được hình thành trên một đoạn phân tử ADN nhất định:
UGCGGGUACCCGCCCA ...

Sau đó, lật lại bảng mã di truyền và đối với từng bộ ba nuclêôtit, bắt đầu từ bộ thứ nhất, chúng ta tìm và viết ra axit amin tương ứng với nó:
Cysteine-glycine-tyrosine-arginine-proline -...

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. " Sinh học đại cương". Matxcova," Khai sáng ", 2000

• Chủ đề 4. "Thành phần hóa học của tế bào." §2-§7 trang 7-21
• Chủ đề 5. "Quang hợp." §16-17 trang 44-48
• Chủ đề 6. "Hô hấp tế bào." §12-13 trang 34-38
• Chủ đề 7. "Thông tin di truyền." §14-15 trang 39-44

Mục tiêu bài học: sự lặp lại, khái quát hóa và hệ thống hóa kiến ​​thức về chủ đề “Cơ bản về tế bào học”; phát triển kỹ năng phân tích, làm nổi bật sự việc chính; bồi dưỡng ý thức tập thể, nâng cao kỹ năng làm việc nhóm.

Thiết bị: tài liệu cho cuộc thi, thiết bị và thuốc thử cho thí nghiệm, các tấm có lưới ô chữ.

Công tác chuẩn bị

1. Học sinh của lớp được chia thành hai đội, các em chọn đội trưởng. Mỗi học sinh có một huy hiệu phù hợp với số trên màn hình hồ sơ học sinh.
2. Mỗi đội làm một câu đố ô chữ cho các đối thủ.
3. Để đánh giá bài làm của học sinh, ban giám khảo được thành lập gồm đại diện ban giám hiệu và học sinh khối 11 (tổng số 5 người).

Ban giám khảo đăng ký kết quả cả đội và cá nhân. Nhóm nhận được số lượng lớn nhấtđiểm. Học sinh nhận được điểm tùy thuộc vào số điểm ghi được trong các cuộc thi.

THỜI GIAN LỚP HỌC

1. Khởi động

(Điểm tối đa 15 điểm)

Đội 1

1. Virus của vi khuẩn - ... ( xạ khuẩn).
2. Plastids không màu - ... ( bạch cầu).
3. Quá trình một tế bào hấp thụ các phân tử lớn các chất hữu cơ và thậm chí toàn bộ tế bào - ... ( sự thực bào).
4. Một organoid chứa centrioles trong thành phần của nó, - ... ( trung tâm tế bào).
5. Chất tế bào phổ biến nhất là ... ( nước).
6. Tế bào organoid, đại diện cho một hệ thống các ống, thực hiện chức năng của một "kho chứa thành phẩm", - ( phức hợp golgi).
7. Một bào quan trong đó năng lượng được hình thành và tích lũy - ... ( ty thể).
8. Dị hóa (tên đồng nghĩa) là ... ( tiêu biến, chuyển hóa năng lượng).
9. Một loại enzyme (giải thích thuật ngữ) là ... ( chất xúc tác sinh học).
10. Đơn phân của protein là ... ( axit amin).
11. Liên kết hóa học nối các gốc của axit photphoric trong phân tử ATP có tính chất ... ( dị ứng).
12. Nội dung bán lỏng nhớt bên trong của tế bào - ... ( tế bào chất).
13. Sinh vật đa bào-sinh vật quang dưỡng - ... ( thực vật).
14. Quá trình tổng hợp prôtêin trên ribôxôm là ... ( phát tin).
15. Robert Hooke đã khám phá ra cấu trúc tế bào của mô thực vật trong ... ( 1665 ) năm.

Đội 2

1. Sinh vật đơn bào không có nhân tế bào - ... ( sinh vật nhân sơ).
2. Plastids có màu xanh lá cây - ... ( lục lạp).
3. Quá trình tế bào thu nhận và hấp thụ chất lỏng với các chất hòa tan trong nó - ... ( pinocytosis).
4. Một bào quan đóng vai trò là nơi lắp ráp protein - ... ( ribosome).
5. Chất hữu cơ, chất chính của tế bào - ... ( chất đạm).
6. Organoid của tế bào thực vật, là một lọ chứa đầy nước trái cây, - ... ( không bào).
7. Một organoid tham gia vào quá trình tiêu hóa nội bào của các mảnh thức ăn - ... ( lysosome).
8. Anabolism (tên đồng nghĩa) là ... ( đồng hóa, trao đổi nhựa).
9. Gene (giải thích thuật ngữ) là ... ( đoạn phân tử DNA).
10. Đơn phân của tinh bột là ... ( đường glucozo.).
11. Liên kết hóa học nối các đơn phân của chuỗi prôtêin - ... ( peptide).
12. Thành phần nhân (có thể là một hoặc nhiều) - ... ( nucleolus).
13. Sinh vật dị dưỡng - ( động vật, nấm, vi khuẩn).
14. Một số ribosome liên kết bởi mRNA là ... ( polysome).
15. D.I. Ivanovsky đã mở ... ( vi rút), Trong... ( 1892 ) năm.

2. Giai đoạn thí điểm

Học sinh (mỗi đội 2 người) nhận phiếu hướng dẫn và thực hiện các công việc trong phòng thí nghiệm sau đây.

1. Plasmolysis và deplasmolysis trong tế bào da hành tây.
2. Hoạt động xúc tác của các enzim trong mô sống.

3. Giải câu đố ô chữ

Các đội giải ô chữ trong 5 phút và nộp bài cho Ban giám khảo. Các thành viên ban giám khảo tổng kết giai đoạn này.

Ô chữ 1

1. Chất hữu cơ sử dụng nhiều năng lượng nhất. 2. Một trong những con đường mà các chất xâm nhập vào tế bào. 3. Thiết yếu chất cần thiết không do cơ thể sản xuất. 4. Cấu trúc tiếp giáp với màng sinh chất tế bào động vật ngoài. 5. Thành phần của ARN bao gồm các bazơ nitơ: adenin, guanin, xitôzin,…. 6. Nhà khoa học đã khám phá ra Sinh vật đơn bào. 7. Một hợp chất được hình thành bởi sự trùng hợp của các axit amin. 8. Bào quan tế bào, nơi tổng hợp prôtêin. 9. Các nếp gấp do màng trong của ti thể hình thành. 10. Thuộc tính của sinh vật để ứng phó với các tác động bên ngoài.

