Substancat organike të sistemeve të gjalla. Përbërja kimike e qelizave bimore dhe shtazore Cili grup substancash mbizotëron në qelizë

Përbërjet organike përbëjnë mesatarisht 20-30% të masës qelizore të një organizmi të gjallë. Këto përfshijnë polimere biologjike - proteina, acide nukleike dhe karbohidrate, si dhe yndyrna dhe një numër molekulash të vogla - hormone, pigmente, ATP dhe shumë të tjera.

Llojet e ndryshme të qelizave përmbajnë sasi të ndryshme të përbërjeve organike. Karbohidratet komplekse - polisaharidet - mbizotërojnë në qelizat bimore, ndërsa në qelizat shtazore ka më shumë proteina dhe yndyra. Sidoqoftë, secili nga grupet e substancave organike në çdo lloj qelize kryen funksione të ngjashme.

Aminoacidet, bazat azotike, lipidet, karbohidratet etj. hyjnë në qelizë së bashku me ushqimin ose formohen brenda saj nga prekursorët. Ato shërbejnë si produkte fillestare për sintezën e një numri polimerësh të nevojshëm për qelizën.

Proteinat, si rregull, janë enzima të fuqishme, shumë specifike dhe rregullojnë metabolizmin e qelizave.

Acidet nukleike shërbejnë si depo të informacionit trashëgues. Përveç kësaj, acidet nukleike kontrollojnë formimin e proteinave enzimë përkatëse në sasinë e duhur dhe në kohën e duhur.

Lipidet

Lipidet janë emri që u jepet yndyrave dhe substancave të ngjashme me yndyrat (lipoidet). Substancat e përfshira këtu karakterizohen nga tretshmëria në tretës organikë dhe pazgjidhshmëri (relative) në ujë.

Ka yndyrna bimore, të cilat kanë një konsistencë të lëngshme në temperaturën e dhomës, dhe yndyrna shtazore, të cilat kanë një konsistencë të fortë.

Lipidet janë pjesë e të gjitha membranave plazmatike. Ata luajnë një rol energjik në qelizë dhe marrin pjesë aktive në proceset e metabolizmit dhe riprodhimit të qelizave.

Karbohidratet

Karbohidratet përmbajnë karbon, hidrogjen dhe oksigjen. Dallohen karbohidratet e mëposhtme.

• Monosakaridet, ose karbohidratet e thjeshta, të cilat në varësi të përmbajtjes së atomeve të karbonit quhen trioza, pentoza, heksoze etj.Pentozat – riboza dhe deoksiriboza – janë pjesë e ADN-së dhe ARN-së. Heksoza - glukoza - shërben si burimi kryesor i energjisë në qelizë. Formula e tyre empirike mund të përfaqësohet si Cn (H2O) n.
• Polisakaridet- polimere, monomerët e të cilëve janë monosakaride heksoze. Më të njohurit nga disakaridet (dy monomere) janë saharoza dhe laktoza. Polisakaridet më të rëndësishme janë niseshteja dhe glikogjeni, të cilat shërbejnë si lëndë rezervë për qelizat bimore dhe shtazore, si dhe celuloza, përbërësi më i rëndësishëm strukturor i qelizave bimore.

Bimët kanë një larmi më të madhe karbohidratesh sesa kafshët, pasi ato janë në gjendje t'i sintetizojnë ato në dritë gjatë procesit të fotosintezës. Funksionet më të rëndësishme të karbohidrateve në qelizë: energjia, struktura dhe ruajtja.

Roli energjetik është se karbohidratet shërbejnë si burim energjie në qelizat bimore dhe shtazore; strukturor - muri qelizor i bimëve përbëhet pothuajse tërësisht nga polisaharid celuloz; magazinimi - niseshteja shërben si produkt rezervë për bimët. Grumbullohet gjatë procesit të fotosintezës gjatë sezonit të rritjes dhe në një sërë bimësh depozitohet në zhardhokët, llamba etj. Në qelizat shtazore këtë rol e luan glikogjeni, i cili depozitohet kryesisht në mëlçi.

ketrat

Ndër substancat organike të qelizave, proteinat zënë vendin e parë, si në sasi ashtu edhe në rëndësi. Tek kafshët ato përbëjnë rreth 50% të masës së thatë të qelizës. Në trupin e njeriut gjenden rreth 5 milionë lloje molekula proteinash, të cilat ndryshojnë jo vetëm nga njëra-tjetra, por edhe nga proteinat e organizmave të tjerë. Pavarësisht nga diversiteti dhe kompleksiteti i tillë i strukturës, proteinat ndërtohen nga vetëm 20 aminoacide të ndryshme.

Le të ndalemi më në detaje mbi vetitë e proteinave. Më të rëndësishmet prej tyre janë denatyrimi dhe rinatyrimi.

Denatyrimi është humbja e organizimit strukturor të një molekule proteine. Denatyrimi mund të shkaktohet nga ndryshimet e temperaturës, dehidratimi, ekspozimi ndaj rrezeve X dhe ndikime të tjera. Në fillim shkatërrohet struktura më e dobët - kuaternare, pastaj terciare, dytësore dhe në kushtet më të rënda, ajo primare.

Nëse një ndryshim në kushtet e mjedisit nuk çon në shkatërrimin e strukturës parësore të molekulës, atëherë kur të rivendosen kushtet normale mjedisore, struktura e proteinës rikrijohet plotësisht. Ky proces quhet rinaturim. Kjo veti e proteinave për të rivendosur plotësisht strukturën e humbur përdoret gjerësisht në industrinë mjekësore dhe ushqimore për përgatitjen e disa preparateve mjekësore, për shembull, antibiotikëve, për të marrë koncentrate ushqimore që ruajnë lëndët ushqyese të tyre për një kohë të gjatë në formë të tharë. Në disa organizma të gjallë, denatyrimi i zakonshëm i pjesshëm i kundërt i proteinave shoqërohet me funksionet e tyre (motorike, sinjalizuese, katalitike, etj.). Procesi i shkatërrimit të strukturës parësore të një proteine ​​është gjithmonë i pakthyeshëm dhe quhet shkatërrim.

Vetitë kimike dhe fizike të proteinave janë shumë të ndryshme: hidrofile, hidrofobike; Disa prej tyre ndryshojnë lehtësisht strukturën e tyre nën ndikimin e faktorëve, të tjerët janë shumë të qëndrueshëm. Proteinat ndahen në proteina të thjeshta - të përbëra vetëm nga mbetje aminoacide, dhe komplekse - proteina, të cilat, përveç mbetjeve acide të aminoacideve, përmbajnë edhe substanca të tjera të natyrës jo proteinike (mbetje të acideve fosforike dhe nukleike, karbohidrate, lipide, etj.).

Proteinat kryejnë shumë funksione të ndryshme në trup: ndërtimi (ato janë pjesë e formacioneve të ndryshme strukturore); mbrojtëse (proteinat speciale - antitrupat - janë në gjendje të lidhin dhe neutralizojnë mikroorganizmat dhe proteinat e huaja), etj. Përveç kësaj, proteinat marrin pjesë në koagulimin e gjakut, duke parandaluar gjakderdhjen e rëndë, kryejnë funksione rregullatore, sinjalizuese, motorike, energjitike, transportuese (transferimi i substancave të caktuara në trup).

Funksioni katalitik i proteinave është jashtëzakonisht i rëndësishëm. Le ta shohim këtë funksion në më shumë detaje. Termi "katalizë" do të thotë "çlirim", "çlirim". Substancat e klasifikuara si katalizatorë përshpejtojnë transformimet kimike dhe përbërja e vetë katalizatorëve pas reaksionit mbetet e njëjtë siç ishte para reaksionit.

Enzimat

Të gjitha enzimat që veprojnë si katalizatorë janë substanca me natyrë proteinike; ato përshpejtojnë reaksionet kimike që ndodhin në qelizë me dhjetëra e qindra mijëra herë. Aktiviteti katalitik i një enzime nuk përcaktohet nga e gjithë molekula e saj, por vetëm nga një pjesë e vogël e saj - qendra aktive, veprimi i së cilës është shumë specifik. Një molekulë enzime mund të ketë disa qendra aktive.

Disa molekula enzimë mund të përbëhen vetëm nga proteina (për shembull, pepsina) - me një përbërës, ose të thjeshtë; të tjerët përmbajnë dy përbërës: një proteinë (apoenzimë) dhe një molekulë të vogël organike - një koenzimë. Është vërtetuar se vitaminat funksionojnë si koenzima në qeliza. Nëse marrim parasysh se asnjë reaksion i vetëm në një qelizë nuk mund të kryhet pa pjesëmarrjen e enzimave, bëhet e qartë se vitaminat janë të një rëndësie të madhe për funksionimin normal të qelizës dhe të gjithë organizmit. Mungesa e vitaminave zvogëlon aktivitetin e enzimave që i përmbajnë ato.

Aktiviteti i enzimave varet drejtpërdrejt nga veprimi i një numri faktorësh: temperatura, aciditeti (pH i mjedisit), si dhe nga përqendrimi i molekulave të substratit (substanca mbi të cilën ato veprojnë), vetë enzimat dhe koenzimat ( vitaminat dhe substancat e tjera që përbëjnë koenzimat).

Një proces i veçantë enzimatik mund të stimulohet ose frenohet nga veprimi i substancave të ndryshme biologjikisht aktive, si hormonet, medikamentet, stimuluesit e rritjes së bimëve, substancat toksike etj.

Vitaminat

Vitaminat - substanca organike biologjikisht aktive me molekulare të ulët - janë të përfshira në metabolizmin dhe shndërrimin e energjisë në shumicën e rasteve si përbërës të enzimave.

Nevoja ditore e një personi për vitamina është miligramë, madje edhe mikrogramë. Janë të njohura më shumë se 20 vitamina të ndryshme.

Burimi i vitaminave për njeriun është ushqimi, kryesisht me origjinë bimore, e në disa raste me origjinë shtazore (vitamina D, A). Disa vitamina sintetizohen në trupin e njeriut.

Mungesa e vitaminave shkakton një sëmundje - hipovitaminozë, mungesën e plotë të tyre - avitaminozë dhe një tepricë - hipervitaminozë.

