Эсийн массын 98 хувийг бүрдүүлдэг элементүүд. Эсийн химийн зохион байгуулалт

Организм нь эсүүдээс тогтдог. Янз бүрийн организмын эсүүд ижил төстэй химийн найрлагатай байдаг. Хүснэгт 1-д амьд организмын эсэд агуулагдах үндсэн химийн элементүүдийг үзүүлэв.

Хүснэгт 1. Эс дэх химийн элементүүдийн агууламж

Нүдний агуулгыг үндэслэн гурван бүлгийн элементүүдийг ялгаж болно. Эхний бүлэгт хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, устөрөгч, азот орно. Тэд эсийн нийт найрлагын бараг 98% -ийг эзэлдэг. Хоёр дахь бүлэгт кали, натри, кальци, хүхэр, фосфор, магни, төмөр, хлор орно. Тэдний эсийн доторх агууламж нь аравны нэг, зуун хувь байдаг. Эдгээр хоёр бүлгийн элементүүдийг дараах байдлаар ангилдаг макро шим тэжээл(Грек хэлнээс макро- том).

Нүдэнд зуу ба мянган хувиар илэрхийлэгдсэн үлдсэн элементүүдийг гурав дахь бүлэгт оруулна. Энэ бичил элементүүд(Грек хэлнээс бичил- жижиг).

Эсээс амьд байгальд хамаарах ямар ч элемент илрээгүй. Бүртгэгдсэн бүх химийн элементүүд нь мөн амьгүй байгалийн нэг хэсэг юм. Энэ нь амьд ба амьгүй байгалийн нэгдмэл байдлыг илтгэнэ.

Элемент бүр тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг тул аливаа элементийн дутагдал нь бие махбодид өвчин тусах, бүр үхэлд хүргэдэг. Эхний бүлгийн макроэлементүүд нь биополимеруудын үндэс суурь болдог - уураг, нүүрс ус, нуклейн хүчил, түүнчлэн липидүүдгүйгээр амьдрал боломжгүй юм. Хүхэр нь зарим уургийн нэг хэсэг, фосфор нь нуклейн хүчлийн нэг хэсэг, төмөр нь гемоглобины нэг хэсэг, магни нь хлорофилийн нэг хэсэг юм. Кальци нь бодисын солилцоонд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Эсэд агуулагдах химийн элементүүдийн зарим нь органик бус бодисуудын нэг хэсэг болох эрдэс давс, ус юм.

Ашигт малтмалын давсДүрмээр бол эсэд катион (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) ба анион (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO) хэлбэрээр олддог. 3), тэдгээрийн харьцаа нь эсийн амьдралд чухал ач холбогдолтой хүрээлэн буй орчны хүчиллэгийг тодорхойлдог.

(Олон эсүүдэд хүрээлэн буй орчин нь бага зэрэг шүлтлэг бөгөөд рН нь бараг өөрчлөгддөггүй, учир нь катион ба анионуудын тодорхой харьцаа байнга хадгалагддаг.)

Амьд байгаль дахь органик бус бодисуудаас асар их үүрэг гүйцэтгэдэг ус.

Усгүй бол амьдрал боломжгүй. Энэ нь ихэнх эсийн ихээхэн массыг бүрдүүлдэг. Тархи болон хүний ​​үр хөврөлийн эсэд их хэмжээний ус агуулагддаг: 80% -иас дээш ус; өөхний эд эсэд - ердөө 40.% Нас ахих тусам эс дэх усны агууламж буурдаг. Усны 20% алдсан хүн үхдэг.

Усны өвөрмөц шинж чанар нь түүний биед гүйцэтгэх үүргийг тодорхойлдог. Энэ нь усны өндөр дулаан багтаамжаас үүдэлтэй терморегуляцид оролцдог - халаах үед их хэмжээний энерги зарцуулдаг. Усны өндөр дулаан багтаамжийг юу тодорхойлдог вэ?

Усны молекул дахь хүчилтөрөгчийн атом нь хоёр устөрөгчийн атомтай ковалентаар холбогддог. Усны молекул нь туйлтай учир хүчилтөрөгчийн атом нь хэсэгчлэн сөрөг цэнэгтэй ба хоёр устөрөгчийн атом тус бүр нь

Хэсэгчилсэн эерэг цэнэг. Устөрөгчийн холбоо нь нэг усны молекулын хүчилтөрөгчийн атом ба нөгөө молекулын устөрөгчийн атомын хооронд үүсдэг. Устөрөгчийн холбоо нь олон тооны усны молекулуудын холболтыг хангадаг. Ус халаах үед эрчим хүчний ихээхэн хэсэг нь устөрөгчийн холбоог таслахад зарцуулагддаг бөгөөд энэ нь түүний дулааны өндөр хүчин чадлыг тодорхойлдог.

Ус - сайн уусгагч. Туйлшралын улмаас түүний молекулууд эерэг ба сөрөг цэнэгтэй ионуудтай харилцан үйлчилж, улмаар бодисын уусалтыг дэмждэг. Устай холбоотойгоор эсийн бүх бодисыг гидрофиль ба гидрофобик гэж хуваадаг.

Гидрофиль(Грек хэлнээс ус- ус ба filleo- хайр) -ийг усанд уусдаг бодис гэж нэрлэдэг. Эдгээрт ионы нэгдлүүд (жишээлбэл, давс) болон зарим ион бус нэгдлүүд (жишээлбэл, сахар) орно.

Гидрофобик(Грек хэлнээс ус- ус ба Фобос- айдас) нь усанд уусдаггүй бодис юм. Эдгээрт жишээлбэл, липидүүд орно.

Ус нь усан уусмал дахь эсэд тохиолддог химийн урвалуудад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь бие махбодид шаардлагагүй бодисын солилцооны бүтээгдэхүүнийг уусгаж, улмаар биеэс зайлуулахад тусалдаг. Эс дэх усны өндөр агууламж нь үүнийг өгдөг уян хатан байдал. Ус нь эс доторх эсвэл эсээс эс рүү янз бүрийн бодисын шилжилтийг хөнгөвчилдөг.

Амьд ба амьгүй байгалийн бие нь ижил химийн элементүүдээс бүрддэг. Амьд организмд органик бус бодисууд байдаг - ус, эрдэс давс. Эс дэх усны амин чухал олон үүрэг нь түүний молекулуудын шинж чанараар тодорхойлогддог: тэдгээрийн туйлшрал, устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвар.

ЭСИЙН ОРГАНИК БУС БҮРДЭЛТҮҮД

Амьд организмын эсэд 90 орчим элемент байдаг бөгөөд тэдгээрийн 25 орчим нь бараг бүх эсэд байдаг. Эсэд агуулагдах агууламжаас хамааран химийн элементүүдийг макроэлементүүд (99%), микроэлементүүд (1%), хэт микроэлементүүд (0.001% -иас бага) гэсэн гурван том бүлэгт хуваадаг.

Макроэлементүүдэд хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, устөрөгч, фосфор, кали, хүхэр, хлор, кальци, магни, натри, төмөр орно.
Микроэлементүүдэд марганец, зэс, цайр, иод, фтор орно.
Хэт микроэлементүүдэд мөнгө, алт, бром, селен орно.