Câu trả lời

1. Lipid. 2. Khuếch tán. 3. Vitamin. 4. Glycocalyx. 5. Uracil. 6. Levenguk. 7. Polypeptit. 8. Ribosome. 9. Christa. 10. Cáu gắt.

Ô chữ 2

1. chiếm lấy màng sinh chất vật chất dạng hạt và vận chuyển chúng vào tế bào. 2. Hệ thống các sợi prôtêin trong tế bào chất. 3. Một hợp chất bao gồm một số lượng lớn các gốc axit amin. 4. Chúng sinh không thể tổng hợp các chất hữu cơ từ vô cơ. 5. Bào quan tế bào chứa sắc tố đỏ và vàng. 6. Là chất mà phân tử của chúng được tạo thành do sự kết hợp của một số lượng lớn các phân tử có khối lượng phân tử thấp. 7. Các sinh vật có nhân trong tế bào của chúng. 8. Quá trình oxy hóa glucose với sự phân tách của nó thành axit lactic. 9. nhỏ nhất bào quan tế bào cấu tạo bởi rARN và protein. 10. Các cấu trúc màng nối với nhau và với màng trong của lục lạp.

Câu trả lời

1. Thực bào. 2. Bộ xương tế bào. 3. Polypeptit. 4. Sinh vật dị dưỡng. 5. Các tế bào sắc tố. 6. Polyme. 7. Sinh vật nhân thực. 8. Đường phân. 9. Ribôxôm. 10. Ngũ cốc.

4. Cái thứ ba là thừa

(Điểm tối đa 6 điểm)

Các đội được cung cấp các hợp chất, hiện tượng, khái niệm, v.v. Hai trong số chúng được kết hợp trên một cơ sở nhất định, và thứ ba là thừa. Tìm từ lẻ và giải thích câu trả lời.

Đội 1

1. Amino axit, glucozơ, muối ăn. ( Muối ăn- chất vô cơ.)
2. ADN, ARN, ATP. ( ATP là nguồn dự trữ năng lượng.)
3. Phiên mã, dịch mã, đường phân. ( Glycolysis là quá trình oxy hóa glucose.)

Đội 2

1. Tinh bột, xenlulozơ, catalaza. ( Catalase là một loại protein, một loại enzyme.)
2. Adenine, thymine, diệp lục. ( Chất diệp lục là một sắc tố màu xanh lá cây.)
3. Nhân đôi, quang phân, quang hợp. ( Nhân đôi - nhân đôi của một phân tử DNA.)

5. Điền vào các bảng

(Điểm tối đa 5 điểm)

Mỗi đội chọn một người; họ được phát các tờ có bảng 1 và bảng 2, các bảng này phải được điền trong vòng 5 phút.

Bảng 1. Các giai đoạn chuyển hóa năng lượng

Bảng 2. Đặc điểm của quá trình quang hợp

6. Ghép số và chữ cái

(Điểm tối đa 7 điểm)

Đội 1

1. Điều chỉnh cân bằng nước - ...
2. Tham gia trực tiếp vào quá trình tổng hợp prôtêin - ...
3. Là trung tâm hô hấp của tế bào ...
4. Tạo vẻ ngoài hấp dẫn côn trùng cho những cánh hoa ...
5. Gồm hai hình trụ vuông góc ...
6. Đóng vai trò như các bể chứa trong tế bào thực vật ...
7. Chúng có dây co thắt và vai ...
8. Tạo thành sợi trục chính ...

NHƯNG- trung tâm tế bào.
B- nhiễm sắc thể.
TẠI- không bào.
G- màng tế bào.
D- ribosome.
E- ti thể.
VÀ- tế bào sắc tố.

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

Đội 2

1. Một organoid trên màng mà quá trình tổng hợp protein xảy ra ...
2. Có grana và thylakoid ...
3. Chứa karyoplasm bên trong ...
4. Gồm DNA và protein ...
5. Có khả năng tách các bong bóng nhỏ ...
6. Thực hiện quá trình tự tiêu của tế bào trong điều kiện thiếu chất dinh dưỡng ...
7. Thành phần của tế bào, trong đó có các bào quan ...
8. Chỉ có ở sinh vật nhân thực ...

NHƯNG- lysosome.
B- lục lạp.
TẠI- nhân tế bào.
G- tế bào chất.
D- Khu phức hợp Golgi.
E- lưới nội chất.
VÀ- nhiễm sắc thể.

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

7. Chọn lọc sinh vật - sinh vật nhân sơ

(Điểm tối đa 3 điểm)

Đội 1

1. trực khuẩn uốn ván.
2. Penicillium.
3. Polypore.
4. Xoắn khuẩn.
5. Vibrio cholerae.
6. Yagel.
7. Liên cầu.
8. Vi rút viêm gan.
9. tảo cát.
10. Amip.

Đội 2

1. Nấm men.
2. Virus dại.
3. Oncovirus.
4. Chlorella.
5. vi khuẩn axit lactic.
6. vi khuẩn sắt.
7. Bacillus.
8. Giày Infusoria.
9. Laminaria.
10. Địa y.

8. Giải quyết vấn đề

(Điểm tối đa 5 điểm)

Đội 1

Xác định mRNA và cấu trúc chính của protein được mã hóa trong vùng DNA: G – T – T – C – T – A – A – A – A – G – G – C – C – A – T, nếu nucleotide thứ 5 bị xóa, và giữa nucleotide thứ 8 và thứ 9 sẽ có một nucleotide thymidyl.

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

Đội 2

Một phần của chuỗi DNA được cho: T – A – G – T – G – A – T – T – T – A – A – C – T – A – G

Cấu trúc cơ bản của protein sẽ như thế nào nếu dưới tác động của các tác nhân gây đột biến hóa học, nucleotide thứ 6 và thứ 8 được thay thế bằng cytidyl?

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

9. Đội trưởng cạnh tranh

(Điểm tối đa 10 điểm)

Thuyền trưởng nhận bút chì và tờ giấy trắng.