Hormonet

Hormonet janë substanca të prodhuara nga gjëndrat endokrine dhe disa qeliza nervore - neurohormonet.Hormonet janë të afta të përfshihen në reaksionet biokimike, duke rregulluar proceset metabolike (metabolizmin dhe energjinë).

Karakteristikat karakteristike të hormoneve janë:

1. aktivitet i lartë biologjik;
2. specifikë e lartë (sinjalet hormonale në "qelizat e synuara");
3. veprim në distancë (transferimi i hormoneve nga gjaku në një distancë në qelizat e synuara);
4. koha relativisht e shkurtër e ekzistencës në trup (disa minuta ose orë).

Substancat e ngjashme me hormonet (neurohormonet) sintetizohen nga mbaresat nervore. Qelizat nervore sintetizojnë gjithashtu neurotransmetuesit - substanca që sigurojnë transmetimin e impulseve në qeliza. Ka hormone të një natyre lipoide - steroid (hormonet seksuale). Hipotalamusi koordinon punën e sistemit të gjëndrave endokrine.

Rritja individuale e bimëve rregullohet dhe koordinohet nga fitohormonet, të cilët veprojnë si përshpejtues të rritjes dhe ndarjes së qelizave (stimulojnë ndarjen e kambiumit, etj.).

Alkaloide

Një grup tjetër i substancave biologjikisht aktive është identifikuar në bimë dhe disa organizma të tjerë - alkaloide. Këto komponime organike janë helmuese për njerëzit dhe kafshët. Disa prej tyre kanë efekt narkotik, pasi përmbajnë nikotinë, morfinë etj.

Alkaloidet gjenden në afërsisht 2500 lloje të angiospermave, kryesisht nga familjet Solanaceae, Liliaceae, Lulëkuqe, Kërpi dhe të tjera. Sipas një numri shkencëtarësh, alkaloidet në bimë kryejnë një funksion mbrojtës - përshtatje për t'i mbrojtur ato nga ngrënia nga kafshët. Alkaloid kolchicina përdoret në mjekësi, si dhe për mutagjenezë eksperimentale.

Acidet nukleike

Ashtu si proteinat, acidet nukleike janë heteropolimere. Monomerët e tyre, nukleotidet, të cilat përbëjnë molekulat e acidit nukleik, janë shumë të ndryshëm nga aminoacidet. Ekzistojnë 2 lloje të acideve nukleike: ADN (acidi deoksiribonukleik) dhe ARN (acidi ribonukleik).

ATP është acid trifosforik adenozinë, një nukleotid që përbëhet nga baza azotike adenina, karbohidrati ribozë dhe tre molekula të acidit fosforik.

Struktura është e paqëndrueshme, nën ndikimin e enzimave shndërrohet në ADP - acid difosforik adenozinë (një molekulë e acidit fosforik ndahet) me lëshimin e 40 kJ energji. ATP është burimi i vetëm i energjisë për të gjitha reaksionet qelizore. Transformimi i tij ndodh sipas skemës së mëposhtme:

Le të ndalemi më në detaje për rëndësinë e acideve nukleike, të cilat kryejnë funksione shumë të rëndësishme në qelizë. Veçoritë e strukturës kimike të acideve nukleike ofrojnë mundësinë e ruajtjes, transferimit dhe trashëgimisë tek qelizat bija të informacionit për strukturën e molekulave të proteinave që sintetizohen në çdo ind në një fazë të caktuar të zhvillimit individual.

Meqenëse shumica e vetive në trup përcaktohen nga proteinat, është e qartë se stabiliteti i acideve nukleike është kushti më i rëndësishëm për jetën e qelizave dhe të gjithë organizmave. Çdo ndryshim në strukturën e acideve nukleike sjell ndryshime në strukturën e qelizave ose aktivitetin e proceseve fiziologjike në to, duke ndikuar kështu në qëndrueshmërinë. Studimi i strukturës së acideve nukleike, i cili u krijua për herë të parë nga biologu amerikan Watson dhe fizikani anglez Crick, është jashtëzakonisht i rëndësishëm për të kuptuar trashëgiminë e tipareve në organizma dhe modelet e funksionimit të qelizave individuale dhe sistemeve qelizore - indeve dhe organet.

Hulumtimet nga biokimistët kanë vërtetuar se biosinteza e proteinave në organizmat e gjallë kryhet nën kontrollin e acideve nukleike.

Kështu, acidet nukleike sigurojnë ruajtjen e qëndrueshme të informacionit trashëgues dhe kontrollojnë formimin e proteinave enzimë përkatëse, dhe proteinat enzimë përcaktojnë tiparet kryesore të metabolizmit qelizor. E gjithë kjo është shumë e rëndësishme për ruajtjen e stabilitetit kimik të organizmave dhe është vendimtare për ekzistencën e jetës në Tokë.

Ato përbëjnë 20-30% të masës qelizore. Këtu përfshihen biopolimerët - proteinat, acidet nukleike, karbohidratet, yndyrnat, ATP, etj.

Llojet e ndryshme të qelizave përmbajnë sasi të ndryshme të përbërjeve organike. Karbohidratet komplekse mbizotërojnë në qelizat bimore, ndërsa proteinat dhe yndyrat mbizotërojnë në qelizat shtazore. Sidoqoftë, çdo grup substancash organike në çdo lloj qelize kryen funksione: sigurimin e energjisë, të qenit një material ndërtimi, mbajtjen e informacionit, etj.

ketrat. Ndër substancat organike, qelizat dhe proteinat zënë vendin e parë në sasi dhe rëndësi. Në kafshë ato përbëjnë 50% të masës së thatë të qelizës.

Trupi i njeriut përmban shumë lloje të molekulave të proteinave që ndryshojnë nga njëra-tjetra dhe nga proteinat e organizmave të tjerë.

Lidhja peptide:

Kur kombinohen, molekulat formojnë: një dipeptid, tripeptid ose polipeptid. Ky është një përbërje prej 20 ose më shumë aminoacide. Rendi i transformimit të aminoacideve në një molekulë është shumë i ndryshëm. Kjo lejon ekzistencën e varianteve që ndryshojnë në kërkesat dhe vetitë e molekulave të proteinave.

Sekuenca e aminoacideve në një molekulë quhet strukturë.

Primar – linear.

E mesme - spirale.

Terciar - globula.

Kuaternar - bashkimi i globulave (hemoglobina).

Humbja e organizimit strukturor nga një molekulë quhet denatyrim. Shkaktohet nga ndryshimet në temperaturë, pH dhe rrezatim. Me ekspozim të vogël, molekula mund të rivendosë vetitë e saj. Përdoret në mjekësi (antibiotikë).

Funksionet e proteinave në një qelizë janë të ndryshme. Më e rëndësishmja është ndërtimi. Proteinat janë të përfshira në formimin e të gjitha membranave qelizore në organele. Funksioni katalitik është jashtëzakonisht i rëndësishëm - të gjitha enzimat janë proteina. Funksioni motorik sigurohet nga proteinat kontraktuese. Transporti - konsiston në lidhjen e elementeve kimike dhe transferimin e tyre në inde. Funksioni mbrojtës sigurohet nga proteina të veçanta - antitrupa të formuara në leukocite. Proteinat shërbejnë si burim energjie - me zbërthimin e plotë të 1 g proteina, lirohet 11,6 kJ.

Karbohidratet. Këto janë komponime të karbonit, hidrogjenit dhe oksigjenit. Përfaqësohen nga sheqernat. Qeliza përmban deri në 5%. Më të pasurat janë qelizat bimore - deri në 90% të masës (patate, oriz). Ato ndahen në të thjeshta dhe komplekse. E thjeshtë - monosakaride (glukozë) C 6 H 12 O 6, sheqer rrushi, fruktozë. Disakarid – (saharozë) C ]2 H 22 O 11 panxhar dhe sheqer kallami. Polisheqerna (celulozë, niseshte) (C 6 H 10 O 5) n.

Karbohidratet kryejnë kryesisht funksione ndërtimore dhe energjetike. Kur oksidohet 1 g karbohidrate, lirohet 17,6 kJ. Niseshteja dhe glikogjeni shërbejnë si rezerva energjetike të qelizës.

Lipidet. Këto janë yndyrna dhe substanca të ngjashme me yndyrën në qelizë. Ato janë estere të glicerinës dhe acideve të ngopura dhe të pangopura me peshë molekulare të lartë. Ato mund të jenë të ngurta ose të lëngshme - vajra. Në bimë ato përmbahen në fara, nga 5-15% e lëndës së thatë.

Funksioni kryesor është energjia - kur shpërbëhet 1 g yndyrë, lirohet 38.9 kJ. Yndyrnat janë rezerva të lëndëve ushqyese. Yndyrnat kryejnë një funksion ndërtimi dhe janë një izolues i mirë i nxehtësisë.

Acidet nukleike. Këto janë komponime organike komplekse. Ato përbëhen nga C, H 2, O 2, N 2, P. Përmbahen në bërthama dhe citoplazmë.

a) ADN-ja është një polinukleotid biologjik i përbërë nga dy zinxhirë nukleotidesh. Nukleotidet - përbëhen nga 4 baza azotike: 2 purina - Adeninë dhe Valinë, 2 pirimedina Citozina dhe Guanina, si dhe sheqeri - deoksiriboza dhe një mbetje e acidit fosforik.

Në çdo zinxhir, nukleotidet janë të lidhura me lidhje kovalente. Zinxhirët e nukleotideve formojnë spirale. Një spirale e ADN-së e mbushur me proteina formon një strukturë - një kromozom.

b) ARN është një polimer, monomerët e të cilit janë nukleotide të ngjashme me ADN-në, bazat azotike - A, G, C. Në vend të timinës ka Urace. Karbohidrati në ARN është ribozë dhe ka një mbetje të acidit fosforik.

ARN-të me dy zinxhirë janë bartës të informacionit gjenetik. Me një zinxhir - mbani informacion në lidhje me sekuencën e aminoacideve në një proteinë. Ekzistojnë disa ARN me një zinxhir:

Ribozomale - 3-5 mijë nukleotide;

Informative – 300-30000 nukleotide;

Transporti - 76-85 nukleotide.