ЭЛЕМЕНТҮҮД БИЕИЙН АГУУЛГА (%) БИОЛОГИЙН АЧ ХОЛБОО
Макро шим тэжээл:
O.C.H.N. 62-3 Эсийн бүх органик бодис, ус агуулдаг
Фосфор Р 1,0 Эдгээр нь нуклейн хүчил, ATP (өндөр энергийн холбоо үүсгэдэг), фермент, ясны эд, шүдний паалангийн нэг хэсэг юм.
Кальци Ca +2 2,5 Ургамлын хувьд энэ нь эсийн мембраны нэг хэсэг, амьтдад - яс, шүдний найрлагад цусны бүлэгнэлтийг идэвхжүүлдэг.
Микроэлементүүд: 1-0,01
Хүхэр С 0,25 Уураг, витамин, фермент агуулдаг
Кали К+ 0,25 Мэдрэлийн импульсийн дамжуулалтыг үүсгэдэг; уургийн синтезийн фермент, фотосинтезийн процесс, ургамлын өсөлтийг идэвхжүүлэгч
Хлор CI - 0,2 Энэ нь давсны хүчил хэлбэрээр ходоодны шүүсний бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд ферментийг идэвхжүүлдэг
Натри Na+ 0,1 Мэдрэлийн импульсийн дамжуулалтыг хангаж, эс дэх осмосын даралтыг барьж, гормоны нийлэгжилтийг идэвхжүүлдэг.
Магнийн Mg +2 0,07 Яс, шүдэнд агуулагдах хлорофилл молекулын нэг хэсэг нь ДНХ-ийн синтез болон энергийн солилцоог идэвхжүүлдэг.
Иод I - 0,1 Бамбай булчирхайн дааврын нэг хэсэг - тироксин нь бодисын солилцоонд нөлөөлдөг
Төмөр Fe+3 0,01 Энэ нь гемоглобин, миоглобин, нүдний линз, эвэрлэгийн нэг хэсэг бөгөөд фермент идэвхжүүлэгч бөгөөд хлорофилийн нийлэгжилтэнд оролцдог. Хүчилтөрөгчийг эд, эрхтэн рүү зөөвөрлөнө
Хэт микроэлементүүд: 0.01-ээс бага, ул мөрийн хэмжээ
Зэс Si +2 Гематопоэз, фотосинтезийн үйл явцад оролцож, эсийн доторх исэлдэлтийн процессыг катализатор болгодог.
Манганы Mn Ургамлын бүтээмжийг нэмэгдүүлж, фотосинтезийн процессыг идэвхжүүлж, гематопоэтик үйл явцад нөлөөлдөг
Бор В Ургамлын өсөлтийн үйл явцад нөлөөлдөг
Фтор Ф Энэ нь шүдний паалангийн нэг хэсэг бөгөөд хэрэв дутагдал байвал шүд цоорох, флюороз үүсэх;
Бодис:
N 2 0 60-98 Энэ нь биеийн дотоод орчныг бүрдүүлж, гидролизийн үйл явцад оролцож, эсийн бүтцийг бий болгодог. Бүх нийтийн уусгагч, катализатор, химийн урвалын оролцогч

ЭСИЙН ОРГАНИК БҮРДЭЛТҮҮД

БОДИС БҮТЭЦ, ҮЗҮҮЛЭЛТ ФУНКЦИУД
Липидүүд
Өндөр тосны хүчлүүд ба глицеролын эфирүүд. Фосфолипидын найрлагад нэмэлт H 3 PO4 үлдэгдэл орно Барилга- бүх мембраны цөсний давхаргыг үүсгэдэг.
Эрчим хүч.
Терморегулятор.
Хамгаалах.
Гормоны(кортикостероидууд, бэлгийн даавар).
D, E витамины бүрэлдэхүүн хэсгүүд. Бие дэх усны нөөцийн эх үүсвэр
Нүүрс ус
Моносахаридууд:
глюкоз,
фруктоз,
рибоз,
дезоксирибоз
Усанд маш сайн уусдаг Эрчим хүч
Дисахаридууд:
сахароз,
мальтоз (соёолжны сахар)
Усанд уусдаг Бүрэлдэхүүн хэсэг нь ДНХ, РНХ, АТФ
Полисахаридууд:
цардуул,
гликоген,
целлюлоз
Усанд муу уусдаг эсвэл уусдаггүй Нөөц тэжээл. Барилга - ургамлын эсийн бүрхүүл
Хэрэм Полимер. Мономерууд - 20 амин хүчил. Ферментүүд нь биокатализатор юм.
I бүтэц нь полипептидийн гинжин хэлхээний амин хүчлүүдийн дараалал юм. Бонд - пептид - CO-NH- Барилга - мембран бүтэц, рибосомын нэг хэсэг юм.
II бүтэц - а- мушгиа, холбоо - устөрөгч Мотор (агшилт булчингийн уураг).
III бүтэц - орон зайн тохиргоо а- спираль (бөмбөрцөг). Бондууд - ион, ковалент, гидрофобик, устөрөгч Тээвэрлэлт (гемоглобин). Хамгаалах (эсрэгбие) (даавар, инсулин).
IV бүтэц нь бүх уургийн шинж чанар биш юм. Хэд хэдэн полипептидийн гинжийг нэг дээд бүтэцтэй холбох Усанд муу уусдаг. Өндөр температур, төвлөрсөн хүчил, шүлт, хүнд металлын давсны нөлөөгөөр денатураци үүсдэг.
Нуклейн хүчил: Биополимерууд. Нуклеотидуудаас бүрддэг
ДНХ нь дезоксирибонуклеины хүчил юм. Нуклеотидын найрлага: дезоксирибоз, азотын суурь - аденин, гуанин, цитозин, тимин, H 3 PO 4 үлдэгдэл. Азотын суурийн нэмэлт чанар A = T, G = C. Давхар мушгиа. Өөрийгөө хоёр дахин нэмэгдүүлэх чадвартай Тэд хромосом үүсгэдэг. Удамшлын мэдээлэл, генетикийн кодыг хадгалах, дамжуулах. РНХ ба уургийн биосинтез. Уургийн анхдагч бүтцийг кодлодог. Цөм, митохондри, пластид зэрэгт агуулагддаг
РНХ нь рибонуклеины хүчил юм. Нуклеотидын найрлага: рибоз, азотын суурь - аденин, гуанин, цитозин, урацил, H 3 PO 4 үлдэгдэл Азотын суурийн нэмэлт чанар A = U, G = C. Нэг хэлхээ
Мессенжер РНХ Уургийн анхдагч бүтцийн талаархи мэдээллийг дамжуулах, уургийн биосинтезд оролцдог
Рибосомын РНХ Рибосомын биеийг бий болгодог
РНХ шилжүүлэх Уургийн нийлэгжилтийн газар болох рибосом руу амин хүчлийг кодлож, тээвэрлэдэг
Вирусын РНХ ба ДНХ Вирусын генетикийн аппарат

Ферментүүд.

Уургийн хамгийн чухал үүрэг бол катализатор юм. Эс дэх химийн урвалын хурдыг хэд хэдэн дарааллаар нэмэгдүүлдэг уургийн молекулуудыг нэрлэдэг. ферментүүд. Бие дэхь нэг ч биохимийн процесс ферментийн оролцоогүйгээр явагддаггүй.

Одоогийн байдлаар 2000 гаруй ферментийг нээсэн байна. Тэдний үр ашиг нь үйлдвэрлэлд ашигладаг органик бус катализаторын үр ашгаас хэд дахин өндөр байдаг. Тиймээс каталазын ферментийн 1 мг төмөр нь 10 тонн органик бус төмрийг орлуулдаг. Каталаза нь устөрөгчийн хэт исэл (H 2 O 2) задрах хурдыг 10 11 дахин нэмэгдүүлдэг. Нүүрстөрөгчийн хүчил үүсэх урвалыг хурдасгадаг фермент (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3) урвалыг 10 7 удаа хурдасгадаг.

Ферментийн чухал шинж чанар нь тэдний үйл ажиллагааны өвөрмөц байдал юм.

Ферментийн үйлчилдэг бодисыг нэрлэдэг субстрат. Фермент ба субстратын молекулуудын бүтэц нь хоорондоо яг таарч байх ёстой. Энэ нь ферментийн үйл ажиллагааны өвөрмөц байдлыг тайлбарладаг. Субстратыг ферменттэй хослуулах үед ферментийн орон зайн бүтэц өөрчлөгддөг.

Фермент ба субстрат хоорондын харилцан үйлчлэлийн дарааллыг бүдүүвчээр дүрсэлж болно.

Субстрат+Фермент - Фермент-субстратын цогцолбор - Фермент+Бүтээгдэхүүн.

Диаграмаас харахад субстрат нь ферменттэй нийлж, фермент-субстратын цогцолбор үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд субстрат нь шинэ бодис болох бүтээгдэхүүн болж хувирдаг. Эцсийн шатанд фермент нь бүтээгдэхүүнээс ялгарч, өөр субстратын молекултай дахин харилцан үйлчилдэг.