Nhiệm vụ: vẽ số lượng bào quan lớn nhất của tế bào và dán nhãn cho chúng.

10. Ý kiến ​​của bạn

(Điểm tối đa 5 điểm)

Đội 1

Nhiều quá trình sống trong tế bào đi kèm với sự tiêu hao năng lượng. Tại sao phân tử ATP được coi là chất năng lượng vạn năng - nguồn năng lượng duy nhất của tế bào?

Đội 2

Tế bào luôn biến đổi trong quá trình sống. Làm thế nào để nó giữ được hình dạng và thành phần hóa học?

11. Tổng kết

Các hoạt động của học sinh và các đội được đánh giá. Đội chiến thắng được trao thưởng.

20. Các nguyên tố hóa học tạo nên cacbon
21. Số phân tử trong monosaccarit
22. Số monome trong polisaccarit
23. Glucose, fructose, galactose, ribose và deoxyribose được xếp vào những chất
24. Đơn phân của polisaccarit
25. Tinh bột, kitin, xenlulozơ, glycogen thuộc nhóm chất
26. Dự trữ cacbon trong thực vật
27. Dự trữ cacbon ở động vật
28. Cấu trúc cacbon trong thực vật
29. Cấu trúc cacbon ở động vật
30. Phân tử được tạo thành từ glixerol và axit béo
31. Chất dinh dưỡng hữu cơ gây đói nhiều năng lượng nhất
32. Lượng năng lượng được giải phóng trong quá trình phân hủy protein
33. Lượng năng lượng được giải phóng trong quá trình phân hủy chất béo
34.Năng lượng được giải phóng trong quá trình phân rã của các nguyên tử cacbon
35. Thay vì một trong các axit béo, axit photphoric tham gia vào quá trình hình thành phân tử
36. Phospholipid là một phần của
37. Đơn phân của protein là
38. Số loại axit amin trong thành phần của prôtêin tồn tại
39. Protein - chất xúc tác
40. Sự đa dạng của các phân tử protein
41. Ngoài chức năng enzym, một trong những chức năng quan trọng nhất của protein
42. Trong tế bào có hầu hết các chất hữu cơ này
43. Theo loại chất, enzim là
44. Axit nucleic đơn chức
45. Các nuclêôtit của ADN chỉ có thể khác nhau
46. chất chung DNA và RNA nucleotide
47. Carbohydrate trong DNA Nucleotide
48. Carbohydrate trong RNA Nucleotide
49. Chỉ có ADN mới có tính bazơ nitơ
50. Chỉ có ARN mới được đặc trưng bởi một bazơ nitơ
51. Axit nucleic mạch kép
52. Axit nucleic mạch đơn
56. Adenine là chất bổ sung
57. Guanin là chất bổ sung
58. Nhiễm sắc thể gồm
59. Tổng số các loại ARN tồn tại
60. ARN có trong tế bào
61. Vai trò của phân tử ATP
62. Bazơ nitơ trong phân tử ATP
63. Loại ATP carbohydrate

galactose, ribose và deoxyribose thuộc loại chất 24. Polysaccharid đơn phân 25. Tinh bột, kitin, xenlulozơ, glycogen thuộc nhóm chất 26. Cacbon dự trữ trong thực vật 27. Cacbon dự trữ ở động vật 28. Cacbon cấu tạo ở thực vật 29. Cấu trúc cacbon ở động vật 30. Phân tử được tạo thành từ glixerol và axit béo 31. Là chất dinh dưỡng hữu cơ sử dụng nhiều năng lượng nhất 32. Năng lượng giải phóng từ sự phân hủy protein 33. Năng lượng giải phóng từ sự phân hủy chất béo 34. Năng lượng được giải phóng từ sự phân hủy các nguyên tử 35. Thay vì một trong các axit béo axit photphoric tham gia cấu tạo phân tử 36. Photpholipit là một phần của 37. Đơn phân của prôtêin là 38. Số loại amin. axit trong thành phần của protein tồn tại 39. Protein là chất xúc tác 40. Một loạt các phân tử protein 41. Ngoài chức năng là enzim, một trong những chức năng quan trọng nhất của protein 42. Những chất hữu cơ nhất trong tế bào là 43. Theo loại của các chất, enzim là 44. Axit nucleic đơn chức 45. Các nucleotide của DNA chỉ có thể khác nhau 46. Chất chung DNA và RNA nucleotide 47. Carbohydrate trong DNA Nucleotides 48. Carbohydrate trong RNA Nucleotides 49. Chỉ có DNA mới có tính bazơ nitơ 50. Chỉ có RNA mới có tính bazơ nitơ 51. Axit Nucleic mạch đôi 52. Axit Nucleic mạch đơn 53. Các kiểu liên kết hóa học giữa các nuclêôtit trong một sợi ADN 54. Các kiểu liên kết hóa học giữa các sợi ADN 55. Liên kết hiđrô kép trong ADN xảy ra giữa 56. Adenin là bổ sung 57 . Guanin là chất bổ sung 58. Nhiễm sắc thể gồm 59. Tổng số có 60 loại ARN. ARN có trong tế bào 61. Vai trò của phân tử ATP 62. Bazơ nitơ trong phân tử ATP 63. Loại cacbohiđrat ATP