Sinteza e proteinave kryhet në ribozome me pjesëmarrjen e të gjitha llojeve të ARN-së.

Pyetje kontrolli

1. Qeliza është organizëm apo pjesë e saj?

2. Përbërja elementare e qelizave.

3. Uji dhe mineralet.

4. Substancat organike të qelizës.

Substancat organike në një qelizë Ato përbëjnë 20-30% të masës qelizore. Këtu përfshihen biopolimerët - proteinat, acidet nukleike, karbohidratet, yndyrnat, ATP, etj. Llojet e ndryshme të qelizave përmbajnë sasi të ndryshme të përbërjeve organike. Karbohidratet komplekse mbizotërojnë në qelizat bimore, ndërsa proteinat dhe yndyrat mbizotërojnë në qelizat shtazore. Sidoqoftë, çdo grup substancash organike në çdo lloj qelize kryen funksione: sigurimin e energjisë, të qenit një material ndërtimi, mbajtjen e informacionit, etj. ketrat. Ndër substancat organike, qelizat dhe proteinat zënë vendin e parë në sasi dhe rëndësi. Në kafshë ato përbëjnë 50% të masës së thatë të qelizës. Në trupin e njeriut ka shumë lloje të molekulave të proteinave që ndryshojnë nga njëra-tjetra dhe nga proteinat e organizmave të tjerë.Megjithë diversitetin dhe kompleksitetin e madh të strukturës, proteinat ndërtohen nga 20 aminoacide: aminoacidet kanë veti amfoterike, prandaj ato ndërveprojnë me njëri-tjetrin:

Lidhja peptide:

Kur kombinohen, molekulat formojnë: një dipeptid, tripeptid ose polipeptid. Ky është një përbërje prej 20 ose më shumë aminoacide. Rendi i transformimit të aminoacideve në një molekulë është shumë i ndryshëm. Kjo lejon ekzistencën
opsione që ndryshojnë në kërkesat dhe vetitë e molekulave të proteinave. Sekuenca e aminoacideve në një molekulë quhet strukturë. Primar – linear. E mesme - spirale. Terciar - globula. Kuaternar - bashkimi i globulave (hemoglobina). Humbja e organizimit strukturor nga një molekulë quhet denatyrim. Shkaktohet nga ndryshimet në temperaturë, pH dhe rrezatim. Me ekspozim të vogël, molekula mund të rivendosë vetitë e saj. Përdoret në mjekësi (antibiotikë). Funksionet e proteinave në një qelizë janë të ndryshme. Më e rëndësishmja është ndërtimi. Proteinat janë të përfshira në formimin e të gjitha membranave qelizore në organele. Funksioni katalitik është jashtëzakonisht i rëndësishëm - të gjitha enzimat janë proteina. Funksioni motorik sigurohet nga proteinat kontraktuese. Transporti - konsiston në lidhjen e elementeve kimike dhe transferimin e tyre në inde. Funksioni mbrojtës sigurohet nga proteina të veçanta - antitrupa të formuara në leukocite. Proteinat shërbejnë si burim energjie - me zbërthimin e plotë të 1 g proteina, lirohet 11,6 kJ. Karbohidratet. Këto janë komponime të karbonit, hidrogjenit dhe oksigjenit. Përfaqësohen nga sheqernat. Qeliza përmban deri në 5%. Më të pasurat janë qelizat bimore - deri në 90% të masës (patate, oriz). Ato ndahen në të thjeshta dhe komplekse. E thjeshtë - monosakaride (glukozë) C 6 H 12 O 6, sheqer rrushi, fruktozë. Disakarid – (saharozë) C ]2 H 22 O 11 panxhar dhe sheqer kallami. Polisheqerna (celulozë, niseshte) (C 6 H 10 O 5) n. Karbohidratet kryejnë kryesisht funksione ndërtimore dhe energjetike. Kur oksidohet 1 g karbohidrate, lirohet 17,6 kJ. Niseshteja dhe glikogjeni shërbejnë si rezerva energjetike të qelizës. Lipidet. Këto janë yndyrna dhe substanca të ngjashme me yndyrën në qelizë. Ato janë estere të glicerinës dhe acideve të ngopura dhe të pangopura me peshë molekulare të lartë. Ato mund të jenë të ngurta ose të lëngshme - vajra. Në bimë ato përmbahen në fara, nga 5-15% e lëndës së thatë. Funksioni kryesor është energjia - kur shpërbëhet 1 g yndyrë, lirohet 38.9 kJ. Yndyrnat janë rezerva të lëndëve ushqyese. Yndyrnat kryejnë një funksion ndërtimi dhe janë një izolues i mirë i nxehtësisë. Acidet nukleike. Këto janë komponime organike komplekse. Ato përbëhen nga C, H 2, O 2, N 2, P. Përmbahen në bërthama dhe citoplazmë.
a) ADN-ja është një polinukleotid biologjik i përbërë nga dy zinxhirë nukleotidesh. Nukleotidet - përbëhen nga 4 baza azotike: 2 purina - Adeninë dhe Valinë, 2 pirimedina Citozina dhe Guanina, si dhe sheqeri - deoksiriboza dhe një mbetje e acidit fosforik. Në çdo zinxhir, nukleotidet janë të lidhura me lidhje kovalente. Zinxhirët e nukleotideve formojnë spirale. Një spirale e ADN-së e mbushur me proteina formon një strukturë - një kromozom. b) ARN është një polimer, monomerët e të cilit janë nukleotide të ngjashme me ADN-në, bazat azotike - A, G, C. Në vend të timinës ka Urace. Karbohidrati në ARN është ribozë dhe ka një mbetje të acidit fosforik.

ARN-të me dy zinxhirë janë bartës të informacionit gjenetik. Me një zinxhir - mbani informacion në lidhje me sekuencën e aminoacideve në një proteinë. Ekzistojnë disa ARN me një zinxhir: - Ribozomale – 3-5 mijë nukleotide; - Informative – 300-30000 nukleotide; - Transporti – 76-85 nukleotide. Sinteza e proteinave kryhet në ribozome me pjesëmarrjen e të gjitha llojeve të ARN-së.

Pyetje kontrolli

1. Qeliza është organizëm apo pjesë e saj? 2. Përbërja elementare e qelizave. 3. Uji dhe mineralet. 4. Substancat organike të qelizës. 5. Proteinat. 6. Karbohidratet, yndyrnat. 7. ADN. 8. ARN.

Tema 2.2 Struktura dhe funksionet e qelizës

Pyetje kontrolli

1. Çfarë nënkuptohet me nivelin e organizimit të qelizave? 2. Karakteristikat e prokariotëve dhe eukariotëve. 3. Struktura e prokariotëve. 4. Morfologjia e prokarioteve. 5. Struktura e eukarioteve. 6. Struktura dhe funksionet e bërthamës. 7. Kariotipi dhe veçoritë e tij. 8. Struktura dhe funksionet e nukleolit. Tema 2.2.1 Kompleksi Golgi, lizozomet, mitokondritë,

ribozomet, qendra qelizore; organoidet e levizjes

Citoplazma- Ky është mjedisi i brendshëm gjysmë i lëngshëm i qelizës në të cilin zhvillohen të gjitha proceset biokimike. Ai përmban struktura - organele dhe komunikon ndërmjet tyre. Organelet kanë karakteristika të rregullta të strukturës dhe sjelljes gjatë periudhave të ndryshme të jetës së qelizave dhe kryejnë funksione të caktuara. Ka organele karakteristike për të gjitha qelizat - mitokondri, qendra qelizore, aparati Golgi, ribozomet, EPS, lizozomet. Organelet e lëvizjes - flagjelat dhe ciliat janë karakteristikë e organizmave njëqelizorë. Në citoplazmë depozitohen substanca të ndryshme - inkluzione. Këto janë struktura të përhershme që lindin në procesin e jetës. Përfshirjet e dendura janë granula, përfshirjet e lëngshme janë vakuola. Madhësia e tyre përcaktohet nga aktiviteti jetësor i qelizave. Organizimi strukturor i qelizës bazohet në parimin e strukturës së membranës. Kjo do të thotë se qeliza përbëhet kryesisht nga membrana. Të gjitha membranat kanë një strukturë të ngjashme. Modeli i pranuar është një strukturë e lëngshme-mozaik: membrana formohet nga dy rreshta lipidesh në të cilat molekulat e proteinave janë zhytur në thellësi të ndryshme. Membrana e jashtme citoplazmikeËshtë i pranishëm në të gjitha qelizat dhe ndan citoplazmën nga mjedisi i jashtëm, duke formuar sipërfaqen e qelizës. Sipërfaqja e qelizës është heterogjene, vetitë e saj fiziologjike janë të ndryshme. Qeliza ka forcë dhe elasticitet të lartë. Membrana citoplazmike ka pore nëpër të cilat kalojnë molekulat e substancave. Hyrja e substancave në qelizë është një proces që kërkon konsum të energjisë. Membrana qelizore ka vetinë e gjysmëpërshkueshmërisë. Mekanizmi që siguron gjysmëpërshkueshmërinë është osmoza. Përveç osmozës, kimikatet dhe lëndët e ngurta mund të hyjnë në qelizë përmes zgjatjeve - pinocetozës dhe fagocitozës. Membrana citoplazmike gjithashtu siguron komunikim midis qelizave në indet e organizmave shumëqelizorë për shkak të palosjeve dhe rritjeve të shumta. Blloku 2. Qeliza si sistem biologjik

2.3. Përbërja kimike e qelizës. Makro- dhe mikroelementet. Marrëdhënia midis strukturës dhe funksioneve të substancave inorganike dhe organike (proteina, acide nukleike, karbohidrate, lipide, ATP) që përbëjnë qelizën. Roli i kimikateve në qelizë dhe në trupin e njeriut.