Ферментүүд нь зөвхөн тодорхой температур, бодисын концентраци, хүрээлэн буй орчны хүчиллэг зэрэгт л үйлчилдэг. Нөхцөл байдал өөрчлөгдөх нь уургийн молекулын гуравдагч ба дөрөвдөгч бүтцэд өөрчлөлт оруулах, улмаар ферментийн үйл ажиллагааг зогсооход хүргэдэг. Энэ яаж болдог вэ? Зөвхөн ферментийн молекулын тодорхой хэсэг гэж нэрлэдэг идэвхтэй төв. Идэвхтэй төв нь 3-12 амин хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг бөгөөд полипептидийн гинжин хэлхээний гулзайлтын үр дүнд үүсдэг.

Төрөл бүрийн хүчин зүйлийн нөлөөн дор ферментийн молекулын бүтэц өөрчлөгддөг. Энэ тохиолдолд идэвхтэй төвийн орон зайн тохиргоо эвдэрч, фермент нь үйл ажиллагаагаа алддаг.

Ферментүүд нь биологийн катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг уураг юм. Ферментийн ачаар эсийн химийн урвалын хурд хэд хэдэн дарааллаар нэмэгддэг. Ферментийн чухал шинж чанар нь тодорхой нөхцөлд үйл ажиллагааны өвөрмөц чанар юм.

Нуклейн хүчил.

Нуклейн хүчлийг 19-р зууны хоёрдугаар хагаст нээсэн. Швейцарийн биохимич Ф.Мишер, эсийн цөмөөс азот, фосфор ихтэй бодисыг ялгаж авч түүнийг “нуклеин” гэж нэрлэсэн (лат. гол- үндсэн).

Нуклейн хүчлүүд нь дэлхий дээрх бүх амьд биетүүд болон эс бүрийн бүтэц, үйл ажиллагааны талаархи удамшлын мэдээллийг хадгалдаг. Хоёр төрлийн нуклейн хүчлүүд байдаг - ДНХ (дезоксирибонуклеины хүчил) ба РНХ (рибонуклеины хүчил). Уургууд шиг нуклейн хүчлүүд нь төрөл зүйлийн өвөрмөц шинж чанартай байдаг, өөрөөр хэлбэл төрөл бүрийн организмууд өөрийн гэсэн төрлийн ДНХ-тэй байдаг. Төрөл зүйлийн өвөрмөц байдлын шалтгааныг олж мэдэхийн тулд нуклейн хүчлүүдийн бүтцийг авч үзье.

Нуклейн хүчлийн молекулууд нь олон зуун, бүр сая сая нуклеотидуудаас бүрддэг маш урт гинж юм. Аливаа нуклейн хүчил нь зөвхөн дөрвөн төрлийн нуклеотид агуулдаг. Нуклейн хүчлийн молекулуудын үүрэг нь тэдгээрийн бүтэц, агуулагдах нуклеотид, гинжин хэлхээний тоо, молекул дахь нэгдлийн дарааллаас хамаарна.

Нуклеотид бүр нь азотын суурь, нүүрс ус, фосфорын хүчил гэсэн гурван бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. ДНХ нуклеотид бүр нь дөрвөн төрлийн азотын суурийн аль нэгийг (аденин - А, тимин - Т, гуанин - G эсвэл цитозин - С), мөн дезоксирибозын нүүрстөрөгч, фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг.

Тиймээс ДНХ-ийн нуклеотидууд нь зөвхөн азотын суурийн төрлөөр ялгаатай байдаг.

ДНХ молекул нь тодорхой дарааллаар гинжин хэлхээнд холбогдсон асар олон тооны нуклеотидуудаас бүрддэг. ДНХ молекулын төрөл бүр өөрийн гэсэн нуклеотидын тоо, дараалалтай байдаг.

ДНХ-ийн молекулууд маш урт байдаг. Жишээлбэл, хүний ​​нэг эсийн (46 хромосом) ДНХ-ийн молекул дахь нуклеотидын дарааллыг үсгээр бичихэд 820,000 орчим хуудастай ном хэрэгтэй болно. Дөрвөн төрлийн нуклеотидын ээлжлэн орсноор ДНХ-ийн молекулуудын хязгааргүй олон хувилбар бий болдог. ДНХ молекулуудын эдгээр бүтцийн онцлог нь организмын бүх шинж чанарын талаар асар их хэмжээний мэдээллийг хадгалах боломжийг олгодог.

1953 онд Америкийн биологич Ж.Уотсон, Английн физикч Ф.Крик нар ДНХ молекулын бүтцийн загварыг бүтээжээ. Эрдэмтэд ДНХ-ийн молекул бүр нь хоорондоо холбогдсон, спираль хэлбэрээр мушгирсан хоёр гинжээс бүрддэг болохыг тогтоожээ. Энэ нь давхар мушгиа шиг харагдаж байна. Гинжин бүрт дөрвөн төрлийн нуклеотид тодорхой дарааллаар ээлжлэн оршдог.

ДНХ-ийн нуклеотидын найрлага нь янз бүрийн төрлийн бактери, мөөгөнцөр, ургамал, амьтанд харилцан адилгүй байдаг. Гэхдээ энэ нь нас ахих тусам өөрчлөгддөггүй бөгөөд хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөөс бага зэрэг хамаардаг. Нуклеотидууд хосолсон байдаг, өөрөөр хэлбэл аливаа ДНХ молекул дахь аденины нуклеотидын тоо нь тимидин нуклеотидын (A-T), цитозины нуклеотидын тоо нь гуанин нуклеотидын (C-G) тоотой тэнцүү байна. Энэ нь ДНХ молекул дахь хоёр гинжийг бие биетэйгээ холбох нь тодорхой дүрэмд захирагддагтай холбоотой юм, тухайлбал: нэг гинжин хэлхээний аденин нь зөвхөн нөгөө гинжний тиминтэй хоёр устөрөгчийн холбоогоор холбогддог, гуанин - цитозинтэй гурван устөрөгчийн холбоогоор, өөрөөр хэлбэл нэг молекул ДНХ-ийн нуклеотидын гинж нь бие биенээ нөхөж, нэмэлт юм.

Нуклейн хүчлийн молекулууд - ДНХ ба РНХ нь нуклеотидуудаас тогтдог. ДНХ нуклеотид нь азотын суурь (A, T, G, C), нүүрсустөрөгчийн дезоксирибоз, фосфорын хүчлийн молекулын үлдэгдэл орно. ДНХ молекул нь нэмэлт байх зарчмын дагуу устөрөгчийн холбоогоор холбогдсон хоёр гинжээс бүрдэх давхар мушгиа юм. ДНХ-ийн үүрэг бол удамшлын мэдээллийг хадгалах явдал юм.

Бүх организмын эсүүд нь ATP молекулуудыг агуулдаг - аденозин трифосфорын хүчил. ATP бол бүх нийтийн эсийн бодис бөгөөд молекул нь эрчим хүчээр баялаг холбоо юм. ATP молекул нь нэг өвөрмөц нуклеотид бөгөөд бусад нуклеотидын нэгэн адил азотын суурь - аденин, нүүрс ус - рибоз гэсэн гурван бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг боловч нэгний оронд фосфорын хүчлийн молекулуудын гурван үлдэгдэл агуулдаг (Зураг 12). Дүрс бүхий зурагт заасан холболтууд нь эрчим хүчээр баялаг бөгөөд дуудагддаг макроэргик. ATP молекул бүр нь хоёр өндөр энергийн холбоо агуулдаг.

Өндөр энергитэй холбоо тасарч, нэг молекул фосфорын хүчлийг ферментийн тусламжтайгаар арилгахад 40 кЖ/моль энерги ялгарч, ATP нь ADP - аденозин дифосфорын хүчил болж хувирдаг. Фосфорын хүчлийн өөр молекулыг арилгахад өөр 40 кЖ/моль ялгардаг; AMP үүсдэг - аденозин монофосфорын хүчил. Эдгээр урвалууд нь буцах боломжтой, өөрөөр хэлбэл AMP нь ADP, ADP нь ATP болж хувирдаг.

