Біологічно важливі речовини клітини

Біохімія – наука, що вивчає хімічний склад організмів, будову, властивості, локалізацію і роль виявлених у них сполук, шляхи їх виникнення і перетворення, які в сукупності забезпечують обмін речовин і енергії.

Елементарний хімічний склад клітин живих організмів:

• органогенні елементи (98%): С, Н, О, N

• макроелементи( 1,9%): Р, S, СІ К, Nа, Са, Мg, Fе

• мікроелементи (0,1%): Аl, Сu, Zn, Nі, Sr, І, Sе, F, Вr, В і ін.

• ультрамікроелементи: РЬ, Аg, Аu та ін.

Вміст у клітині хімічних сполук:

Неорганічні речовини

Вода

Властивості:

1. молекула води (H2O) – полярна, завдяки чому між двома сусідніми молекулами може утворюватись водневий зв’язок;

2. у клітині вода може бути зв’язаною (4-5%) і вільною (95-96%);

3. усі речовини поділяються на гідрофільні – розчинні у воді (кристалічні солі, деякі вуглеводи, білки) і гідрофобні – нерозчинні (майже всі ліпіди, деякі білки).

Функції:

1. визначення фізичних властивостей клітини (терморегуляція, об’єм, пружність);

2. розчинник для речовин;

3. середовище для хімічних реакцій;

4. приймає участь у хімічних реакціях.

Солі в організмі перебувають у вигляді іонів або твердих сполук.

Функції:

1. Na‾- K‾-насос зумовлює передачу збудження по нервам або у м’язах, забезпечує транспорт речовин;

2. іони Ca²‾, Mg²‾ виконують регуляторну функцію, активують ферменти;

3. сполуки Са та Р надають міцності та твердості кістковій тканині;

4. неорганічні кислоти (HCl, H2SO4) приймають участь у процесах життєдіяльності.

5

Органічні речовини

Органічні речовини живих організмів мають скелет з ковалентно зв’язаних атомів вуглецю. Це відносно великі структури з високою молекулярною масою – макромолекули або біополімери. Вони побудовані з простих сполук – мономерів.

Вуглеводи – складні органічні сполуки, до складу яких входять атоми вуглецю (С), кисню (О) та водню (Н).

Вуглеводи бувають:

1. Прості або моносахариди за кількістю атомів вуглецю поділяються на тріози (3), тетрози (4), пентози (5), гексози (6) і т.д. до декоз (10). Наприклад, глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза.

2. Складні – полімерні сполуки (вміщують декілька молекул моносахаридів):

• олігосахариди, серед яких найпоширеніші дисахариди (2) (сахароза, лактоза, мальтоза, трегалоза);

• полісахариди (20 і більше) – крохмаль, целюлоза, глікоген, хітин, клітковина.

Функції:

1. енергетична (складні вуглеводи розщеплюються до моносахаридів з виділенням енергії);

2. будівельна або структурна (входять до складу опорних елементів клітини).

Ліпіди – нерозчинні у воді (гідрофобні) органічні сполуки, але добре розчинні у неполярних розчинниках (ефірі, хлороформі, ацетоні).

Ліпіди

Жири (у тварин: жирові включення клітин, печінка, нирки, підшкірна клітковина, нервові клітини; у рослин: у плодах та насінні)

Стероїди є компонентами статевих гормонів та вітаміну D

Воски виконують захисну функцію, вкриваючи поверхню тіла тварин і листки рослин

Функції:

1. енергетична (при окисленні жирів виділяється значна кількість енергії);

2. будівельна (входять до складу мембран та інших структур);

3. теплоізоляційна (жири накопичуються у підшкірній клітковині);

4. захисна (захист органів від механічних пошкоджень).

6

Білки

Білки – це високомолекулярні органічні біополімери, мономерами яких є амінокислоти.

Загальна формула амінокислот:

R – CH – COOH , де R – вільний радикал, NH2 – аміногрупа, яка

має лужні властивості, COOH – карбоксильна

NH2 група, яка має кислотні властивості

Ці три групи поєднані з одним і тим самим атомом вуглецю. Амінокислоти відрізняються одна від одної бічними ланцюгами (радикалами).

До складу живих організмів входить 20 амінокислот – основні.