التركيب الكيميائي للخلية

ثبت أنه في جسم الإنسانستة وثمانون عنصرا من النظام الدوري موجودة باستمرار. للمحافظة على الحياة ، نحتاج إلى 25 مكونًا ، منها ثمانية عشر ضرورية للغاية ، وسبعة مفيدة.

العناصر الكيميائية للخلايا مثل النيتروجين ويشغل الهيدروجين والكربون والأكسجين حوالي 98٪ من إجمالي كتلته. محتوى المكونات الأخرى صغير جدًا. على سبيل المثال ، الكبريت موجود بنسبة 0.15-0.2 ٪ ، بينما يمثل اليود 0.000001 ٪ فقط.

المواد الكيميائية الخلوية تشملجزيئات الدهون والأحماض النووية والكربوهيدرات والبروتينات وثاني أكسيد الكربون والأكسجين والماء. بشكل مميز ، في الطبيعة غير الحية ، لا يمكن العثور على كل هذه المكونات معًا في أي مكان آخر.

الأحماض النووية التي تشكل جزءًا من التركيب الكيميائي للخلية هي أساس الأحماض النووية الريبية ونواة نزع الأكسجين. الحمض النووي والحمض النووي الريبي هي حماة البيانات الوراثية (الوراثية).

تضمن البروتينات وجود الخلايا ، بالإضافة إلى أنها تساهم في أداء وظائفها. تمثل البروتينات نصف الكتلة الجافة للخلية.

تتكون هذه المركبات عالية الوزن الجزيئي من الأحماض الأمينية. بسبب الروابط الفيزيائية والكيميائية بين الأحماض الأمينية ، تتواجد البروتينات بشكل مضغوط داخل الخلية.

يشبه الهيكل الأساسي للبروتين خيوطًا. في وقت لاحق (كما تم تصنيعه) ، يتم تشكيل هيكل ثانوي (يشبه اللولب) ، ثم هيكل ثالث ، مشابه لليف (حبل) أو كرة (كرة). عندما تتحد عدة جزيئات مع بعضها البعض أو عندما تتفاعل مع جزيئات غير بروتينية ، يحدث تكوين رباعي. لذلك ، على سبيل المثال ، يتم تشكيل جزيء الهيموجلوبين. وهو يتألف من غلوبين (بروتين) وهيم ، وهو مكون غير بروتيني يحتوي على الحديد.

حسب الغرض البيولوجي للبروتيناتتنقسم إلى ثلاث فئات. تنتمي الإنزيمات إلى المجموعة الأولى. إنها محفزات بيولوجية للتفاعلات الكيميائية. المجموعة الثانية تشمل الوسطاء والهرمونات وبروتينات "محددة" أخرى. المجموعة الثالثة تحتوي على جزيئات هيكلية. إنها ضرورية لتجديد واستعادة العناصر التي تشكل التركيب الكيميائي للخلية.

تتكون الأغشية من الدهون الفوسفورية (الدهنيةجزيئات). تساعد الدهون على الاحتفاظ بالحرارة من خلال كونها عازلة للحرارة. أهميتها في الحصول على المياه مهمة أيضا. لقد وجد أن حرق كيلوجرام من الدهون ينتج كيلوجرام ومائة جرام من الماء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه المكونات الدهنية ، والتي هي جزء من التركيب الكيميائي للخلية ، هي مصدر طاقة لا يمكن الاستغناء عنه.

كما يتم إنتاج الطاقة من الكربوهيدرات الرئيسيةوهكذا ، فإن الجلوكوز والبوليمر - الجليكوجين. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن قيمة الطاقة للدهون أعلى بستة أضعاف من قيمة الجليكوجين. علاوة على ذلك ، فإن احتياطياته في العضلات والكبد تقل ثلاثين مرة.

الماء أيضًا جزء من التركيب الكيميائي للخلية. لقد وجد أنه حتى مينا الأسنان (أقسى أنسجة في الجسم) تحتوي على عشرة بالمائة من الماء. في معظم الخلايا ، يمثل H2O سبعين إلى ثمانين بالمائة ، وفي خلايا العظام تبلغ عشرين بالمائة.

من المعروف أن الماء مذيب عالمي. يتم إجراء التنظيم الحراري بمشاركة H2O. تحدث جميع التفاعلات الخلوية الكيميائية الحيوية فيه أيضًا. يحدد الماء العديد من الخصائص الفيزيائية. لذلك ، على سبيل المثال ، يتم تحديد المرونة والحجم والخصائص الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يلعب الماء دورًا نشطًا في القضاء على المنتجات السامة ، ونقل العناصر الغذائية والأكسجين وأشياء أخرى ، ويعزز عملية التمثيل الغذائي.

في عملية تحويلات الطاقة ، يدخل الأكسجين إلى الخلايا. إنه عامل مؤكسد طبيعي قوي. ثاني أكسيد الكربون هو أحد المنتجات النهائية للتنفس الخلوي.