ATP молекулууд нь зөвхөн задрахаас гадна нийлэгждэг тул эсийн доторх агууламж нь харьцангуй тогтмол байдаг. Эсийн амьдралд ATP-ийн ач холбогдол асар их юм. Эдгээр молекулууд нь эсийн болон организмын амьдралыг хангахад шаардлагатай энергийн солилцоонд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.

Цагаан будаа. 12. ATP-ийн бүтцийн схем.
аденин -

РНХ молекул нь ихэвчлэн нэг гинж бөгөөд дөрвөн төрлийн нуклеотид - A, U, G, C. РНХ-ийн гурван үндсэн төрлийг мэддэг: мРНХ, рРНХ, тРНХ. Эсийн доторх РНХ молекулуудын агууламж тогтмол биш, тэд уургийн биосинтезд оролцдог. ATP нь эрчим хүчээр баялаг холбоог агуулсан эсийн бүх нийтийн энергийн бодис юм. ATP нь эсийн энергийн солилцоонд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. РНХ ба ATP нь эсийн цөм болон цитоплазмд хоёуланд нь байдаг.

"Сэдэв 4. "Эсийн химийн найрлага" сэдвээр даалгавар, тест.

  • полимер, мономер;
  • нүүрс ус, моносахарид, дисахарид, полисахарид;
  • липид, тосны хүчил, глицерин;
  • амин хүчил, пептидийн холбоо, уураг;
  • катализатор, фермент, идэвхтэй газар;
  • нуклейн хүчил, нуклеотид.
  • Усыг амьд системийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болгож буй 5-6 шалтгааныг жагсаа.
  • Амьд организмд байдаг органик нэгдлүүдийн үндсэн дөрвөн ангиллыг нэрлэ; тус бүрийн үүрэг ролийг тайлбарла.
  • Ферментийн хяналттай урвал яагаад температур, рН, коэнзим байгаа эсэхээс хамаардаг болохыг тайлбарла.
  • Эсийн энергийн эдийн засагт ATP-ийн үүргийг тайлбарла.
  • Гэрлийн өдөөгдсөн урвал, нүүрстөрөгчийг бэхлэх урвалын эхлэл, үндсэн үе шат, эцсийн бүтээгдэхүүнийг нэрлэ.
  • Эсийн амьсгалын ерөнхий схемийн талаар товч тайлбар өг, үүнээс гликолиз, Х.Кребсийн цикл (нимбэгийн хүчлийн мөчлөг) болон электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний урвалууд ямар байр эзэлдэг нь тодорхой болно.
  • Амьсгал ба исгэх үйл явцыг харьцуул.
  • ДНХ молекулын бүтцийг тодорхойлж, аденины үлдэгдэл нь тимины үлдэгдэлтэй, гуанины үлдэгдэл тоо нь цитозины үлдэгдлийн тоотой тэнцүү байдгийг тайлбарла.
  • Прокариотуудын ДНХ (транскрипц) -ээс РНХ-ийн нийлэгжилтийн товч диаграммыг хий.
  • Генетик кодын шинж чанарыг тайлбарлаж, яагаад гурвалсан код байх ёстойг тайлбарла.
  • Өгөгдсөн ДНХ-ийн гинж ба кодоны хүснэгтэд үндэслэн элч РНХ-ийн нэмэлт дарааллыг тодорхойлж, шилжүүлгийн РНХ-ийн кодонууд болон орчуулгын үр дүнд үүссэн амин хүчлийн дарааллыг зааж өгнө.
  • Рибосомын түвшинд уургийн нийлэгжилтийн үе шатуудыг жагсаа.
  • Асуудлыг шийдвэрлэх алгоритм.

    Төрөл 1. ДНХ-ийг өөрөө хуулбарлах.

    ДНХ-ийн гинжин хэлхээний аль нэг нь дараах нуклеотидын дараалалтай байна.
    AGTACCGATACCGATTTACCG...
    Ижил молекулын хоёр дахь гинжин хэлхээнд ямар нуклеотидын дараалал байдаг вэ?

    ДНХ молекулын хоёр дахь хэлхээний нуклеотидын дарааллыг бичихийн тулд эхний хэлхээний дараалал тодорхой болсон үед тиминийг аденин, адениныг тимин, гуаниныг цитозин, цитозиныг гуанинаар солиход хангалттай. Үүнийг орлуулсны дараа бид дараах дарааллыг авна.
    TATTGGGCTATGAGCTAAAATG...

    Төрөл 2. Уургийн кодчилол.

    Рибонуклеазын уургийн амин хүчлүүдийн гинж нь дараах эхлэлтэй: лизин-глутамин-треонин-аланин-аланин-аланин-лизин...
    Энэ уурагт тохирох ген нь ямар нуклеотидын дараалалаас эхэлдэг вэ?

    Үүнийг хийхийн тулд генетикийн кодын хүснэгтийг ашиглана уу. Амин хүчил бүрийн хувьд бид түүний кодын тэмдэглэгээг харгалзах гурвалсан нуклеотидын хэлбэрээр олж, бичнэ. Эдгээр гурвалсан хэсгүүдийг холбогдох амин хүчлүүдтэй ижил дарааллаар байрлуулснаар бид элч РНХ-ийн хэсгийн бүтцийн томъёог олж авна. Дүрмээр бол ийм гурван ихэр хэд хэдэн байдаг, сонголт нь таны шийдвэрийн дагуу хийгддэг (гэхдээ гурвын зөвхөн нэгийг нь авдаг). Үүний дагуу хэд хэдэн шийдэл байж болно.
    АААААААААЦУГЦГГЦУГЦГААГ

    Дараах нуклеотидын дарааллаар кодлогдсон уураг ямар амин хүчлүүдээс эхэлдэг вэ?
    ACCTTCCATGGCCGGT...

    Нэмэлт зарчмыг ашиглан бид ДНХ молекулын өгөгдсөн сегмент дээр үүссэн элч РНХ-ийн хэсгийн бүтцийг олдог.
    UGCGGGGUACCGGCCCA...

    Дараа нь бид генетик кодын хүснэгтэд хандаж, эхнийхээс эхлэн гурвалсан нуклеотид бүрт тохирох амин хүчлийг олж бичнэ.
    Цистеин-глицин-тирозин-аргинин-пролин-...

    Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. "Ерөнхий биологи". Москва, "Гэгээрэл", 2000 он

    • Сэдэв 4. "Эсийн химийн найрлага". §2-§7 хуудас 7-21
    • Сэдэв 5. "Фотосинтез." §16-17 хуудас 44-48
    • Сэдэв 6. "Эсийн амьсгал." §12-13 хуудас 34-38
    • Сэдэв 7. "Генетик мэдээлэл." §14-15 хуудас 39-44

    Эсийн химийн элементүүд

    Амьд организмд амьгүй байгалийн биед байдаггүй химийн нэг ч элемент байдаггүй (энэ нь амьд ба амьгүй байгалийн нийтлэг байдлыг илтгэнэ).
    Өөр өөр эсүүд нь бараг ижил химийн элементүүдийг агуулдаг (энэ нь амьд байгалийн нэгдмэл байдлыг нотолсон); Үүний зэрэгцээ өөр өөр функцийг гүйцэтгэдэг нэг олон эсийн организмын эсүүд ч гэсэн химийн найрлагаараа бие биенээсээ эрс ялгаатай байж болно.
    Одоогоор мэдэгдэж байгаа 115 гаруй элементийн 80 орчим нь эсээс олдсон байна.

    Бүх элементүүдийг амьд организмын агууламжийн дагуу гурван бүлэгт хуваадаг.