Përbërja kimike e qelizës

Shumica e elementeve kimike të Tabelës Periodike të Elementeve të D.I. Mendeleev të zbuluar deri më sot janë gjetur në organizmat e gjallë. Nga njëra anë, ato nuk përmbajnë një element të vetëm që nuk do të gjendej në natyrën e pajetë, dhe nga ana tjetër, përqendrimet e tyre në trupat e natyrës së pajetë dhe organizmat e gjallë ndryshojnë ndjeshëm.
Këto elemente kimike formojnë substanca inorganike dhe organike. Përkundër faktit se substancat inorganike mbizotërojnë në organizmat e gjallë, janë substancat organike ato që përcaktojnë veçantinë e përbërjes së tyre kimike dhe fenomenin e jetës në tërësi, pasi ato sintetizohen kryesisht nga organizmat në procesin e jetës dhe luajnë një rol jetësor në reagimet.
Shkenca e biokimisë studion përbërjen kimike të organizmave dhe reaksionet kimike që ndodhin në to.
Duhet të theksohet se përmbajtja e kimikateve në qeliza dhe inde të ndryshme mund të ndryshojë ndjeshëm. Për shembull, nëse në qelizat shtazore proteinat mbizotërojnë midis përbërjeve organike, atëherë në qelizat bimore mbizotërojnë karbohidratet.

Element kimik	korja e tokës	Uji i detit	Organizma të gjallë
RRETH	49,2	85,8	65-75
ME	0,4	0,0035	15-18
N	1,0	10,67	8-10
N	0,04	0,37	1,5-3,0
R	0,1	0,003	0,20-1,0
S	0,15	0,09	0,15-0,2
TE	2,35	0,04	0,15-0,4
Sa	3,25	0,05	0,04-2,0
Cl	0,2	0,06	0,05-0,1
Mg	2,35	0,14	0,02-0,03
Na	2,4	1,14	0,02-0,03
Fe	4,2	0,00015	0,01-0,015
Zn	< 0,01	0,00015	0,0003
Cu	< 0,01	< 0,00001	0,0002
I	< 0,01	0,000015	0,0001
F	0,1	2,07	0,0001

Makro- dhe mikroelementet

Rreth 80 elementë kimikë gjenden në organizmat e gjallë, por vetëm 27 prej këtyre elementeve kanë funksionet e tyre në qelizë dhe organizëm. Elementet e mbetura janë të pranishme në sasi të vogla dhe, me sa duket, hyjnë në trup me ushqim, ujë dhe ajër. Përmbajtja e elementeve kimike në trup ndryshon ndjeshëm. Në varësi të përqendrimit të tyre, ato ndahen në makroelemente dhe mikroelemente.
Përqendrimi i çdo makronutrienti në trup kalon 0.01%, dhe përmbajtja e tyre totale është 99%. Makroelementët përfshijnë oksigjen, karbon, hidrogjen, azot, fosfor, squfur, kalium, kalcium, natrium, klor, magnez dhe hekur. Katër elementët e parë të listuar (oksigjeni, karboni, hidrogjeni dhe azoti) quhen gjithashtu organogjenë, pasi ato janë pjesë e përbërjeve organike kryesore. Fosfori dhe squfuri janë gjithashtu përbërës të një numri substancash organike, të tilla si proteinat dhe acidet nukleike. Fosfori është thelbësor për formimin e kockave dhe dhëmbëve.
Pa makroelementët e mbetur, funksionimi normal i trupit është i pamundur. Kështu, kaliumi, natriumi dhe klori janë të përfshirë në proceset e ngacmimit të qelizave. Kaliumi është gjithashtu i nevojshëm për funksionimin e shumë enzimave dhe mbajtjen e ujit në qelizë. Kalciumi gjendet në muret qelizore të bimëve, kockave, dhëmbëve dhe guaskave të molusqeve dhe kërkohet për tkurrjen e qelizave muskulore dhe lëvizjen ndërqelizore. Magnezi është një komponent i klorofilit, një pigment që lejon fotosintezën të ndodhë. Ai gjithashtu merr pjesë në biosintezën e proteinave. Hekuri, përveçse është pjesë e hemoglobinës, e cila mbart oksigjenin në gjak, është i nevojshëm për proceset e frymëmarrjes dhe fotosintezës, si dhe për funksionimin e shumë enzimave.
Mikroelementet përmbahen në trup në përqendrime më të vogla se 0,01%, dhe përqendrimi i tyre total në qelizë nuk arrin 0,1%. Mikroelementet përfshijnë zinkun, bakrin, manganin, kobaltin, jodin, fluorin, etj. Zinku është pjesë e molekulës së hormonit pankreatik të insulinës, bakri është i nevojshëm për proceset e fotosintezës dhe të frymëmarrjes. Kobalti është një përbërës i vitaminës B12, mungesa e së cilës çon në anemi. Jodi është i nevojshëm për sintezën e hormoneve të tiroides, të cilat sigurojnë metabolizëm normal, dhe fluori shoqërohet me formimin e smaltit të dhëmbëve.
Përmbajtja e elementeve kimike në qeliza dhe organizma të ndryshëm nuk është e njëjtë; në një masë të madhe përcaktohet nga kushtet mjedisore. Kështu, qelizat e algave të detit përmbajnë relativisht shumë jod, kafshët vertebrore përmbajnë hekur, dhe molusqet dhe krustacet përmbajnë bakër.
Si mungesa, ashtu edhe teprica ose çrregullimi i metabolizmit të makro dhe mikroelementeve çojnë në zhvillimin e sëmundjeve të ndryshme. Në veçanti, mungesa e kalciumit dhe fosforit shkakton rakit, mungesa e azotit shkakton mungesë të rëndë të proteinave, mungesa e hekurit shkakton anemi dhe mungesa e jodit shkakton ndërprerje në formimin e hormoneve të tiroides dhe ulje të shkallës metabolike. Një rënie në marrjen e fluorit nga uji dhe ushqimi përcakton në masë të madhe prishjen e rinovimit të smaltit të dhëmbëve dhe, si pasojë, një predispozicion ndaj kariesit. Plumbi është toksik për pothuajse të gjithë organizmat. Teprica e tij shkakton dëme të pakthyeshme në tru dhe në sistemin nervor qendror, i cili manifestohet me humbje të shikimit dhe dëgjimit, pagjumësi, dështim të veshkave, kriza, si dhe mund të çojë në paralizë dhe sëmundje të tilla si kanceri. Helmimi akut nga plumbi shoqërohet me halucinacione të papritura dhe përfundon në koma dhe vdekje.
Mungesa e makro- dhe mikroelementeve mund të kompensohet duke rritur përmbajtjen e tyre në ushqim dhe në ujin e pijshëm, si dhe duke marrë medikamente. Kështu, jodi gjendet në ushqimet e detit dhe kripa e jodizuar, kalciumi gjendet në lëvozhgat e vezëve, etj.

Substancat inorganike të qelizës

Elementet kimike të qelizës formojnë komponime të ndryshme - inorganike dhe organike. Në lëndët inorganike të qelizës bëjnë pjesë uji, kripërat minerale, acidet etj., kurse në lëndët organike bëjnë pjesë proteinat, acidet nukleike, karbohidratet, lipidet, ATP, vitaminat etj.
Ujë (H 2 0) - substanca inorganike më e zakonshme e qelizës, e cila ka veti fiziko-kimike unike. Nuk ka shije, ngjyrë, erë. Dendësia dhe viskoziteti i të gjitha substancave vlerësohet duke përdorur ujë. Ashtu si shumë substanca të tjera, uji mund të ekzistojë në tre gjendje grumbullimi: i ngurtë (akulli), i lëngët dhe i gaztë (avulli). Pika e shkrirjes së ujit është 0°C, pika e vlimit është 100°C, megjithatë, shpërbërja e substancave të tjera në ujë mund të ndryshojë këto karakteristika. Kapaciteti termik i ujit është gjithashtu mjaft i lartë - 4200 kJ/mol.K, gjë që i jep mundësinë të marrë pjesë në proceset e termorregullimit. Në një molekulë uji, atomet e hidrogjenit janë të vendosura në një kënd prej 105°, me çifte elektronike të përbashkëta të tërhequra nga atomi më elektronegativ i oksigjenit. Kjo përcakton vetitë e dipolit të molekulave të ujit (njëri skaj është i ngarkuar pozitivisht dhe tjetri i ngarkuar negativisht) dhe mundësinë e formimit të lidhjeve hidrogjenore midis molekulave të ujit. Kohezioni i molekulave të ujit qëndron në themel të fenomenit të tensionit sipërfaqësor, kapilaritetit dhe vetive të ujit si një tretës universal. Si rezultat, të gjitha substancat ndahen në ato të tretshme në ujë (hidrofile) dhe të patretshme në të (hidrofobe). Falë këtyre vetive unike, është e paracaktuar që uji është bërë baza e jetës në Tokë.
Përmbajtja mesatare e ujit në qelizat e trupit ndryshon dhe mund të ndryshojë me moshën. Kështu, në një embrion njerëzor një muajsh e gjysmë, përmbajtja e ujit në qeliza arrin 97,5%, në një fëmijë tetë muajsh - 83%, tek një i porsalindur zvogëlohet në 74%, dhe në një i rritur mesatarisht është 66%. Megjithatë, qelizat e trupit ndryshojnë në përmbajtjen e tyre të ujit. Pra, kockat përmbajnë rreth 20% ujë, mëlçia - 70%, dhe truri - 86%. Në përgjithësi, mund të themi se përqendrimi i ujit në qeliza është drejtpërdrejt proporcional me shkallën metabolike.
Kripërat minerale mund të jetë në gjendje të tretur ose të patretur. Kripërat e tretshme shpërndahen në jone - katione dhe anione. Kationet më të rëndësishme janë jonet e kaliumit dhe natriumit, të cilët lehtësojnë transferimin e substancave nëpër membranë dhe janë të përfshirë në shfaqjen dhe përcjelljen e impulseve nervore; si dhe jonet e kalciumit, i cili merr pjesë në proceset e tkurrjes së fibrave muskulore dhe koagulimit të gjakut; magnez, i cili është pjesë e klorofilit; hekuri, i cili është pjesë e një numri proteinash, duke përfshirë hemoglobinën. Anionet më të rëndësishme janë anioni i fosfatit, i cili është pjesë e ATP dhe acideve nukleike, dhe mbetjet e acidit karbonik, i cili zbut luhatjet në pH të mjedisit. Jonet e kripërave minerale sigurojnë depërtimin e vetë ujit në qelizë dhe mbajtjen e tij në të. Nëse përqendrimi i kripës në mjedis është më i ulët se në qelizë, atëherë uji depërton në qelizë. Jonet gjithashtu përcaktojnë vetitë buferike të citoplazmës, d.m.th aftësinë e saj për të mbajtur një pH konstant pak alkalik të citoplazmës, pavarësisht nga formimi i vazhdueshëm i produkteve acidike dhe alkaline në qelizë.
Kripërat e patretshme (CaC0 3, Ca 3 (P0 4) 2, etj.) janë pjesë e kockave, dhëmbëve, guaskave dhe guaskave të kafshëve njëqelizore dhe shumëqelizore.
Përveç kësaj, organizmat mund të prodhojnë komponime të tjera inorganike, të tilla si acide dhe okside. Kështu, qelizat parietale të stomakut të njeriut prodhojnë acid klorhidrik, i cili aktivizon enzimën tretëse të pepsinës, dhe oksidi i silikonit përshkon muret qelizore të bishtit të kalit dhe formon guaskat e diatomeve. Vitet e fundit është studiuar edhe roli i oksidit nitrik (II) në sinjalizimin në qeliza dhe në trup.

