Органические вещества в составе клетки, классификация функции

Основные положения клеточной теории.

Наука, изучающая строение и функции клеток, называется цитология.

Клеточная теория — важнейшее биологическое обобщение, согласно которому все живые организмы состоят из клеток. Впервые клеточное строение у растений обнаружил английский ученый, физик Р. Гук, он же предложил термин «клетка» (1665 г.). Голландский ученый Антони ван Левенгук впервые описал эритроциты позвоночных, сперматозоиды, разнообразные микроструктуры растительных и животных клеток, различные одноклеточные организмы, в том числе бактерии и пр.

Основные положения клеточной теории Т. Шванна можно сформулировать следующим образом.

1. Клетка — структурно-функциональная единица всего живого.

2. Клетки растений и животных самостоятельны, гомологичны друг другу по происхождению и структуре.

Строение клетки

Снаружи клетка покрыта клеточной стенкой в ней есть отверстия – поры – через них происходит обмен между клеткой и межклеточным веществом.

 В клетку поступают питательные вещества, а удаляются продукты распада и углекислый газ.

Все содержимое клетки кроме ядра называется цитоплазмой, которая состоит из жидкой части – гиалоплазмы и органоидов клетки. Ядро самая крупная часть клетки. Ядро ограничено от цитоплазмы ядерной мембранной, на которой есть поры через которые происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой. В ядре находятся хромосомы и ядрышки, кторые принимают участие в синтозе рибосом.

Эндоплазматическая сеть – система полостей и каналов, связывающие все органоиды с ядром, она является системой хранения веществ внутри клетки. На некоторые мембранные ЭПС садятся вышедшие из ядра рибосомы, тем самым начинается синтез белка, такую ЭПС называют – гранулярной.

Комплекс Гольджи – система мембранных мешочков, уложенных в стопку. Здесь происходит образование биологических веществ, которые накапливаются в мембранных пузырьках и отпочковываются от комплекса и в таком виде перемещаются по клетки. Еще одна функция К.Г. синтезирование лизосом.

Лизосомы- это самые мельчайшие мембранные органоиды клетки, содержащие гидролитический фермент и их роль – переваривание стареющих частей клетки, а иногда и целые клетки.

Митохондрия – это энергетическая станция клетки. Они преобразуют питательные вещества в энергию (АТФ)- Аденозинтрифосфат, участвуют в дыхании клетки. Она состоит из двух мембран: 1. Гладкая (наружная) 2. Складчатая (внутренняя). Складки называются – кристы (вырост, гребень).

Химический состав клетки

По содержанию в клетке можно выделить три группы элементов. В первую группу входят кислород, углерод, водород и азот. На их долю приходится почти 98% всего состава клетки. Во вторую группу входят калий, натрий, кальций, сера, фосфор, магний, железо, хлор. Их содержание в клетке составляет десятые и сотые доли процента. Элементы этих двух групп относят к макроэлементам (от греч. макрос - большой).
Остальные элементы, представ ленные в клетке сотыми и тысячными долями процента, входят в третью группу. Это микроэлементы (от греч. микро - малый) марганец, медь, цинк, йод, фтор.

Недостаток какого-либо элемента может привести к заболеванию, и даже гибели организма, так как каждый элемент играет определенную роль. Макроэлементы первой группы составляют основу биополимеров - белков, углеводов, нуклеиновых кислот, а также липидов, без которых жизнь невозможна. Сера входит в состав некоторых белков, фосфор - в состав нуклеиновых кислот, железо - в состав гемоглобина, а магний - в состав хлорофилла. Кальций играет важную роль в обмене веществ.

Неорганические вещества в составе клетки, классификация, функции

Из неорганических веществ в живой природе огромную роль играет вода.
Без воды жизнь невозможна. Она составляет значительную массу большинства клеток. Много воды содержится в клетках мозга и эмбрионов человека: воды более 80%; в клетках жировой ткани - всего 40.% К старости содержание воды в клетках снижается. Человек, потерявший 20% воды, погибает. По отношению к воде все вещества клетки делятся на гидрофильные и гидрофобные.
Гидрофильными (от греч. гидро - вода и филео - люблю) называют вещества, которые растворяются в воде. К ним относят ионные соединения (например, соли) и некоторые неионные соединения (например, сахара).
Гидрофобными (от греч. гидро - вода и фобос - страх) называют вещества, нерастворимые в воде. К ним относят, например, липиды.

Содержание минеральных веществ в клетках незначительно, но роль их велика: они поддерживают осмотическое равновесие, регулируют различные биохимические и физиологические процессы. Например, ионы Na и К нужны для образования нервных импульсов, ионы Са нужны для свертывания крови и др.

Органические вещества в составе клетки, классификация функции

Органические вещества — составляют 20-30% состава клетки.

Белки— это основные и наиболее сложные вещества любой клетки. По размерам белковая молекула в сотни и тысячи раз превосходит молекулы неорганических соединений. Белковые молекулы образуются из простых соединений — аминокислот. Объединяясь в различной последовательности и количестве, они образуют большое разнообразие (до 1000) белков. Их роль в жизни клетки огромна: строительный материал организма, катализаторы (белки-ферменты ускоряют химические реакции), транспорт (гемоглобин крови доставляет клеткам кислород и питательные вещества и уносит углекислый газ и продукты распада). Белки выполняют защитную функцию, энергетическую.

Углеводы— органические вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Наиболее простые из них моносахариды — гексоза, фруктоза, глюкоза (содержатся в фруктах, меде), галактоза (в молоке) и полисахариды — состоящие из нескольких простых углеводов. Сюда относятся крахмал, гликоген. Углеводы — основной источник энергии для всех форм клеточной активности (движение, биосинтез, секреция и т. д.) и играют роль запасных веществ.

Липиды— нерастворимые в воде жиры и жироподобные вещества. Они являются основным структурным компонентом биологических мембран. Липиды выполняют энергетическую функцию, в них содержатся жирорастворимые витамины.

Нуклеиновые кислоты— образуются в ядре клетки. Они бывают двух типов: дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК). Биологическая роль их очень велика. Они определяют синтез белков и передачу наследственной информации.