    1. макро шим тэжээл- биеийн жингийн 0.001% -иас их агууламжтай.
      Аливаа эсийн массын 98% нь дөрвөн элементээс бүрддэг (заримдаа органоген): - хүчилтөрөгч (O) - 75%, нүүрстөрөгч (C) - 15%, устөрөгч (H) - 8%, азот (N) - 3%. Эдгээр элементүүд нь органик нэгдлүүдийн үндэс суурийг бүрдүүлдэг (мөн хүчилтөрөгч ба устөрөгч нь эсэд агуулагддаг усны нэг хэсэг юм). Эсийн массын 2 орчим хувь нь өөр найман хувийг эзэлдэг макро шим тэжээл: магни (Mg), натри (Na), кальци (Ca), төмөр (Fe), кали (K), фосфор (P), хлор (Cl), хүхэр (S);
    2. Үлдсэн химийн элементүүд нь эсэд маш бага хэмжээгээр агуулагддаг. бичил элементүүд- 0.000001% -иас 0.001% хүртэл байгаа хүмүүс - бор (B), никель (Ni), кобальт (Ко), зэс (Cu), молибден (Mb), цайр (Zn) гэх мэт;
    3. хэт микроэлементүүд- агууламж нь 0.000001% -иас хэтрэхгүй - уран (U), радий (Ra), алт (Au), мөнгөн ус (Hg), хар тугалга (Pb), цезий (Cs), селен (Se) гэх мэт.

    Амьд организм нь тодорхой химийн элементүүдийг хуримтлуулах чадвартай байдаг. Жишээлбэл, зарим замаг нь иод, цөцгийн тос - литий, нугас - радий гэх мэтийг хуримтлуулдаг.

    Эсийн химийн бодисууд

    Атом хэлбэрийн элементүүд нь молекулуудын нэг хэсэг юм органик бусТэгээд органикэсийн холболтууд.

    TO органик бус нэгдлүүдус, эрдэс давс орно.

    Органик нэгдлүүдЭдгээр нь зөвхөн амьд организмын шинж чанартай байдаг бол органик бус нь амьгүй байгальд байдаг.

    TO органик нэгдлүүдҮүнд 100-аас хэдэн зуун мянган молекул жинтэй нүүрстөрөгчийн нэгдлүүд орно.
    Нүүрстөрөгч бол амьдралын химийн үндэс юм. Энэ нь олон атом, тэдгээрийн бүлгүүдтэй харилцан үйлчилж, янз бүрийн химийн найрлага, бүтэц, урт, хэлбэрийн органик молекулуудын араг ясыг бүрдүүлдэг гинж, цагираг үүсгэдэг. Эдгээр нь бүтэц, үйл ажиллагааны хувьд ялгаатай химийн нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Амьд организмын эсийг бүрдүүлдэг эдгээр органик нэгдлүүдийг нэрлэдэг биологийн полимерууд, эсвэл биополимерууд. Тэд эсийн хуурай бодисын 97 гаруй хувийг бүрдүүлдэг.

    Нэг эсэд 70 орчим байдаг химийн элементүүдД.И.Менделеевийн үелэх систем, гэхдээ эдгээр элементүүдийн агууламж нь хүрээлэн буй орчны агууламжаас ихээхэн ялгаатай байдаг нь органик ертөнцийн нэгдмэл байдлыг нотолж байна.

    Эсэд агуулагдах химийн элементүүдийг гурван том бүлэгт хуваадаг. макро элементүүд, мезоэлементүүд(олигоэлементүүд) ба бичил элементүүд.
    Агуулга макро шим тэжээлэсийн массын 98 орчим хувийг эзэлдэг. Үүнд үндсэн органик бодисын нэг хэсэг болох нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, устөрөгч, азот орно. МезоэлементүүдЭдгээр нь хүхэр, фосфор, кали, кальци, натри, төмөр, магни, хлор бөгөөд эдгээр нь эсийн массын 1.9 орчим хувийг бүрдүүлдэг. Хүхэр ба фосфор нь хамгийн чухал органик нэгдлүүдийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Эсэд агуулагдах концентраци нь ойролцоогоор 0.1% байдаг химийн элементүүдэд хамаарна бичил элементүүд. Эдгээр нь цайр, иод, зэс, манган, фтор, кобальт гэх мэт.
    Эсийн бодисыг органик бус ба органик гэж хуваадаг. TO органик бус бодисуудус, эрдэс давс орно.
    Физик-химийн шинж чанараараа эс дэх ус нь уусгагч, урвалын орчин, эхлэл бодис, химийн урвалын бүтээгдэхүүн бөгөөд тээвэрлэх, дулаан зохицуулах үүргийг гүйцэтгэж, эсийн уян хатан чанарыг өгч, ургамлын эсийн хөдөлгөөнийг хангадаг.

    Эс дэх эрдэс давс нь ууссан эсвэл уусаагүй төлөвт байж болно. Уусдаг давс нь ион болгон задалдаг. Хамгийн чухал катионууд нь кали, натри бөгөөд энэ нь мембранаар дамжих бодисыг хөнгөвчлөх, мэдрэлийн импульс үүсэх, дамжуулахад оролцдог; булчингийн утас агшилт, цусны бүлэгнэлтийн процесст оролцдог кальци, хлорофилийн нэг хэсэг болох магни, гемоглобин зэрэг олон уургийн нэг хэсэг болох төмөр. Цайр нь нойр булчирхайн гормоны молекулын нэг хэсэг юм - инсулин, зэс нь фотосинтез, амьсгалын үйл явцад шаардлагатай байдаг. Хамгийн чухал анионууд нь ATP ба нуклейн хүчлүүдийн нэг хэсэг болох фосфатын анион ба хүрээлэн буй орчны рН-ийн хэлбэлзлийг зөөлрүүлдэг нүүрстөрөгчийн хүчлийн үлдэгдэл юм. Кальци, фосфорын дутагдал нь рахит, төмрийн дутагдал нь цус багадалт үүсгэдэг.

    Органик бодисэсүүд нь нүүрс ус, липид, уураг, нуклейн хүчил, ATP, витамин, гормоноор илэрхийлэгддэг.
    Оруулсан нүүрс уснүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, устөрөгч гэсэн гурван химийн элементээс бүрддэг. Тэдний ерөнхий томьёо нь C m (H 2 0) n. Энгийн бөгөөд нарийн төвөгтэй нүүрс ус байдаг. Энгийн нүүрс ус (моносахарид) нь нэг чихрийн молекулыг агуулдаг. Тэдгээрийг нүүрстөрөгчийн атомын тоогоор ангилдаг, жишээлбэл, пентоз (C 5) ба гексоз (C 6). Пентозууд нь рибоз ба дезоксирибозыг агуулдаг. Рибоз нь РНХ ба ATP-ийн нэг хэсэг юм. Дезоксирибоз нь ДНХ-ийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Hexoses нь глюкоз, фруктоз, галактоз гэх мэт. Тэд эсийн бодисын солилцоонд идэвхтэй оролцдог бөгөөд нарийн төвөгтэй нүүрсустөрөгчийн нэг хэсэг юм - олигосахарид ба полисахарид. Олигосахаридууд (дисахаридууд) нь сахароз (глюкоз + фруктоз), лактоз эсвэл сүүний сахар (глюкоз + галактоз) ​​гэх мэт орно.

    Полисахаридын жишээ бол цардуул, гликоген, целлюлоз, хитин юм. Нүүрс ус нь хуванцар (барилга байгууламж), эрчим хүч (1 г нүүрс усны задралын энергийн үнэ цэнэ 17.6 кЖ), эсэд хадгалах, дэмжих функцийг гүйцэтгэдэг. Нүүрс ус нь нарийн төвөгтэй липид, уургийн нэг хэсэг байж болно.
    Липидүүд- Энэ бол гидрофобик бодисуудын бүлэг юм. Эдгээрт өөх тос, лав стероидууд, фосфолипидууд гэх мэт орно.