A) chỉ động vật
B) chỉ thực vật
C) chỉ nấm
D) tất cả các sinh vật sống
2) Việc thu nhận năng lượng cho hoạt động sống của cơ thể xảy ra do:
A) chăn nuôi
B) thở
C) lựa chọn
D) tăng trưởng
3) Đối với hầu hết các loài thực vật, chim, thú, môi trường sống là:
A) trên không
B) nước
C) một sinh vật khác
D) đất
4) Hoa, hạt và quả là đặc trưng của:
A) cây lá kim
B) thực vật có hoa
C) rêu câu lạc bộ
D) dương xỉ
5) Động vật có thể sinh sản:
A) tranh chấp
B) thực vật
C) tình dục
D) phân chia tế bào
6) Để không bị ngộ độc, bạn cần thu thập:
A) nấm ăn được
B) nấm dọc đường xa lộ
C) nấm độc
D) nấm mọc um tùm có thể ăn được
7) Kho khoáng chất trong đất và nước được bổ sung do các hoạt động quan trọng:
A) nhà sản xuất
B) tàu khu trục
C) người tiêu dùng
D) tất cả các câu trả lời đều đúng
8 - Màu xám nhạt:
A) tạo ra chất hữu cơ dưới ánh sáng
B) tiêu hóa chất dinh dưỡng thành hệ thống tiêu hóa
C) hấp thụ chất dinh dưỡng bằng sợi nấm
D) bắt giữ chất dinh dưỡng bằng vỏ giả
9) Chèn một liên kết vào mạch nguồn, chọn một trong các cách sau:
Yến mạch - chuột - kestrel - .......
Một con chim ưng
B) xếp hạng đồng cỏ
C) giun đất
D) nuốt
10) Khả năng phản ứng của sinh vật trước những thay đổi của môi trường được gọi là:
Một lựa chọn
B) cáu kỉnh
C) sự phát triển
D) sự trao đổi chất
11) Môi trường sống của sinh vật bị ảnh hưởng bởi các yếu tố:
A) bản chất vô tri
B) động vật hoang dã
C) hoạt động của con người
D) tất cả các yếu tố trên
12) Sự vắng mặt của một gốc là điển hình cho:
A) cây lá kim
B) thực vật có hoa
C) rêu
D) dương xỉ
13) Cơ thể của sinh vật nguyên sinh không thể:
A) là đơn bào
B) đa bào
C) có nội tạng
D) không có câu trả lời đúng
14) Kết quả của quá trình quang hợp, lục lạp spirogyra hình thành (là):
A) khí cacbonic
B) nước
C) muối khoáng
D) không có câu trả lời đúng

Vào cuối thế kỷ 19, một ngành sinh học được gọi là hóa sinh được hình thành. Nó nghiên cứu thành phần hóa học của một tế bào sống. Nhiệm vụ chính của khoa học là kiến ​​thức về các đặc điểm của quá trình trao đổi chất và năng lượng điều chỉnh hoạt động sống của tế bào động thực vật.

Khái niệm về thành phần hóa học của tế bào

Kết quả của quá trình nghiên cứu cẩn thận, các nhà khoa học đã nghiên cứu tổ chức hóa học của tế bào và phát hiện ra rằng các sinh vật sống có chứa hơn 85 nguyên tố hóa học. Hơn nữa, một số trong số chúng là bắt buộc đối với hầu hết tất cả các sinh vật, trong khi một số khác là cụ thể và được tìm thấy trong các loài sinh vật cụ thể. Và nhóm nguyên tố hóa học thứ ba có trong tế bào của vi sinh vật, thực vật và động vật với số lượng khá nhỏ. Các nguyên tố hóa học trong thành phần của tế bào thường ở dạng cation và anion, từ đó tạo thành muối khoáng và nước, cũng như các hợp chất hữu cơ chứa cacbon được tổng hợp: cacbohydrat, protein, lipid.

Các yếu tố sinh cơ quan

Trong hóa sinh, chúng bao gồm carbon, hydro, oxy và nitơ. Tổng số của chúng trong tế bào là từ 88 đến 97% các nguyên tố hóa học khác trong đó. Carbon đặc biệt quan trọng. Tất cả các chất hữu cơ trong thành phần của tế bào đều được cấu tạo từ các phân tử có chứa nguyên tử cacbon trong thành phần của chúng. Chúng có thể kết nối với nhau, tạo thành chuỗi (phân nhánh và không phân nhánh), cũng như chu kỳ. Khả năng này của nguyên tử cacbon làm cơ sở cho sự đa dạng tuyệt vời của các chất hữu cơ tạo nên tế bào chất và các bào quan tế bào.

Ví dụ, nội dung bên trong tế bào bao gồm các oligosaccharid hòa tan, protein ưa nước, lipid, các loại axit ribonucleic khác nhau: RNA chuyển, RNA ribosome và RNA thông tin, cũng như các đơn phân tự do - nucleotide. Nó cũng có thành phần hóa học tương tự và chứa các phân tử axit deoxyribonucleic là một phần của nhiễm sắc thể. Tất cả các hợp chất trên đều chứa các nguyên tử nitơ, cacbon, oxi, hiđro. Đây là bằng chứng về sự đặc biệt của họ quan trọng, vì tổ chức hóa học của tế bào phụ thuộc vào hàm lượng của các nguyên tố hữu cơ tạo nên cấu trúc tế bào: hyaloplasms và bào quan.

Các chất dinh dưỡng đa lượng và ý nghĩa của chúng

Các nguyên tố hóa học, cũng rất phổ biến trong tế bào của nhiều loại sinh vật khác nhau, được gọi là chất dinh dưỡng đa lượng trong hóa sinh. Hàm lượng của chúng trong tế bào là 1,2% - 1,9%. Các nguyên tố vĩ mô của tế bào bao gồm: phốt pho, kali, clo, lưu huỳnh, magiê, canxi, sắt và natri. Tất cả chúng đều thực hiện các chức năng quan trọng và là một phần của các bào quan khác nhau của tế bào. Vì vậy, ion sắt có trong protein máu - hemoglobin, vận chuyển oxy (trong trường hợp này được gọi là oxyhemoglobin), carbon dioxide (carbohemoglobin) hoặc carbon monoxide(cacboxyhemoglobin).

Các ion natri cung cấp loài quan trọng nhất vận chuyển giữa các tế bào: cái gọi là bơm natri-kali. Chúng cũng là một phần của dịch kẽ và huyết tương. Các ion magiê có trong các phân tử diệp lục (photopigment của thực vật bậc cao) và tham gia vào quá trình quang hợp, vì chúng hình thành các trung tâm phản ứng thu giữ các photon năng lượng ánh sáng.

Các ion canxi cung cấp sự dẫn truyền các xung thần kinh dọc theo các sợi, và cũng là thành phần chính của tế bào xương - tế bào xương. Các hợp chất canxi phân bố rộng rãi trong thế giới động vật không xương sống, có vỏ được cấu tạo từ canxi cacbonat.

Các ion clo tham gia vào quá trình sạc lại màng tế bào và cung cấp sự xuất hiện của các xung điện làm cơ sở cho sự kích thích thần kinh.