Çështje organike

Karakteristikat e përgjithshme të substancave organike të qelizës

Substancat organike të një qelize mund të përfaqësohen si nga molekula relativisht të thjeshta ashtu edhe nga ato më komplekse. Në rastet kur një molekulë komplekse (makromolekulë) formohet nga një numër i konsiderueshëm i molekulave më të thjeshta që përsëriten, ajo quhet polimer, dhe njësitë strukturore quhen monomere. Në varësi të faktit nëse njësitë e polimerit përsëriten apo jo, ato klasifikohen si të rregullta ose të parregullta. Polimeret përbëjnë deri në 90% të masës së lëndës së thatë të qelizës. Ato i përkasin tre klasave kryesore të komponimeve organike - karbohidratet (polisaharidet), proteinat dhe acidet nukleike. Polisakaridet janë polimere të rregullta, ndërsa proteinat dhe acidet nukleike janë të parregullta. Në proteinat dhe acidet nukleike, sekuenca e monomereve është jashtëzakonisht e rëndësishme, pasi ato kryejnë një funksion informacioni.

Karbohidratet - Këto janë komponime organike që përbëhen kryesisht nga tre elementë kimikë - karboni, hidrogjeni dhe oksigjeni, megjithëse një numër karbohidratesh përmbajnë gjithashtu azot ose squfur. Formula e përgjithshme e karbohidrateve është C m (H 2 0) n. Ato ndahen në karbohidrate të thjeshta dhe komplekse.
Karbohidratet e thjeshta (monosakaridet) përmbajnë një molekulë të vetme sheqeri që nuk mund të ndahet në më të thjeshta. Këto janë substanca kristalore, të ëmbla në shije dhe shumë të tretshme në ujë. Monosakaridet marrin pjesë aktive në metabolizmin e qelizave dhe janë pjesë e karbohidrateve komplekse - oligosakarideve dhe polisaharideve.
Monosakaridet klasifikohen sipas numrit të atomeve të karbonit (C 3 - C 9), për shembull, pentozat (C 5) dhe heksozat (C 6). Pentozat përfshijnë ribozën dhe deoksiribozën. Riboza është pjesë e ARN dhe ATP. Deoksiriboza është një përbërës i ADN-së. Heksozat (C 6 H 12 0 6) janë glukoza, fruktoza, galaktoza, etj.
Glukoza(sheqeri i rrushit) gjendet në të gjithë organizmat, përfshirë gjakun e njeriut, pasi është një rezervë energjie. Është pjesë e shumë sheqernave komplekse: saharozë, laktozë, maltozë, niseshte, celulozë, etj.
Fruktoza(sheqer frutash) gjendet në përqendrime më të larta në fruta, mjaltë dhe rrënjë panxhar sheqeri. Ai jo vetëm që merr pjesë aktive në proceset metabolike, por është gjithashtu pjesë e saharozës dhe disa polisaharideve, si insulina.
Shumica e monosakarideve janë në gjendje të japin një reaksion "pasqyrë argjendi" dhe të zvogëlojnë bakrin kur shtohet lëngu i felingut (një përzierje e tretësirave të sulfatit të bakrit (II) dhe tartratit të natriumit të kaliumit) dhe zierjes.
Oligosakaridet përfshijnë karbohidratet e formuara nga disa mbetje monosakaride. Në përgjithësi ato janë gjithashtu shumë të tretshme në ujë dhe të ëmbël në shije. Varësisht nga numri i këtyre mbetjeve dallohen disakaridet (dy mbetje), trisakaridet (tre) etj.. Disakaridet përfshijnë saharozën, laktozën, maltozën etj.
Saharoza (panxhar ose sheqer kallami) përbëhet nga mbetje të glukozës dhe fruktozës dhe gjendet në organet e ruajtjes së disa bimëve. Ka veçanërisht shumë saharozë në frutat rrënjësore të panxharit të sheqerit dhe kallam sheqerit, nga ku ato merren në mënyrë industriale. Ai shërben si standard për ëmbëlsinë e karbohidrateve.
Laktoza, ose sheqeri i qumështit, formohet nga mbetjet e glukozës dhe galaktozës, që gjenden në qumështin e nënës dhe të lopës.
Maltoza(sheqeri i maltit) përbëhet nga dy njësi glukoze. Formohet gjatë zbërthimit të polisaharideve në farat e bimëve dhe në sistemin tretës të njeriut dhe përdoret në prodhimin e birrës.
Polisakaridet janë biopolimere, monomerët e të cilëve janë mbetje mono- ose disakaride. Shumica e polisaharideve janë të patretshëm në ujë dhe kanë një shije të pa ëmbëlsuar. Këto përfshijnë niseshte, glikogjen, celulozë dhe kitinë.
Niseshteja është një substancë pluhuri e bardhë që nuk laget nga uji, por kur zihet me ujë të nxehtë formon një pezullim - një pastë. Në realitet, niseshteja përbëhet nga dy polimere - amiloza më pak e degëzuar dhe amilopektina më e degëzuar. Monomeri i amilozës dhe amilopektinës është glukoza. Niseshteja është substanca kryesore ruajtëse e bimëve, e cila grumbullohet në sasi të mëdha në fara, fruta, zhardhokët, rizomat dhe organet e tjera të ruajtjes së bimëve. Një reagim cilësor ndaj niseshtës është një reagim me jod, në të cilin niseshteja kthehet në blu-vjollcë.
Glikogjeni(niseshte shtazore) është një polisaharid rezervë i kafshëve dhe kërpudhave, i cili tek njerëzit grumbullohet në sasitë më të mëdha në muskuj dhe mëlçi. Është gjithashtu i patretshëm në ujë dhe nuk ka shije të ëmbël. Monomeri i glikogjenit është glukoza. Krahasuar me molekulat e niseshtës, molekulat e glikogjenit janë edhe më të degëzuara.
Celuloza ose fibra, është polisakaridi kryesor mbështetës i bimëve. Monomeri i celulozës është glukoza. Molekulat e padegëzuara të celulozës formojnë tufa që janë pjesë e mureve qelizore të bimëve dhe disa kërpudhave. Celuloza është baza e drurit, përdoret në ndërtim, në prodhimin e tekstileve, letrës, alkoolit dhe shumë lëndëve organike. Celuloza është kimikisht inerte dhe nuk tretet as në acide as në alkale. Gjithashtu nuk zbërthehet nga enzimat në sistemin tretës të njeriut, por tretja e tij lehtësohet nga bakteret në zorrën e trashë. Përveç kësaj, fibra stimulon kontraktimet e mureve të traktit gastrointestinal, duke ndihmuar në përmirësimin e funksionimit të tij.
Kitinështë një polisaharid, monomeri i të cilit është një monosakarid që përmban azot. Është pjesë e mureve qelizore të kërpudhave dhe predhave të artropodëve. Sistemit tretës të njeriut i mungon gjithashtu enzima për tretjen e kitinës; vetëm disa baktere e kanë atë.
Funksionet e karbohidrateve. Karbohidratet kryejnë funksione plastike (ndërtimi), energjie, ruajtjeje dhe mbështetëse në qelizë. Ato formojnë muret qelizore të bimëve dhe kërpudhave. Vlera energjetike e zbërthimit të 1 g karbohidrate është 17,2 kJ. Glukoza, fruktoza, saharoza, niseshteja dhe glikogjeni janë substanca ruajtëse. Karbohidratet gjithashtu mund të jenë pjesë e lipideve dhe proteinave komplekse, duke formuar glikolipide dhe glikoproteina, veçanërisht në membranat qelizore. Jo më pak i rëndësishëm është roli i karbohidrateve në njohjen ndërqelizore dhe perceptimin e sinjaleve nga mjedisi i jashtëm, pasi ato funksionojnë si receptorë si pjesë e glikoproteinave.
Lipidet është një grup kimikisht heterogjen substancash me peshë molekulare të ulët me veti hidrofobike. Këto substanca janë të patretshme në ujë dhe formojnë emulsione në të, por janë shumë të tretshme në tretës organikë. Lipidet janë të yndyrshme në prekje, shumë prej tyre lënë shenja karakteristike që nuk thahen në letër. Së bashku me proteinat dhe karbohidratet, ato janë një nga përbërësit kryesorë të qelizave. Përmbajtja e lipideve në qeliza të ndryshme nuk është e njëjtë, veçanërisht ka shumë në farat dhe frutat e disa bimëve, në mëlçi, zemër dhe gjak.
Në varësi të strukturës së molekulës, lipidet ndahen në të thjeshta dhe komplekse. Lipidet e thjeshta përfshijnë lipide neutrale (yndyrna), dyllë, sterole dhe steroid. Lipidet komplekse përmbajnë gjithashtu një komponent tjetër, jo lipid. Më të rëndësishmet prej tyre janë fosfolipidet, glikolipidet etj.
Yndyrnat janë derivate të glicerinës së alkoolit trihidrik dhe acideve yndyrore më të larta. Shumica e acideve yndyrore përmbajnë 14-22 atome karboni. Midis tyre ka edhe të ngopura dhe të pangopura, domethënë që përmbajnë lidhje të dyfishta. Acidet yndyrore më të zakonshme të ngopura janë palmitik dhe stearik, dhe acidet yndyrore më të zakonshme të pangopura janë oleike. Disa acide yndyrore të pangopura nuk sintetizohen në trupin e njeriut ose sintetizohen në sasi të pamjaftueshme, dhe për këtë arsye janë thelbësore. Mbetjet e glicerinës formojnë "koka" hidrofile, dhe mbetjet e acideve yndyrore formojnë "bisht".