    Өөхнь гурван атомт спиртийн глицерин ба өндөр органик (өөхний) хүчлүүдийн эфир юм. Өөх тосны молекулд гидрофилик хэсэг - "толгой" (глицерин үлдэгдэл) ба гидрофобик хэсэг - "сүүл" (өөхний хүчлийн үлдэгдэл) -ийг ялгаж салгаж болно, тиймээс усанд өөхний молекул нь хатуу тодорхойлогдсон байдлаар чиглэгддэг. гидрофиль хэсэг нь ус руу чиглэсэн, гидрофобик хэсэг нь түүнээс хол байна.
    Липидүүд нь эсэд хуванцар (барилга), эрчим хүч (1 г өөхний задралын энергийн үнэ цэнэ 38.9 кЖ), хадгалах, хамгаалах (зөөлөн зөөлрүүлэх) болон зохицуулах (стероид гормонууд) үүргийг гүйцэтгэдэг.
    Хэрэммономерууд нь амин хүчлүүд болох биополимерууд юм. Амин хүчлүүд нь амин бүлэг, карбоксил бүлэг, радикалыг агуулдаг. Амин хүчлүүд нь зөвхөн радикалуудаараа ялгаатай байдаг. Уургууд нь 20 үндсэн амин хүчлийг агуулдаг. Амин хүчлүүд хоорондоо холбогдож пептидийн холбоо үүсгэдэг. 20 гаруй амин хүчлээс бүрдсэн гинжийг полипептид буюу уураг гэж нэрлэдэг. Уургууд нь анхдагч, хоёрдогч, гуравдагч, дөрөвдөгч гэсэн дөрвөн үндсэн бүтцийг бүрдүүлдэг.
    нь пептидийн холбоогоор холбогдсон амин хүчлүүдийн дараалал юм.

    Хоёрдогч бүтэцЭнэ нь мушгиа буюу нугалааны янз бүрийн эргэлтийн пептидийн бүлгүүдийн хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн атомуудын хооронд устөрөгчийн бондоор бэхлэгдсэн мушгиа буюу атираат бүтэц юм. Гуравдагч бүтэц (бөмбөрцөг) нь гидрофобик, устөрөгч, дисульфид болон бусад холбоогоор бэхлэгддэг.

    Гуравдагч бүтэцбиеийн ихэнх уургийн шинж чанар, жишээлбэл, булчингийн миоглобин.

    Дөрөвдөгчийн бүтэцГуравдагчтай ижил холбоогоор голчлон холбогдсон хэд хэдэн полипептидийн гинжээр үүсгэгдсэн хамгийн төвөгтэй. Дөрөвдөгч бүтэц нь гемоглобин, хлорофилл гэх мэт шинж чанартай байдаг.
    Уураг байж болно энгийнТэгээд цогцолбор. Энгийн уураг нь зөвхөн амин хүчлээс бүрддэг бол нарийн төвөгтэй уураг (липопротейн, хромопротейн, гликопротейн, нуклеопротейн гэх мэт) нь уураг ба уургийн бус хэсгүүдээс бүрддэг. Жишээлбэл, глобин уургийн дөрвөн полипептидийн гинжээс гадна гемоглобин нь уураггүй хэсэг болох гем агуулдаг бөгөөд түүний төвд төмрийн ион байдаг бөгөөд энэ нь гемоглобиныг улаан өнгөтэй болгодог.
    Уургийн функциональ үйл ажиллагаахүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлаас хамаарна. Уургийн молекулын бүтцийг анхдагч бүтцэд нь хүртэл алдагдуулахыг денатураци гэж нэрлэдэг. Хоёрдогч ба дээд бүтцийг сэргээх урвуу үйл явц нь нөхөн төлжилт юм. Уургийн молекулыг бүрэн устгахыг устгах гэж нэрлэдэг.
    Уургууд нь эсэд хэд хэдэн үүргийг гүйцэтгэдэг. хуванцар(барилга), катализатор(ферментийн), эрчим хүч(1 г уургийн задралын энергийн үнэ цэнэ 17.6 кЖ), дохио өгөх(хүлээн авагч), агшилттай(мотор), тээвэрлэлт, хамгаалах,зохицуулалт, хадгалах.
    Нуклейн хүчилмономерууд нь нуклеотид болох биополимерууд юм. Нуклеотид нь азотын суурь, пентозын чихрийн үлдэгдэл, ортофосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг. Хоёр төрлийн нуклейн хүчлүүд байдаг: рибонуклеины хүчил (РНХ) ба дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ).
    ДНХнь аденин (A), тимин (Т), гуанин (G) ба цитозин (C) гэсэн дөрвөн төрлийн нуклеотидыг агуулдаг. Эдгээр нуклеотидууд нь сахарын дезоксирибозыг агуулдаг. Чаргаффын ДНХ-ийн дүрмүүд нь:
    1) ДНХ дахь аденил нуклеотидын тоо нь тимидил нуклеотидын тоотой тэнцүү (A = T);
    2) ДНХ дахь гуанил нуклеотидын тоо нь цитидил нуклеотидын тоотой тэнцүү байна (G = C);
    3) аденил ба гуанил нуклеотидын нийлбэр нь тимидил ба цитидил нуклеотидын нийлбэртэй тэнцүү байна (A + G = T + C).
    ДНХ-ийн бүтцийг Ф.Крик, Д.Уотсон нар нээсэн (1962 онд Физиологи, Анагаах ухааны салбарын Нобелийн шагнал). ДНХ молекул нь хоёр судалтай мушгиа юм. Нуклеотидууд нь фосфорын хүчлийн үлдэгдэлээр холбогдож, фосфодиэфирийн холбоо үүсгэдэг бол азотын суурь нь дотогшоо чиглэсэн байдаг. Гинжин дэх нуклеотидын хоорондох зай 0.34 нм байна.
    Нуклеотидуудөөр өөр гинж нь бие биетэйгээ устөрөгчийн холбоогоор холбогддог: аденин нь тиминтэй хоёр устөрөгчийн холбоогоор (A = T), гуанин нь цитозинтэй гурваар (G = C) холбогддог.

    Хамгийн чухал өмч ДНХнь хуулбарлах (өөрийгөө хуулбарлах) чадвар юм. ДНХ-ийн гол үүрэг бол удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах явдал юм.

    Энэ нь цөм, митохондри, пластидуудад төвлөрдөг.
    Оруулсан РНХМөн аденин (A), урацил (U), гуанин (G) ба цитозин (C) гэсэн дөрвөн нуклеотидыг агуулдаг. Түүний доторх пентозын чихрийн үлдэгдэл нь рибозоор илэрхийлэгддэг. РНХ нь ихэвчлэн нэг судалтай молекулууд юм. Гурван төрлийн РНХ байдаг: элч РНХ (i-РНХ), дамжуулагч РНХ (т-РНХ), рибосомын РНХ (r-РНХ).

    Тэд бүгд ДНХ-ээс i-РНХ руу дахин бичигдсэн удамшлын мэдээллийг хэрэгжүүлэх үйл явцад идэвхтэй оролцдог бөгөөд сүүлийн үед уургийн нийлэгжилт аль хэдийн явагдсан тул уургийн нийлэгжилтийн явцад т-РНХ нь амин хүчлийг авчирдаг. рибосом, r-РНХ нь рибосомын нэг хэсэг юм.

    111

    KSE. Сэдэв 4.

    1. Амьд эсийг бүрдүүлдэг гол элемент, бодисууд юу вэ?

    Амьд организмыг бүрдүүлдэг бодисуудын найрлагад орсон химийн элементүүдийн тоо хэмжээнээс хамааран атомын хэд хэдэн бүлгийг ялгах нь заншилтай байдаг. Эхний бүлэг(эсийн массын 98% орчим) нь устөрөгч, хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, азот гэсэн дөрвөн элементээс бүрддэг. Тэдгээрийг макронутриент гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь бүх органик нэгдлүүдийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Хоёр элементийн хамт хоёр дахь бүлэг- биологийн полимер молекулуудын зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг болох хүхэр, фосфор (Грек хэлнээс полис - олон; meros - хэсэг) - уураг ба нуклейн хүчил, тэдгээрийг ихэвчлэн биоэлемент гэж нэрлэдэг.