Nguyên tử lưu huỳnh là một phần của protein tự nhiên và xác định cấu trúc bậc ba của chúng bằng cách "liên kết chéo" với chuỗi polypeptit, dẫn đến sự hình thành phân tử protein hình cầu.

Các ion kali tham gia vào quá trình vận chuyển các chất qua màng tế bào. Các nguyên tử phốt pho là một phần của chất tiêu tốn nhiều năng lượng quan trọng như axit adenosine triphosphoric, và cũng là một thành phần quan trọng của deoxyribonucleic và axit ribonucleic, là những chất chính của di truyền tế bào.

Chức năng của các nguyên tố vi lượng trong chuyển hóa tế bào

Khoảng 50 nguyên tố hóa học chiếm ít hơn 0,1% trong tế bào được gọi là nguyên tố vi lượng. Chúng bao gồm kẽm, molypden, iốt, đồng, coban, flo. Với một hàm lượng nhỏ, chúng thực hiện các chức năng rất quan trọng, vì chúng là một phần của nhiều hoạt chất sinh học.

Ví dụ, nguyên tử kẽm được tìm thấy trong các phân tử của insulin (một loại hormone tuyến tụy điều chỉnh lượng đường trong máu), iốt là một phần không thể thiếu của hormone tuyến giáp thyroxine và triiodothyronine, kiểm soát mức độ trao đổi chất trong cơ thể. Đồng, cùng với các ion sắt, tham gia vào quá trình tạo máu (hình thành các tế bào hồng cầu, tiểu cầu và bạch cầu có màu đỏ tủy xươngđộng vật có xương sống). Các ion đồng là một phần của sắc tố hemocyanin có trong máu của động vật không xương sống, chẳng hạn như động vật thân mềm. Do đó, màu sắc của huyết cầu tố của chúng là màu xanh lam.

Thậm chí hàm lượng ít hơn trong tế bào của các nguyên tố hóa học như chì, vàng, brom, bạc. Chúng được gọi là nguyên tố siêu vi lượng và là một phần của tế bào động thực vật. Ví dụ, trong hạt ngô phân tích hóa học các ion vàng đã được phát hiện. Các nguyên tử brom với số lượng lớn là một phần của các tế bào của tảo nâu và tảo đỏ, chẳng hạn như sargassum, tảo bẹ, fucus.

Tất cả các ví dụ và dữ kiện được đưa ra trước đó giải thích cách thành phần hóa học, chức năng và cấu trúc của tế bào được kết nối với nhau. Bảng dưới đây cho thấy hàm lượng của các nguyên tố hóa học khác nhau trong tế bào của cơ thể sống.

Đặc điểm chung của chất hữu cơ

Tính chất hóa học của tế bào các nhóm khác nhau sinh vật theo một cách nào đó phụ thuộc vào các nguyên tử cacbon, tỷ lệ trong số đó chiếm hơn 50% khối lượng tế bào. Hầu hết tất cả các chất khô của tế bào được đại diện bởi cacbohydrat, protein, axit nucleic và lipid, có cấu trúc phức tạp và lớn trọng lượng phân tử. Những phân tử như vậy được gọi là đại phân tử (polyme) và bao gồm các phần tử đơn giản hơn - monome. Chất đạmđóng một vai trò cực kỳ quan trọng và thực hiện nhiều chức năng, điều này sẽ được đề cập bên dưới.

Vai trò của protein trong tế bào

các hợp chất có trong tế bào sống, xác nhận nội dung cao nó chứa các chất hữu cơ như protein. Có một lời giải thích hợp lý cho thực tế này: protein thực hiện nhiều chức năng khác nhau và tham gia vào tất cả các biểu hiện của đời sống tế bào.

Ví dụ, nó bao gồm sự hình thành các kháng thể - các globulin miễn dịch được sản xuất bởi các tế bào bạch huyết. Các protein bảo vệ như thrombin, fibrin và thromboblastin cung cấp quá trình đông máu và ngăn ngừa sự mất máu trong quá trình chấn thương và vết thương. Thành phần của tế bào bao gồm các protein phức tạp của màng tế bào có khả năng nhận biết các hợp chất lạ - kháng nguyên. Họ thay đổi cấu hình của mình và nói với ô về nguy cơ tiềm ẩn(chức năng tín hiệu).

Một số protein thực hiện chức năng điều hòa và là hormone, ví dụ, oxytocin, được sản xuất bởi vùng dưới đồi, được dự trữ bởi tuyến yên. Từ đó đi vào máu, oxytocin tác động lên các thành cơ của tử cung, khiến nó co lại. Protein vasopressin cũng có chức năng điều hòa, kiểm soát huyết áp.

TẠI tế bào cơ có actin và myosin có thể co lại, quyết định chức năng vận động của mô cơ. Đối với protein, nó là đặc trưng và ví dụ, albumin được phôi thai sử dụng làm chất dinh dưỡng cho sự phát triển của nó. protein trong máu các sinh vật khác nhau, chẳng hạn như hemoglobin và hemocyanin, mang các phân tử oxy - thực hiện chức năng vận chuyển. Nếu các chất tiêu tốn nhiều năng lượng hơn như carbohydrate và lipid được sử dụng đầy đủ, tế bào sẽ tiến hành phân hủy protein. Một gam chất này tỏa ra năng lượng 17,2 kJ. Một trong những chức năng quan trọng nhất của protein là xúc tác (protein enzyme đẩy nhanh các phản ứng hóa học xảy ra trong các ngăn của tế bào chất). Dựa trên những điều đã nói ở trên, chúng ta đã thấy rằng các protein thực hiện nhiều loại rất chức năng quan trọng và phải được hợp nhất vào tế bào động vật.

Sinh tổng hợp protein

Hãy xem xét quá trình tổng hợp protein trong tế bào, quá trình này xảy ra trong tế bào chất với sự hỗ trợ của các bào quan như ribosome. Nhờ hoạt động của các enzim đặc biệt, có sự tham gia của ion canxi, các ribôxôm được kết hợp thành các polysom. Các chức năng chính của ribosome trong tế bào là tổng hợp các phân tử protein, bắt đầu với quá trình phiên mã. Kết quả là, các phân tử mRNA được tổng hợp, các polysome được gắn vào đó. Sau đó, quá trình thứ hai bắt đầu - dịch thuật. RNA vận chuyển được liên kết với hai mươi nhiều loại khác nhau axit amin và đưa chúng đến các polysome, và vì chức năng của ribosome trong tế bào là tổng hợp polypeptit, các bào quan này tạo phức hợp với tRNA, và các phân tử axit amin được liên kết với nhau bằng liên kết peptit, tạo thành đại phân tử protein.