ketrat - Këto janë komponime me molekulare të lartë, biopolimere, monomerët e të cilave janë aminoacide të lidhura me lidhje peptide.
Amino acid quhet një përbërje organike që ka një grup amino, një grup karboksil dhe një radikal. Në total, në natyrë gjenden rreth 200 aminoacide, të cilat ndryshojnë në radikale dhe rregullim të ndërsjellë të grupeve funksionale, por vetëm 20 prej tyre mund të jenë pjesë e proteinave. Aminoacidet e tilla quhen proteinogjene.
Fatkeqësisht, jo të gjitha aminoacidet proteinogjene mund të sintetizohen në trupin e njeriut, kështu që ato ndahen në të zëvendësueshme dhe thelbësore.
Aminoacidet jo thelbësore formohen në trupin e njeriut në sasitë e nevojshme, por ato thelbësore jo. Ato duhet të furnizohen me ushqim, por mund të sintetizohen pjesërisht edhe nga mikroorganizmat e zorrëve. Ka 8 aminoacide krejtësisht esenciale, të cilat përfshijnë valinën, izoleucinën, leucinën, lizinën, metioninën, treoninën, triptofanin dhe fenilalaninën. Përkundër faktit se absolutisht të gjitha aminoacidet proteinogjene sintetizohen në bimë, proteinat bimore janë të paplota sepse nuk përmbajnë grupin e plotë të aminoacideve dhe prania e proteinave në pjesët vegjetative të bimëve rrallë tejkalon 1-2% të masës. . Prandaj, është e nevojshme të hani proteina jo vetëm me origjinë bimore, por edhe me origjinë shtazore.
Një sekuencë e dy aminoacideve të lidhura me lidhje peptide quhet dipeptid, prej treve - një tripeptid, etj. Midis peptideve ka përbërës të tillë të rëndësishëm si hormonet (oksitocina, vazopresina), antibiotikët, etj. Një zinxhir prej më shumë se dhjetë amino acidet quhen polipeptid dhe polipeptidet që përmbajnë më shumë se 50 mbetje aminoacide janë proteina.
Nivelet e organizimit strukturor të proteinave. Proteinat mund të kenë struktura parësore, dytësore, terciare dhe kuaternare.
Struktura primare e proteinaveështë një sekuencë aminoacidesh të lidhura nga një lidhje peptide. Struktura primare përfundimisht përcakton specifikën e një proteine ​​dhe veçantinë e saj, pasi edhe nëse supozojmë se proteina mesatare përmban 500 mbetje aminoacide, atëherë numri i kombinimeve të mundshme është 20,500. Prandaj, një ndryshim në vendndodhjen e të paktën një amino acidi në strukturën parësore sjell një ndryshim në strukturat sekondare dhe më të larta, si dhe vetitë e proteinës në tërësi.
Karakteristikat strukturore të proteinës përcaktojnë rregullimin e saj hapësinor - shfaqjen e strukturave dytësore dhe terciare.
Struktura dytësoreështë një rregullim hapësinor i një molekule proteine ​​në formën e një spiraleje ose palosjesh, e mbajtur nga lidhje hidrogjenore midis atomeve të oksigjenit dhe hidrogjenit të grupeve peptide të kthesave të ndryshme të spirales ose palosjeve. Shumë proteina përmbajnë rajone pak a shumë të gjata me strukturë dytësore. Këto janë, për shembull, keratina e flokëve dhe thonjve, fibroina mëndafshi.
Struktura terciare Një proteinë është gjithashtu një formë e rregullimit hapësinor të një zinxhiri polipeptid të mbajtur së bashku nga lidhje hidrofobike, hidrogjen, disulfide (S-S) dhe lidhje të tjera. Është karakteristikë e shumicës së proteinave në trup, siç është mioglobina e muskujve.
Struktura kuaternare- më kompleksi, i formuar nga disa zinxhirë polipeptidikë të lidhur kryesisht nga të njëjtat lidhje si në atë terciar (hidrofobik, jonik dhe hidrogjen), si dhe ndërveprime të tjera të dobëta. Struktura kuaternare është karakteristike për disa proteina, si hemoglobina, klorofili etj.
Në bazë të formës së molekulës dallohen proteinat fibrilare dhe globulare. E para prej tyre janë të zgjatura, si kolagjeni i indit lidhës ose keratinet e flokëve dhe thonjve. Proteinat globulare kanë formën e një topi (globule), si mioglobina e muskujve.
Proteinat e thjeshta dhe komplekse. Proteinat mund të jenë të thjeshta ose komplekse. Proteinat e thjeshta përbëhen vetëm nga aminoacide, ndërsa proteinat komplekse (lipoproteinat, kromoproteinat, glikoproteinat, nukleoproteinat, etj.) përmbajnë pjesë proteinike dhe joproteinike. Kromoproteinat përmbajnë një pjesë joproteinike me ngjyrë. Këto përfshijnë hemoglobinën, mioglobinën, klorofilin, citokromet, etj.
Kështu, në përbërjen e hemoglobinës, secili nga katër zinxhirët polipeptidë të proteinës së globinës shoqërohet me një pjesë jo proteinike - hemin, në qendër të së cilës ndodhet një jon hekuri, i cili i jep hemoglobinës një ngjyrë të kuqe. Pjesa jo proteinike e lipoproteinave është lipide, dhe aglikoproteinat janë karbohidrate. Të dy lipoproteinat dhe glikoproteinat janë pjesë e membranave qelizore. Nukleoproteinat janë komplekse proteinash dhe acidesh nukleike (ADN dhe ARN). Ata kryejnë funksionet më të rëndësishme në proceset e ruajtjes dhe transmetimit të informacionit trashëgues.
Vetitë e proteinave. Shumë proteina janë shumë të tretshme në ujë, por ka edhe nga ato që treten vetëm në tretësirat e kripërave, alkaleve, acideve ose tretësve organikë. Struktura e një molekule proteine ​​dhe aktiviteti i saj funksional varen nga kushtet mjedisore. Humbja e strukturës së një molekule proteine, madje edhe e strukturës së saj parësore, quhet denatyrim.
Denatyrimi ndodh për shkak të ndryshimeve të temperaturës, pH, presionit atmosferik, nën ndikimin e acideve, alkaleve, kripërave të metaleve të rënda, tretësve organikë etj. Procesi i kundërt i restaurimit të strukturave dytësore dhe të larta quhet rinatyrim, megjithatë, nuk është gjithmonë e mundur. Shkatërrimi i plotë i një molekule proteine ​​quhet shkatërrim.
Proteinat kryejnë një sërë funksionesh në qelizë: plastike (ndërtuese), katalitike (enzimatike), energjitike, sinjalizuese (receptore), kontraktuese (motorike), transportuese, mbrojtëse, rregullatore dhe ruajtëse.
Funksioni i ndërtimit të proteinave lidhet me praninë e tyre në membranat qelizore dhe përbërësit strukturorë të qelizës. Energjia - për faktin se kur zbërthehet 1 g proteinë, lirohet 17.2 kJ energji. Proteinat e receptorit të membranës marrin pjesë aktive në perceptimin e sinjaleve mjedisore dhe transmetimin e tyre në të gjithë qelizën, si dhe në njohjen ndërqelizore. Pa proteina, lëvizja e qelizave dhe organizmave në tërësi është e pamundur, pasi ato formojnë bazën e flagjelave dhe qerpikëve, dhe gjithashtu sigurojnë tkurrjen e muskujve dhe lëvizjen e përbërësve ndërqelizor. Në gjakun e njerëzve dhe shumë kafshëve, proteina hemoglobina mbart oksigjen dhe një pjesë të dioksidit të karbonit, proteinat e tjera transportojnë jone dhe elektrone. Roli mbrojtës i proteinave lidhet kryesisht me imunitetin, pasi proteina e interferonit është e aftë të shkatërrojë shumë viruse, dhe proteinat e antitrupave shtypin zhvillimin e baktereve dhe agjentëve të tjerë të huaj. Midis proteinave dhe peptideve ka shumë hormone, për shembull, hormoni i pankreasit, insulina, e cila rregullon përqendrimin e glukozës në gjak. Në disa organizma, proteinat mund të ruhen si rezerva, si bishtajoret në fara ose të bardhat e një veze pule.
Acidet nukleike janë biopolimerë, monomerët e të cilëve janë nukleotide. Aktualisht njihen dy lloje të acideve nukleike: acidi ribonukleik (ARN) dhe acidi deoksiribonukleik (ADN).
Nukleotidi formohet nga një bazë azotike, një mbetje sheqeri pentozë dhe një mbetje e acidit ortofosforik. Karakteristikat e nukleotideve përcaktohen kryesisht nga bazat azotike që i përbëjnë ato, prandaj, edhe në mënyrë konvencionale, nukleotidet përcaktohen me shkronjat e para të emrave të tyre.
Nukleotidet mund të përmbajnë pesë baza azotike: adeninë (A), guaninë (G), timinë (T), uracil (U) dhe citozinë (C). Nukleotidet pentozë - riboza dhe deoksiriboza - përcaktojnë se cili nukleotid do të formohet - një ribonukleotid ose një deoksiribonukleotid. Ribonukleotidet janë monomere të ARN-së, mund të veprojnë si molekula sinjalizuese (cAMP) dhe të jenë pjesë e komponimeve me energji të lartë, si ATP, dhe koenzimave, si NADPH + H +, NADH + H +, FADH 2, etj., dhe deoksiribonukleotidet janë pjesë e ADN-së.