    Илүү бага хэмжээгээр эсийн найрлагад дурдсан фосфор, хүхэрээс гадна кали ба натри, кальци, магни, төмөр, хлор гэсэн 6 элемент орно. Тэд тус бүр нь эсэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, Na, K, Cl нь янз бүрийн бодисын эсийн мембраны нэвчилт, мэдрэлийн утаснуудын дагуу импульсийн дамжуулалтыг хангадаг. Ca ба P нь ясны эд эсийн эс хоорондын бодис үүсэхэд оролцдог бөгөөд ясны бат бөх чанарыг тодорхойлдог. Үүнээс гадна Ca нь хэвийн цусны бүлэгнэлтээс хамаардаг хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Төмөр нь цусны улаан эсийн уураг болох гемоглобины нэг хэсэг бөгөөд уушигнаас эд эсэд хүчилтөрөгч шилжүүлэхэд оролцдог. Эцэст нь ургамлын эсэд агуулагдах Mg нь хлорофилл - фотосинтезийг тодорхойлдог пигмент бөгөөд амьтдын хувьд биохимийн өөрчлөлтөд оролцдог биологийн катализаторын нэг хэсэг юм.

    Бусад бүх элементүүд - гурав дахь бүлэг(цайр, зэс, иод, фтор гэх мэт) нь эсэд маш бага хэмжээгээр агуулагддаг. Тэдний эсийн массад оруулах нийт хувь нэмэр ердөө 0.02% байна. Тиймээс тэдгээрийг микроэлементүүд гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч энэ нь бие махбодид бусад элементүүдээс бага хэрэгтэй гэсэн үг биш юм. Микроэлементүүд нь амьд организмд чухал ач холбогдолтой боловч түүний найрлагад бага хэмжээгээр ордог. Жишээлбэл, цайр нь нойр булчирхайн гормоны молекулын нэг хэсэг болох нүүрс усны солилцоог зохицуулахад оролцдог инсулин, иод нь тироксины зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг болох бамбай булчирхайн даавар бөгөөд бүх организмын бодисын солилцооны хурдыг зохицуулдаг. бүхэл бүтэн ба хөгжлийн явцад түүний өсөлт.

    Бүртгэгдсэн бүх химийн элементүүд нь ион хэлбэрээр эсвэл тодорхой нэгдлүүдийн нэг хэсэг болох органик бус ба органик бодисын молекулуудын нэг хэсэг болох биеийг бүтээхэд оролцдог.

    Органик бус бодисууд орноэсийн найрлага

    Ус.Амьд организмын хамгийн түгээмэл органик бус нэгдэл бол ус юм. Түүний агууламж маш олон янз байдаг: шүдний паалангийн эсэд 10 орчим хувь ус, хөгжиж буй үр хөврөлийн эсэд 90 гаруй хувь байдаг. Дунджаар олон эст организмд ус биеийн жингийн 80 орчим хувийг эзэлдэг.

    Эсийн доторх усны үүрэг маш чухал. Түүний үйл ажиллагаа нь ихэвчлэн химийн шинж чанараараа тодорхойлогддог. Молекулуудын бүтцийн диполь шинж чанар нь усны янз бүрийн бодисуудтай идэвхтэй харилцан үйлчлэх чадварыг тодорхойлдог. Түүний молекулууд нь хэд хэдэн усанд уусдаг бодисыг катион ба анион болгон задлахад хүргэдэг. Үүний үр дүнд ионууд хурдан химийн урвалд ордог. Ихэнх химийн урвалууд нь усанд уусдаг бодисуудын харилцан үйлчлэлд ордог.

    Тиймээс молекулуудын туйлшрал, устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвар нь усыг маш олон тооны органик бус болон органик бодисуудад сайн уусгагч болгодог. Нэмж дурдахад, уусгагчийн хувьд ус нь эсэд бодис орох, хаягдал бүтээгдэхүүнийг зайлуулах боломжийг олгодог, учир нь ихэнх химийн нэгдлүүд нь эсийн гаднах мембраныг зөвхөн ууссан хэлбэрээр нэвтэрч чаддаг.

    Усны цэвэр химийн үүрэг нь тийм ч чухал биш юм. Тодорхой катализатор - ферментийн нөлөөн дор энэ нь гидролизийн урвалд ордог, өөрөөр хэлбэл янз бүрийн молекулуудын чөлөөт валентуудад OH - эсвэл H - усны бүлгүүд нэмэгдэх урвалд ордог. Үүний үр дүнд шинэ шинж чанартай шинэ бодисууд үүсдэг.

    Ус нь тодорхой хэмжээгээр дулаан зохицуулагч юм; Усны дулаан дамжуулалт сайтай, дулааны багтаамж өндөр байдаг тул орчны температур өөрчлөгдөхөд эсийн доторх температур өөрчлөгдөөгүй эсвэл түүний хэлбэлзэл нь эсийн эргэн тойрон дахь орчинтой харьцуулахад мэдэгдэхүйц бага байдаг.

    Ашигт малтмалын давс.Эсийн органик бус бодисуудын ихэнх нь давс хэлбэрээр байдаг - ион болгон задарсан эсвэл хатуу төлөвт байдаг. Эхнийх нь K -, Na + Ca 2+ катионууд нь маш чухал ач холбогдолтой бөгөөд эдгээр нь амьд организмын цочромтгой шинж чанарыг өгдөг. Олон эст амьтдын эдэд кальци нь эс хоорондын "цемент" -ийн нэг хэсэг бөгөөд эсүүд хоорондоо наалддаг, эд эсэд дараалсан байрлалыг тодорхойлдог. Эсийн буферийн шинж чанар нь эсийн доторх давсны агууламжаас хамаардаг.

    Буферэсийн агууламжийн бага зэрэг шүлтлэг урвалыг тогтмол түвшинд байлгах чадварыг нэрлэдэг.

    Кальцийн фосфат гэх мэт уусдаггүй эрдэс давс нь ясны эд, нялцгай биетний бүрхүүлийн эс хоорондын бодисын нэг хэсэг бөгөөд эдгээр формацийн бат бөх чанарыг хангадаг.

    Эсийг бүрдүүлдэг органик бодисууд

    Органик нэгдлүүд нь амьд организмын эсийн массын дунджаар 20-30% -ийг бүрдүүлдэг. Үүнд биологийн полимерууд - уураг, нуклейн хүчил, нүүрс ус, түүнчлэн өөх тос, олон тооны жижиг молекулууд - гормон, пигмент, ATP болон бусад олон бодисууд орно. Янз бүрийн төрлийн эсүүд өөр өөр хэмжээний органик нэгдлүүдийг агуулдаг. Нарийн төвөгтэй нүүрс ус - полисахарид - ургамлын эсэд давамгайлдаг; амьтдад уураг, өөх тос илүү их байдаг. Гэсэн хэдий ч аль ч төрлийн эсийн органик бодисын бүлэг бүр ижил төстэй үүргийг гүйцэтгэдэг.

    Биологийн полимерууд - уураг.Эсийн органик бодисын дотроос уураг нь тоо хэмжээ, ач холбогдлын хувьд эхний байрыг эзэлдэг. Амьтанд тэдгээр нь эсийн хуурай массын 50 орчим хувийг эзэлдэг. Хүний биед 5 сая төрлийн уургийн молекулууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь зөвхөн бие биенээсээ төдийгүй бусад организмын уургуудаас ялгаатай байдаг. Ийм олон янз байдал, нарийн төвөгтэй бүтэцтэй хэдий ч тэдгээр нь зөвхөн 20 өөр амин хүчлээс бүрддэг. Хоёр амин хүчлийг нэг молекул болгон нэгтгэхийг дипептид, гурван амин хүчлийг - трипептид гэх мэт, 20 ба түүнээс дээш амин хүчлийн үлдэгдэлээс бүрдсэн нэгдлийг полипептид гэж нэрлэдэг.

    нүүрс ус,эсвэл сахаридууд - C n (H 2 0) m ерөнхий томьёотой органик бодисууд. Ихэнх нүүрс ус нь нүүрстөрөгчийн атомын тоотой ижил тооны усны молекултай байдаг. Тийм ч учраас эдгээр бодисыг нүүрс ус гэж нэрлэдэг байв.