Vai trò của nước trong quá trình trao đổi chất

Các nghiên cứu tế bào học đã xác nhận thực tế rằng tế bào, cấu trúc và thành phần mà chúng ta đang nghiên cứu, trung bình 70% bao gồm nước, và ở nhiều động vật đầu đường nước sống (ví dụ, coelenterates), hàm lượng của nó đạt 97-98%. Với ý nghĩ này, tổ chức hóa học của tế bào bao gồm ưa nước (có khả năng hòa tan) và Là một dung môi phân cực phổ quát, nước đóng một vai trò đặc biệt và ảnh hưởng trực tiếp không chỉ đến các chức năng mà còn ảnh hưởng đến chính cấu trúc của tế bào. Bảng dưới đây cho thấy hàm lượng nước trong tế bào của các loại sinh vật sống.

Chức năng của carbohydrate trong tế bào

Như chúng ta đã tìm hiểu trước đó, carbohydrate cũng thuộc về các chất hữu cơ quan trọng - polyme. Chúng bao gồm polysaccharid, oligosaccharid và monosaccharid. Carbohydrate là một phần của các phức hợp phức tạp hơn - glycolipid và glycoprotein, từ đó màng tế bào và cấu trúc siêu màng, chẳng hạn như glycocalyx, được xây dựng.

Ngoài carbon, carbohydrate bao gồm các nguyên tử oxy và hydro, và một số polysaccharide cũng chứa nitơ, lưu huỳnh và phốt pho. Có nhiều carbohydrate trong tế bào thực vật: củ khoai tây chứa tới 90% tinh bột, hạt và quả chứa tới 70% carbohydrate, trong tế bào động vật chúng được tìm thấy dưới dạng các hợp chất như glycogen, chitin và trehalose.

Đường đơn (monosaccharide) có công thức chung CnH2nOn và được chia thành tetroses, trioses, pentoses và hexoses. Hai loại cuối cùng là phổ biến nhất trong tế bào của sinh vật sống, ví dụ, ribose và deoxyribose là một phần của axit nucleic, còn glucose và fructose tham gia vào các phản ứng đồng hóa và phân hủy. Oligosaccharide thường được tìm thấy trong tế bào thực vật: sucrose được dự trữ trong tế bào của củ cải đường và mía, maltose có trong hạt lúa mạch đen và lúa mạch nảy mầm.

Disaccharid có vị ngọt và tan tốt trong nước. Polysaccharide, là chất tạo màng sinh học, chủ yếu được đại diện bởi tinh bột, cellulose, glycogen và laminarin. Chitin thuộc về các dạng cấu trúc của polysaccharid. Chức năng chính của carbohydrate trong tế bào là năng lượng. Kết quả của phản ứng thủy phân và chuyển hóa năng lượng, polysaccharid bị phân hủy thành glucose, và sau đó nó bị oxy hóa thành khí cacbonic và nước. Kết quả là, một gam glucoza giải phóng năng lượng 17,6 kJ, và trên thực tế, dự trữ tinh bột và glycogen là nguồn năng lượng tế bào.

Glycogen được lắng đọng chủ yếu trong mô cơ và tế bào gan, tinh bột thực vật - trong củ, củ, rễ, hạt và trong động vật chân đốt, chẳng hạn như nhện, côn trùng và động vật giáp xác, vai trò chủ đạo trehalose oligosaccharide đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng.

Có một chức năng khác của carbohydrate trong tế bào - xây dựng (cấu trúc). Nó nằm ở chỗ những chất này là cấu trúc hỗ trợ của tế bào. Ví dụ, cellulose là một phần của thành tế bào thực vật, kitin tạo nên khung bên ngoài của nhiều loài động vật không xương sống và được tìm thấy trong tế bào nấm, olisaccharide, cùng với các phân tử lipid và protein, tạo thành glycocalyx - một phức hợp màng tế bào. Nó cung cấp sự kết dính - kết dính của các tế bào động vật với nhau, dẫn đến sự hình thành của các mô.

Lipid: cấu trúc và chức năng

Những chất hữu cơ này, kỵ nước (không tan trong nước), có thể được chiết xuất, tức là chiết xuất từ ​​tế bào, sử dụng các dung môi không phân cực như axeton hoặc cloroform. Các chức năng của lipid trong tế bào phụ thuộc vào chất nào trong số ba nhóm chúng đề cập đến: chất béo, sáp hoặc steroid. Chất béo phân bố rộng rãi nhất trong tất cả các loại tế bào.

Động vật tích tụ chúng trong mô mỡ dưới da, mô thần kinh chứa mỡ ở dạng dây thần kinh. Nó cũng tích tụ trong thận, gan, trong côn trùng - trong cơ thể béo. chất béo lỏng- dầu - được tìm thấy trong hạt của nhiều loại cây: tuyết tùng, đậu phộng, hướng dương, ô liu. Hàm lượng lipid trong tế bào từ 5 đến 90% (trong mô mỡ).

Steroid và sáp khác với chất béo ở chỗ chúng không chứa dư lượng axit béo trong phân tử của chúng. Vì vậy, steroid là hormone của vỏ thượng thận ảnh hưởng đến dậy thì cơ thể và là các thành phần của testosterone. Chúng cũng là một phần của vitamin (ví dụ, vitamin D).

Các chức năng chính của lipid trong tế bào là năng lượng, xây dựng và bảo vệ. Thứ nhất là do 1 gam chất béo trong quá trình phân tách cung cấp 38,9 kJ năng lượng - nhiều hơn nhiều so với các chất hữu cơ khác - protein và carbohydrate. Ngoài ra, trong quá trình oxy hóa 1 g chất béo, gần 1,1 g được giải phóng. nước. Đó là lý do tại sao một số động vật, có một lượng chất béo dự trữ trong cơ thể, có thể trong một khoảng thời gian dài không có nước. Ví dụ, gophers có thể ngủ đông hơn hai tháng mà không cần nước, và một con lạc đà không uống nước khi băng qua sa mạc trong 10-12 ngày.