Acidi deoksiribonukleik (ADN)është një biopolimer me dy zinxhirë, monomerët e të cilit janë deoksiribonukleotide. Deoksiribonukleotidet përmbajnë vetëm katër baza azotike nga pesë të mundshme - adeninë (A), timinë (T), guaninë (G) dhe citozinë (C), si dhe mbetje të dezoksiribozës dhe acidit ortofosforik. Nukleotidet në zinxhirin e ADN-së lidhen me njëri-tjetrin përmes mbetjeve të acidit ortofosforik, duke formuar një lidhje fosfodiesterike. Kur formohet një molekulë me dy fije, bazat azotike drejtohen drejt pjesës së brendshme të molekulës. Megjithatë, bashkimi i zinxhirëve të ADN-së nuk ndodh rastësisht - bazat azotike të vargjeve të ndryshme lidhen me njëra-tjetrën me lidhje hidrogjenore sipas parimit të komplementaritetit: adenina lidhet me timinën me dy lidhje hidrogjeni (A=T), dhe guanina. lidhet me citozinën me tre (G≡C).
Ata ishin instaluar për të Rregullat e Chargaff :
1. Numri i nukleotideve të ADN-së që përmbajnë adeninë është i barabartë me numrin e nukleotideve që përmbajnë timinë (A=T).
2. Numri i nukleotideve të ADN-së që përmbajnë guaninë është i barabartë me numrin e nukleotideve që përmbajnë citozinë (G≡C).
3. Shuma e deoksiribonukleotideve që përmbajnë adeninë dhe guaninë është e barabartë me shumën e deoksiribonukleotideve që përmbajnë timinë dhe citozinë (A+G = T+C).
4. Raporti i shumës së deoksiribonukleotideve që përmbajnë adeninë dhe timinë me shumën e deoksiribonukleotideve që përmbajnë guaninë dhe citozinë varet nga lloji i organizmit.
Struktura e ADN-së u deshifrua nga F. Crick dhe D. Watson (Çmimi Nobel në Fiziologji ose Mjekësi, 1962). Sipas modelit të tyre, molekula e ADN-së është një spirale e dyfishtë e djathtë. Distanca midis nukleotideve në një zinxhir të ADN-së është 0.34 nm.
Vetia më e rëndësishme e ADN-së është aftësia për t'u përsëritur (vetë-dublikuar). Funksioni kryesor i ADN-së është ruajtja dhe transmetimi i informacionit trashëgues, i cili shkruhet në formën e sekuencave nukleotide. Stabiliteti i molekulës së ADN-së ruhet nga sisteme të fuqishme riparimi (rikuperimi), por edhe ato nuk janë në gjendje të eliminojnë plotësisht efektet negative, gjë që përfundimisht çon në shfaqjen e mutacioneve. ADN-ja e qelizave eukariote është e përqendruar në bërthamë, mitokondri dhe plastide, ndërsa në qelizat prokariote ndodhet drejtpërdrejt në citoplazmë. ADN-ja bërthamore është baza e kromozomeve; ajo përfaqësohet nga molekula të hapura. ADN-ja e mitokondrive, plastideve dhe prokarioteve është rrethore.
Acidi ribonukleik (ARN)- një biopolimer, monomerët e të cilit janë ribonukleotide. Ato përmbajnë gjithashtu katër baza azotike - adeninë (A), uracil (U), guaninë (G) dhe citozinë (C), duke ndryshuar kështu nga ADN-ja në njërën nga bazat (në vend të timinës, ARN përmban uracil). Mbetja e sheqerit pentozë në ribonukleotide përfaqësohet nga riboza. ARN është kryesisht molekula me një zinxhir, me përjashtim të disa atyre virale. Ekzistojnë tre lloje kryesore të ARN-së: mesazher ose shabllon (mRNA), ribozomale (rARN) dhe transportues (tRNA). Të gjithë ata formohen në procesin e transkriptimit - rishkrimit nga molekulat e ADN-së.
mARN-të përbëjnë pjesën më të vogël të ARN-së në një qelizë (2-4%), e cila kompensohet nga diversiteti i tyre, pasi një qelizë mund të përmbajë mijëra mARN të ndryshme. Këto janë molekula me një zinxhir që janë shabllone për sintezën e zinxhirëve polipeptidikë. Informacioni rreth strukturës së proteinës regjistrohet në to në formën e sekuencave nukleotide, me çdo aminoacid të koduar nga një treshe nukleotidesh - një kodon.
rARN-të janë lloji më i bollshëm i ARN-së në një qelizë (deri në 80%). Pesha e tyre molekulare është mesatarisht 3000-5000; formohen në nukleola dhe janë pjesë e organeleve qelizore - ribozomeve. RARN gjithashtu duket se luajnë një rol në sintezën e proteinave.
tARN-të janë molekulat më të vogla të ARN-së, pasi ato përmbajnë vetëm 73-85 nukleotide. Pjesa e tyre në sasinë totale të ARN-së në qelizë është rreth 16%. Funksioni i tRNA është të transportojë aminoacide në vendin e sintezës së proteinave (ribozomet). Molekula e ARN-së ka formën e një gjetheje tërfili. Në njërën skaj të molekulës ka një vend për lidhjen e një aminoacidi, dhe në njërën prej sytheve ka një treshe nukleotidesh, plotësuese me kodonin mARN dhe që përcakton se cilin aminoacid do të mbajë tARN - antikodoni.
Të gjitha llojet e ARN-së marrin pjesë aktive në procesin e zbatimit të informacionit trashëgues, i cili transkriptohet nga ADN në mARN, dhe kjo e fundit kryen sintezën e proteinave. tARN dërgon aminoacide te ribozomet gjatë sintezës së proteinave, dhe rRNA është pjesë e vetë ribozomeve.
Acidi adenozin trifosforik (ATP) është një nukleotid që përmban, përveç bazës azotike adeninë dhe një mbetje ribozë, tre mbetje të acidit fosforik.
Lidhjet ndërmjet dy mbetjeve të fundit të fosforit janë me energji të lartë (ndarja çliron 42 kJ/mol energji), ndërsa lidhja kimike standarde gjatë ndarjes prodhon 12 kJ/mol. Kur nevojitet energji, lidhja makroergjike e ATP shkëputet, acidi difosforik i adenozinës (ADP), formohet një mbetje fosfori dhe lirohet energjia:
ATP + H 2 0 → ADP + H 3 P0 4 + 42 kJ.
ADP gjithashtu mund të zbërthehet për të formuar AMP (acid monofosforik adenozinë) dhe një mbetje të acidit fosforik:
ADP + H 2 0 → AMP + H 3 P0 4 + 42 kJ.
Në procesin e metabolizmit të energjisë (gjatë frymëmarrjes, fermentimit), si dhe në procesin e fotosintezës, ADP bashkon një mbetje fosfori dhe shndërrohet në ATP. Reagimi i reduktimit të ATP quhet fosforilim. ATP është një burim universal energjie për të gjitha proceset jetësore të organizmave të gjallë.
Studimi i përbërjes kimike të qelizave të të gjithë organizmave të gjallë ka treguar se ato përmbajnë të njëjtat elementë kimikë, substanca kimike që kryejnë të njëjtat funksione. Për më tepër, një pjesë e ADN-së e transferuar nga një organizëm në tjetrin do të funksionojë në të dhe një proteinë e sintetizuar nga bakteret ose kërpudhat do të kryejë funksionet e një hormoni ose enzime në trupin e njeriut. Kjo është një nga provat e unitetit të origjinës së botës organike.
Yndyrnat Kryesisht kryejnë një funksion ruajtjeje në qeliza dhe shërbejnë si burim energjie. Ato janë të pasura me ind yndyror nënlëkuror, i cili kryen funksione thithëse dhe termoizoluese, dhe te kafshët ujore gjithashtu rrit lëvizjen. Yndyrnat bimore përmbajnë më së shumti acide yndyrore të pangopura, për pasojë ato janë të lëngshme dhe quhen vajra.Vajrat gjenden në farat e shumë bimëve, si luledielli, soja, fara e rapës etj.
Dyllet- Këto janë përzierje komplekse të acideve yndyrore dhe alkooleve yndyrore. Te bimët formojnë një shtresë në sipërfaqen e gjethes, e cila mbron nga avullimi, depërtimi i patogjenëve etj. Në një numër kafshësh mbulojnë trupin ose shërbejnë për ndërtimin e huallave.
Sterolet përfshijnë lipide të tilla si kolesteroli, një përbërës thelbësor i membranave qelizore, dhe steroidet përfshijnë hormonet seksuale estradiol, testosterone, etj.
Fosfolipidet, përveç mbetjeve të glicerinës dhe acideve yndyrore, përmbajnë një mbetje të acidit ortofosforik. Ato janë pjesë e membranave qelizore dhe sigurojnë vetitë e tyre penguese.
Glikolipidet janë gjithashtu përbërës të membranave, por përmbajtja e tyre atje është e ulët. Pjesa jo lipidike e glikolipideve janë karbohidratet.
Funksionet e lipideve. Lipidet kryejnë funksione plastike (ndërtuese), energjie, ruajtëse, mbrojtëse dhe rregulluese në qelizë, përveç kësaj, ato janë tretës për një sërë vitaminash. Është një komponent thelbësor i membranave qelizore. Kur shpërbëhet 1 g lipide, lirohet 38,9 kJ energji. Ato ruhen në organe të ndryshme të bimëve dhe kafshëve. Përveç kësaj, indi yndyror nënlëkuror mbron organet e brendshme nga hipotermia ose mbinxehja, si dhe nga shoku. Funksioni rregullues i lipideve është për faktin se disa prej tyre janë hormone.