    Амьтны эсэд нүүрс ус 1-2, заримдаа 5% -иас ихгүй хэмжээгээр агуулагддаг. Ургамлын эсүүд нь нүүрс усаар хамгийн баялаг бөгөөд тэдгээрийн агууламж нь зарим тохиолдолд хуурай жингийн 90% (төмсний булцуу, үр гэх мэт) хүрдэг. Нүүрс ус нь энгийн бөгөөд нарийн төвөгтэй байдаг.

    Энгийн нүүрс усыг моносахарид гэж нэрлэдэг. Молекул дахь нүүрстөрөгчийн атомын тооноос хамааран моносахаридуудыг триоз - 3 атом, тетроз - 4, пентоз - 5 эсвэл гексоз - 6 нүүрстөрөгчийн атом гэж нэрлэдэг. Зургаан нүүрстөрөгчийн моносахаридуудаас - гексосууд - хамгийн чухал нь глюкоз, фруктоз, галактоз юм. Цусан дахь глюкоз (0.08-0.12%) агуулагддаг. Пентозууд - рибоз ба дезоксирибоз нь нуклейн хүчил ба ATP-ийн нэг хэсэг юм.

    Хэрэв хоёр моносахарид нэг молекулд нийлбэл нэгдлийг дисахарид гэнэ. Дисахаридууд нь нэг глюкоз, нэг фруктозын молекулаас бүрдэх хүнсний элсэн чихэр - нишингэ эсвэл чихрийн нишингэээс гаргаж авсан сахароз, глюкоз ба галактозын молекулуудаас бүрддэг сүүний сахар орно.

    Олон тооны моносахаридуудаас үүссэн нийлмэл нүүрс усыг полисахарид гэж нэрлэдэг. Цардуул, гликоген, целлюлоз зэрэг полисахаридын мономерууд нь глюкоз юм. Полисахаридууд нь дүрмээр бол салаалсан полимер юм.

    Өөх тос (липид)Эдгээр нь өндөр молекул жинтэй тосны хүчлүүд ба гурван атомт спиртийн глицеролын нэгдлүүд юм. Өөх тос нь усанд уусдаггүй, гидрофобик (Грек хэлнээс Hydor - ус ба фобос - айдас). Эсүүд нь липоид гэж нэрлэгддэг бусад нарийн төвөгтэй гидрофобик өөх тостой төстэй бодисуудыг үргэлж агуулдаг.

    Бие махбод дахь биохимийн өөрчлөлтийг хэвийн явуулахад шаардлагатай гидрофобик органик нэгдлүүдийн уусгагч болох өөхний үүрэг мөн чухал юм.

    Биологийн хувьд полимерууд нь нуклейн хүчил юм.Эсийн доторх нуклейн хүчлүүдийн ач холбогдол маш их. Тэдний химийн бүтцийн онцлог нь хувь хүний ​​хөгжлийн тодорхой үе шатанд эд бүрт нийлэгждэг уургийн молекулуудын бүтцийн талаархи мэдээллийг охин эсүүдэд хадгалах, шилжүүлэх, өвлөн авах боломжийг олгодог.

    Ихэнх шинж чанар, шинж чанарууд нь уургаар тодорхойлогддог тул нуклейн хүчлүүдийн тогтвортой байдал нь эс болон бүхэл бүтэн организмын хэвийн үйл ажиллагааны хамгийн чухал нөхцөл болох нь тодорхой юм. Нуклейн хүчлүүдийн бүтцэд гарсан аливаа өөрчлөлт нь эсийн бүтцэд өөрчлөлт орох эсвэл тэдгээрийн физиологийн үйл явцын үйл ажиллагаанд нөлөөлж, улмаар амьдрах чадварт нөлөөлдөг.

    Америкийн биологич Ж.Уотсон, Английн физикч Ф.Крик нар анх үүсгэн байгуулсан нуклейн хүчлүүдийн бүтцийг судлах нь организмын шинж тэмдгүүдийн удамшлын шинж чанар, бие даасан эс болон эсийн үйл ажиллагааны хэв маягийг ойлгоход туйлын чухал юм. систем - эд, эрхтэн.

    Хоёр төрлийн нуклейн хүчлүүд байдаг: ДНХ ба РНХ.

    Бүх амьд организмууд эсүүдээс тогтдог. Ургамал, амьтны эсийн химийн найрлага нь олон нийтлэг шинж чанартай байдаг. Ургамлын эсүүд нь маш олон тооны химийн элементүүдийг агуулдаг бөгөөд тэдгээр нь амьгүй биетүүдийн нэг хэсэг байж болно. Тэд эсийн дотор тохиолддог янз бүрийн химийн урвалд оролцдог. Амьд организм, түүний дотор ургамлын эсийн химийн найрлагад нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгч, азот зэрэг элементүүд голчлон агуулагддаг. Ерөнхийдөө эдгээр элементүүд нь эсийн массын 98% -ийг бүрдүүлдэг. Амьд бодис дахь эдгээр элементүүдийн харьцангуй агууламж дэлхийн царцдастай харьцуулахад хамаагүй өндөр байдаг.

    Бусад элементүүд (кали, кальци, хүхэр, фосфор, натри, цахиур, хлор, төмөр, магни) нь ургамлын эсийн нийт массын арав, зууны нэг хувийг эзэлдэг. Амьд организм дахь бусад химийн элементүүд, жишээлбэл, цайр, зэс, иодын агууламж бүр ч бага (мянга, арван мянган хувь) байдаг. Химийн элементүүд бие биетэйгээ нийлж органик бус болон органик бодис үүсгэдэг.

    Органик бодисууд нь амьд организм, түүний дотор ургамлын бүтцийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Эдгээрт нүүрс ус, өөх тос, уураг, нуклейн хүчил гэх мэт орно. Уургууд нь янз бүрийн эсийн формацийн нэг хэсэг бөгөөд амин чухал үйл явцыг зохицуулж, нөөцөд хадгалагддаг. Өөх тос нь ургамлын үр болон бусад хэсэгт хуримтлагддаг.

    Өөх тосны ач холбогдол нь тэдгээрийн задралын үр дүнд ургамлын биеийн амьдралд шаардлагатай энерги ялгардаг. Нүүрс ус нь органик нэгдлүүдийн үндсэн бүлэг бөгөөд тэдгээрийн задралаар амьд организмууд оршин тогтноход шаардлагатай энергийг олж авдаг.

    Фотосинтезийн улмаас ургамлын эсэд үүсдэг хамгийн түгээмэл нүүрс ус нь цардуул юм.

    Энэ нэгдлийн асар их хэмжээ нь жишээлбэл, төмсний булцуу эсвэл үр тарианы үрийн эсэд хуримтлагддаг. Бусад нүүрс ус - элсэн чихэр нь жимс тарихад чихэрлэг амтыг өгдөг. Целлюлоз гэх мэт нүүрс ус нь ургамлын эсийн хананы нэг хэсэг юм. Нуклейн хүчил нь удамшлын мэдээллийг хадгалж, үр удамд дамжуулахад тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.

    Ургамлын эсийн найрлага дахь органик бус бодисуудад ус, эрдэс давс орно. Ус нь эсийн нийт массын 60-95% -ийг эзэлдэг. Усны ачаар эс нь шаардлагатай уян хатан чанар, хэлбэрийг олж авдаг. Ус мөн бодисын солилцоонд оролцдог.

    Ус нь ургамлын доторх шим тэжээлийн хөдөлгөөнийг хангаж, биеийн температурыг зохицуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

    Эсийн массын ойролцоогоор 1-1.5% нь кали, натри, кальцийн давс зэрэг эрдэс давсаас бүрддэг.

    Магни, төмрийн давс нь хлорофилл үүсэхэд оролцдог тул маш чухал юм. Эдгээр элементүүдийн дутагдал эсвэл байхгүйгээс навчнууд цайвар болж, бүр ногоон өнгөө алдаж, фотосинтезийн үйл явц тасалдсан эсвэл түр зогсдог.

    Тиймээс ургамлын эс нь янз бүрийн химийн нэгдлүүдийг үйлдвэрлэж, хувиргадаг "байгалийн лаборатори" юм. Үүнээс үүдэн эсийг амьд организмын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг, функциональ нэгж гэж үздэг.

    Холбогдох материалууд:



    Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!