Chức năng xây dựng của lipid là chúng là một phần không thể thiếu của màng tế bào và cũng là một phần của dây thần kinh. Chức năng bảo vệ lipid là lớp chất béo dưới da xung quanh thận và cơ quan nội tạng bảo vệ họ khỏi chấn thương cơ học. Chức năng cách nhiệt cụ thể vốn có ở động vật, thời gian dàiở dưới nước: cá voi, hải cẩu, hải cẩu lông. Lớp mỡ dưới da dày, chẳng hạn như trong cá voi xanh là 0,5 m, nó bảo vệ con vật khỏi bị hạ thân nhiệt.

Tầm quan trọng của oxy trong chuyển hóa tế bào

Các sinh vật hiếu khí, bao gồm đại đa số động vật, thực vật và con người, sử dụng oxy trong khí quyển cho các phản ứng chuyển hóa năng lượng dẫn đến phân hủy các chất hữu cơ và giải phóng một lượng năng lượng tích lũy dưới dạng phân tử axit adenosine triphosphoric.

Vì vậy, với quá trình oxy hóa hoàn toàn một mol glucose, xảy ra ở các mấu của ty thể, 2800 kJ năng lượng được giải phóng, trong đó 1596 kJ (55%) được lưu trữ dưới dạng phân tử ATP có chứa liên kết macroergic. Vì vậy, chức năng chính của oxy trong tế bào - việc thực hiện dựa trên một nhóm các phản ứng enzym của cái gọi là xảy ra trong các bào quan tế bào - ty thể. Ở các sinh vật nhân sơ - vi khuẩn quang dưỡng và vi khuẩn lam - quá trình oxy hóa các chất dinh dưỡng xảy ra dưới tác dụng của oxy khuếch tán vào tế bào trên các tế bào phát triển bên trong của màng sinh chất.

Chúng tôi đã nghiên cứu về tổ chức hóa học của tế bào, cũng như các quá trình sinh tổng hợp protein và chức năng của oxy trong chuyển hóa năng lượng tế bào.

Chất dinh dưỡng - carbohydrate, protein, vitamin, chất béo, nguyên tố vi lượng, chất dinh dưỡng đa lượng- Có trong thực phẩm. Tất cả những chất dinh dưỡng này cần thiết cho một người để có thể thực hiện tất cả các quá trình sống. Thành phần dinh dưỡng của khẩu phần là yếu tố quan trọng nhấtđể biên soạn thực đơn ăn kiêng.

Trong cơ thể của một người sống, các quá trình oxy hóa của tất cả các loại không bao giờ dừng lại. chất dinh dưỡng. Phản ứng oxy hóa xảy ra với sự hình thành và giải phóng nhiệt, mà một người cần để duy trì các quá trình sống. Năng lượng nhiệt cho phép bạn làm việc hệ cơ, dẫn chúng ta đến kết luận rằng lao động thể chất càng vất vả, nhiều thức ăn hơn yêu cầu của cơ thể.

Giá trị năng lượng của thực phẩm được xác định bởi calo. Hàm lượng calo trong thức ăn quyết định lượng năng lượng mà cơ thể nhận được trong quá trình đồng hóa thức ăn.

1 gam prôtêin trong quá trình ôxi hoá toả ra nhiệt lượng 4 kcal; 1 gam cacbohydrat = 4 kcal; 1 gam chất béo = 9 kcal.

Chất dinh dưỡng là protein.

Protein như một chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể để duy trì sự trao đổi chất, co cơ, kích thích thần kinh, khả năng tăng trưởng, sinh sản và tư duy. Protein được tìm thấy trong tất cả các mô và dịch cơ thể và là một yếu tố cần thiết. Protein bao gồm các axit amin quyết định ý nghĩa sinh học của protein.

Axit amin không thiết yếu hình thành trong cơ thể con người. Axit amin thiết yếu một người tiếp nhận từ bên ngoài với thực phẩm, điều này cho thấy cần phải kiểm soát lượng axit amin trong thực phẩm. Chế độ ăn uống thiếu dù chỉ một axit amin thiết yếu dẫn đến giảm giá trị sinh học của protein và có thể gây thiếu protein, mặc dù đầy đủ hàm lượng protein trong khẩu phần. Nguồn chính của các axit amin thiết yếu là cá, thịt, sữa, pho mát, trứng.

Ngoài ra, cơ thể cần protein thực vật chứa trong bánh mì, ngũ cốc, rau - chúng cung cấp các axit amin thiết yếu.

Khoảng 1 g protein trên 1 kg trọng lượng cơ thể nên đi vào cơ thể của một người trưởng thành mỗi ngày. Đó là người bình thường, nặng 70 kg mỗi ngày, bạn cần tối thiểu 70 g protein, trong khi 55% tất cả protein nên có nguồn gốc động vật. Nếu bạn đang làm tập thể dục, sau đó lượng protein nên được tăng lên 2 gam mỗi kg mỗi ngày.

Protein trong chế độ ăn uống thích hợp không thể thay thế bởi bất kỳ yếu tố nào khác.

Chất dinh dưỡng là chất béo.

Chất béo là chất dinh dưỡng là một trong những nguồn năng lượng chính cho cơ thể, có liên quan đến quy trình phục hồi, vì chúng là một phần cấu trúc của tế bào và hệ thống màng của chúng, hòa tan và giúp hấp thụ vitamin A, E, D. Ngoài ra, chất béo giúp hình thành khả năng miễn dịch và duy trì nhiệt trong cơ thể.

Lượng chất béo trong cơ thể không đủ sẽ gây rối loạn hoạt động của hệ thần kinh trung ương, thay đổi về da, thận và thị lực.

Chất béo bao gồm các axit béo không bão hòa đa, lecithin, vitamin A, E. Một người bình thường cần khoảng 80-100 gam chất béo mỗi ngày, trong đó nguồn gốc thực vậtít nhất phải là 25-30 gram.