Përbërjet organike përbëjnë mesatarisht 20-30% të masës qelizore të një organizmi të gjallë. Këto përfshijnë polimere biologjike - proteina, acide nukleike dhe karbohidrate, si dhe yndyrna dhe një numër molekulash të vogla - hormone, pigmente, ATP dhe shumë të tjera.

Llojet e ndryshme të qelizave përmbajnë sasi të ndryshme të përbërjeve organike. Karbohidratet komplekse - polisaharidet - mbizotërojnë në qelizat bimore, ndërsa në qelizat shtazore ka më shumë proteina dhe yndyra. Sidoqoftë, secili nga grupet e substancave organike në çdo lloj qelize kryen funksione të ngjashme.

Lipidet - ky është emri i yndyrave dhe substancave të ngjashme me yndyrat (lipoidet). Substancat e përfshira këtu karakterizohen nga tretshmëria në tretës organikë dhe pazgjidhshmëri (relative) në ujë.

Ka yndyrna bimore, të cilat kanë një konsistencë të lëngshme në temperaturën e dhomës, dhe yndyrna shtazore, të cilat kanë një konsistencë të fortë.

Funksionet e lipideve:

Strukturore - fosfolipidet janë pjesë e membranave qelizore;

Magazinimi - yndyrnat grumbullohen në qelizat e kafshëve vertebrore;

Energjia - një e treta e energjisë së konsumuar nga qelizat e kafshëve vertebrore në pushim formohet si rezultat i oksidimit të yndyrave, të cilat përdoren gjithashtu si burim uji;

Mbrojtëse - shtresa e yndyrës nënlëkurore mbron trupin nga dëmtimet mekanike;

Izolimi termik - yndyra nënlëkurore ndihmon në ruajtjen e nxehtësisë;

Izolues elektrik - mielina e sekretuar nga qelizat Schwann izolon disa neurone, gjë që përshpejton shumë herë transmetimin e impulseve nervore;

Ushqyese - acidet biliare dhe vitamina D formohen nga steroidet;

Lubrifikues - dyllët mbulojnë lëkurën, gëzofin, pendët e kafshëve dhe i mbrojnë ato nga uji; gjethet e shumë bimëve janë të mbuluara me një shtresë dylli; dylli përdoret nga bletët në ndërtimin e hualleve;

Hormonet hormonale - mbiveshkore - kortizoni dhe hormonet seksuale kanë natyrë lipide, molekulat e tyre nuk përmbajnë acide yndyrore.

Kur shpërbëhet 1 g yndyrë, lirohet 38,9 kJ energji.

Karbohidratet

Karbohidratet përmbajnë karbon, hidrogjen dhe oksigjen. Dallohen karbohidratet e mëposhtme. Kur zbërthehet 1 g lëndë, lirohet 17,6 kJ energji.

Monosakaridet, ose karbohidratet e thjeshta, të cilat në varësi të përmbajtjes së atomeve të karbonit quhen trioza, pentoza, heksoze etj.Pentozat – riboza dhe deoksiriboza – janë pjesë e ADN-së dhe ARN-së. Heksoza - glukoza - shërben si burimi kryesor i energjisë në qelizë.

Polisakaridet- polimere, monomerët e të cilëve janë monosakaride heksoze. Më të njohurit nga disakaridet (dy monomere) janë saharoza dhe laktoza. Polisakaridet më të rëndësishme janë niseshteja dhe glikogjeni, të cilat shërbejnë si lëndë rezervë për qelizat bimore dhe shtazore, si dhe celuloza, përbërësi më i rëndësishëm strukturor i qelizave bimore.

Bimët kanë një larmi më të madhe karbohidratesh sesa kafshët, pasi ato janë në gjendje t'i sintetizojnë ato në dritë gjatë procesit të fotosintezës. Funksionet më të rëndësishme të karbohidrateve në qelizë: energjia, struktura dhe ruajtja.

Roli energjetik është se karbohidratet shërbejnë si burim energjie në qelizat bimore dhe shtazore; strukturor - muri qelizor i bimëve përbëhet pothuajse tërësisht nga polisaharid celuloz; magazinimi - niseshteja shërben si produkt rezervë për bimët. Grumbullohet gjatë procesit të fotosintezës gjatë sezonit të rritjes dhe në një sërë bimësh depozitohet në zhardhokët, llamba etj. Në qelizat shtazore këtë rol e luan glikogjeni, i cili depozitohet kryesisht në mëlçi.

ketrat

Ndër substancat organike të qelizave, proteinat zënë vendin e parë, si në sasi ashtu edhe në rëndësi. Tek kafshët ato përbëjnë rreth 50% të masës së thatë të qelizës. Në trupin e njeriut gjenden rreth 5 milionë lloje molekula proteinash, të cilat ndryshojnë jo vetëm nga njëra-tjetra, por edhe nga proteinat e organizmave të tjerë. Pavarësisht nga diversiteti dhe kompleksiteti i tillë i strukturës, proteinat ndërtohen nga vetëm 20 aminoacide të ndryshme. Disa nga proteinat që përbëjnë qelizat e organeve dhe indeve, si dhe aminoacidet që hyjnë në trup, por nuk përdoren në sintezën e proteinave, i nënshtrohen zbërthimit, duke çliruar 17,6 kJ energji për 1 g lëndë.

Proteinat kryejnë shumë funksione të ndryshme në trup: ndërtimi (ato janë pjesë e formacioneve të ndryshme strukturore); mbrojtëse (proteinat speciale - antitrupat - janë në gjendje të lidhin dhe neutralizojnë mikroorganizmat dhe proteinat e huaja), etj. Përveç kësaj, proteinat marrin pjesë në koagulimin e gjakut, duke parandaluar gjakderdhjen e rëndë, kryejnë funksione rregullatore, sinjalizuese, motorike, energjitike, transportuese (transferimi i substancave të caktuara në trup).

Funksioni katalitik i proteinave është jashtëzakonisht i rëndësishëm. Termi "katalizë" do të thotë "çlirim", "çlirim". Substancat e klasifikuara si katalizatorë përshpejtojnë transformimet kimike dhe përbërja e vetë katalizatorëve pas reaksionit mbetet e njëjtë siç ishte para reaksionit.

Enzimat

Të gjitha enzimat që veprojnë si katalizatorë janë substanca me natyrë proteinike; ato përshpejtojnë reaksionet kimike që ndodhin në qelizë me dhjetëra e qindra mijëra herë. Aktiviteti katalitik i një enzime nuk përcaktohet nga e gjithë molekula e saj, por vetëm nga një pjesë e vogël e saj - qendra aktive, veprimi i së cilës është shumë specifik. Një molekulë enzime mund të ketë disa qendra aktive.

Disa molekula enzimë mund të përbëhen vetëm nga proteina (për shembull, pepsina) - me një përbërës, ose të thjeshtë; të tjerët përmbajnë dy përbërës: një proteinë (apoenzimë) dhe një molekulë të vogël organike - një koenzimë. Është vërtetuar se vitaminat funksionojnë si koenzima në qeliza. Nëse marrim parasysh se asnjë reaksion i vetëm në një qelizë nuk mund të kryhet pa pjesëmarrjen e enzimave, bëhet e qartë se vitaminat janë të një rëndësie të madhe për funksionimin normal të qelizës dhe të gjithë organizmit. Mungesa e vitaminave zvogëlon aktivitetin e enzimave që i përmbajnë ato.

Aktiviteti i enzimave varet drejtpërdrejt nga veprimi i një numri faktorësh: temperatura, aciditeti (pH i mjedisit), si dhe nga përqendrimi i molekulave të substratit (substanca mbi të cilën ato veprojnë), vetë enzimat dhe koenzimat ( vitaminat dhe substancat e tjera që përbëjnë koenzimat).

Një proces i veçantë enzimatik mund të stimulohet ose frenohet nga veprimi i substancave të ndryshme biologjikisht aktive, si hormonet, medikamentet, stimuluesit e rritjes së bimëve, substancat toksike etj.

Vitaminat

Vitaminat - Substancat organike biologjikisht aktive me molekulare të ulët - marrin pjesë në metabolizmin dhe shndërrimin e energjisë në shumicën e rasteve si përbërës të enzimeve.

Nevoja ditore e një personi për vitamina është miligramë, madje edhe mikrogramë. Janë të njohura më shumë se 20 vitamina të ndryshme.

Burimi i vitaminave për njeriun janë produktet ushqimore, kryesisht me origjinë bimore, dhe në disa raste me origjinë shtazore (vitamina D, A). Disa vitamina sintetizohen në trupin e njeriut.

Mungesa e vitaminave shkakton një sëmundje - hipovitaminozë, mungesën e plotë të tyre - avitaminozë dhe një tepricë - hipervitaminozë.

Hormonet

Hormonet - substanca të prodhuara nga gjëndrat endokrine dhe disa qeliza nervore - neurohormonet. Hormonet janë në gjendje të përfshihen në reaksionet biokimike, duke rregulluar proceset metabolike (metabolizmin dhe energjinë).

Karakteristikat karakteristike të hormoneve janë: 1) aktiviteti i lartë biologjik; 2) specifika e lartë (sinjalet hormonale në "qelizën e synuar"); 3) diapazoni i veprimit (transferimi i hormoneve me anë të gjakut në një distancë nga qelizat e synuara); 4) relativisht koha e shkurtër e ekzistencës në trup (disa minuta ose orë).

Acidet nukleike

Ekzistojnë 2 lloje të acideve nukleike: ADN (acidi deoksiribonukleik) dhe ARN (acidi ribonukleik).

ATP - acid trifosforik adenozinë, një nukleotid i përbërë nga baza azotike adenina, karbohidrati ribozë dhe tre molekula të acidit fosforik.

Struktura është e paqëndrueshme, nën ndikimin e enzimave shndërrohet në ADP - acid difosforik adenozinë (një molekulë e acidit fosforik ndahet) me lëshimin e 40 kJ energji. ATP është burimi i vetëm i energjisë për të gjitha reaksionet qelizore.

Veçoritë e strukturës kimike të acideve nukleike ofrojnë mundësinë e ruajtjes, transferimit dhe trashëgimisë tek qelizat bija të informacionit për strukturën e molekulave të proteinave që sintetizohen në çdo ind në një fazë të caktuar të zhvillimit individual.

Acidet nukleike sigurojnë ruajtjen e qëndrueshme të informacionit trashëgues dhe kontrollojnë formimin e proteinave enzimë përkatëse, dhe proteinat enzimë përcaktojnë tiparet kryesore të metabolizmit qelizor.