Chất béo từ thức ăn cung cấp cho cơ thể 1/3 giá trị năng lượng hàng ngày của khẩu phần ăn; Có 37 g chất béo trên 1000 kcal.

Khối lượng bắt buộc chất béo trong: tim, thịt gia cầm, cá, trứng, gan, bơ, pho mát, thịt, mỡ lợn, óc, sữa. Chất béo thực vật, chứa ít cholesterol, quan trọng hơn đối với cơ thể.

Chất dinh dưỡng là cacbohydrat.

Carbohydrate,chất dinh dưỡng, là nguồn năng lượng chính, mang lại 50-70% lượng calo từ toàn bộ chế độ ăn. Lượng carbohydrate cần thiết cho một người được xác định dựa trên hoạt động và mức tiêu thụ năng lượng của người đó.

Vào một ngày của một người bình thường, những người bị tâm thần hoặc thể chất nhẹ lao động cần khoảng 300-500 gam carbohydrate. Với sự gia tăng hoạt động thể chất, lượng carbohydrate và calo tiêu thụ hàng ngày cũng tăng lên. Toàn người cường độ năng lượng Thực đơn hàng ngày có thể giảm bớt do lượng cacbohydrat mà không ảnh hưởng đến sức khỏe.

Rất nhiều carbohydrate có trong bánh mì, ngũ cốc, mì ống, khoai tây, đường (net carbohydrate). Sự dư thừa carbohydrate trong cơ thể sẽ phá vỡ tỷ lệ chính xác của các phần chính của thức ăn, do đó làm rối loạn quá trình trao đổi chất.

Chất dinh dưỡng là vitamin.

vitamin,như chất dinh dưỡng, không cung cấp năng lượng cho cơ thể, nhưng vẫn là những chất dinh dưỡng quan trọng nhất cần thiết cho cơ thể. Vitamin cần thiết để duy trì hoạt động quan trọng của cơ thể, điều hòa, chỉ đạo và thúc đẩy quá trình trao đổi chất. Hầu hết tất cả các loại vitamin mà cơ thể nhận được từ thực phẩm và chỉ một số ít có thể được sản xuất bởi chính cơ thể.

Vào mùa đông và mùa xuân, tình trạng thiếu hụt vitamin có thể xảy ra trong cơ thể do thức ăn thiếu vitamin - mệt mỏi, suy nhược, thờ ơ tăng lên, hiệu quả và sức đề kháng của cơ thể giảm.

Tất cả các loại vitamin, theo tác dụng của chúng đối với cơ thể, đều có mối liên hệ với nhau - thiếu một loại vitamin sẽ dẫn đến rối loạn chuyển hóa các chất khác.

Tất cả các vitamin được chia thành 2 nhóm: vitamin tan trong nước và vitamin tan trong chất béo.

Vitamin tan trong chất béo - vitamin A, D, E, K.

Vitamin A- Cần thiết cho sự phát triển của cơ thể, cải thiện khả năng chống lại nhiễm trùng, duy trì thị lực tốt, tình trạng của da và màng nhầy. Vitamin A đến từ dầu cá, kem, bơ, lòng đỏ trứng, gan, cà rốt, rau diếp, rau bina, cà chua, đậu xanh, mơ, cam.

Vitamin D- cần thiết cho sự hình thành mô xương, sự phát triển của cơ thể. Thiếu vitamin D dẫn đến giảm khả năng hấp thụ Ca và P, dẫn đến còi xương. Vitamin D có thể được lấy từ dầu cá, lòng đỏ trứng, gan, trứng cá muối. Vitamin D cũng được tìm thấy trong sữa bơ, nhưng chỉ một chút thôi.

Vitamin K- Cần thiết cho sự hô hấp của mô, sự đông máu bình thường. Vitamin K được tổng hợp trong cơ thể bởi vi khuẩn đường ruột. Thiếu vitamin K xuất hiện do các bệnh về hệ tiêu hóa hoặc do ăn vào thuốc kháng khuẩn. Vitamin K có thể được lấy từ cà chua, các bộ phận xanh của cây, rau bina, bắp cải, cây tầm ma.

Vitamin E (tocopherol) cần thiết cho hoạt động các tuyến nội tiết, chuyển hóa protein, carbohydrate, đảm bảo quá trình trao đổi chất nội bào. Vitamin E có tác động thuận lợi đến quá trình mang thai và sự phát triển của thai nhi. Vitamin E được lấy từ ngô, cà rốt, bắp cải, đậu xanh, trứng, thịt, cá, dầu ô liu.

Vitamin tan trong nước - vitamin C, vitamin B.

Vitamin C (ascorbic axit) - cần thiết cho các quá trình oxy hóa khử của cơ thể, chuyển hóa carbohydrate và protein, tăng sức đề kháng của cơ thể đối với các bệnh nhiễm trùng. Giàu vitamin C, hoa hồng hông, quả lý chua đen, chokeberry, hắc mai biển, quả lý gai, trái cây họ cam quýt, bắp cải, khoai tây, rau ăn lá.

Vitamin nhóm B gồm 15 loại vitamin tan trong nước tham gia vào các quá trình trao đổi chất trong cơ thể, quá trình tạo máu, đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa chất bột đường, chất béo, nước. Các vitamin nhóm B kích thích tăng trưởng. Bạn có thể nhận được vitamin B từ men bia, kiều mạch, bột yến mạch, bánh mì lúa mạch đen, sữa, thịt, gan, lòng đỏ trứng, các bộ phận xanh của cây.

Chất dinh dưỡng là chất dinh dưỡng vi lượng và chất dinh dưỡng đa lượng.

Chất dinh dưỡng khoáng chất là một phần của tế bào và mô của cơ thể, tham gia vào các quy trình khác nhau sự trao đổi chất. Các nguyên tố vĩ mô cần thiết cho một người với số lượng tương đối lớn: các muối Ca, K, Mg, P, Cl, Na. Các nguyên tố vết cần thiết với số lượng nhỏ: Fe, Zn, mangan, Cr, I, F.

Iốt có thể được lấy từ hải sản; kẽm từ ngũ cốc, men bia, các loại đậu, gan; đồng và coban thu được từ gan bò, thận, lòng đỏ trứng, mật ong. Quả mọng chứa nhiều kali, sắt, đồng, phốt pho.