Какие органические соединения содержатся в клетке в наибольшем количестве

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 18 января 2020;
проверки требуют 8 правок.

Химическая организация клетки — совокупность всех веществ, входящих в состав клетки. В состав клетки входит большое количество химических элементов Периодической системы, из которых 86 постоянно присутствуют, 25 необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, а 16—18 из них абсолютно необходимы[1][2].

Химические элементы[править | править код]

Органогены (биоэлементы)[править | править код]

Органогены — химические элементы, входящие в состав всех органических соединений и составляющие около 98% массы клетки[1].

Элемент	% содержание	Функция
Кислород	65—75	Входит в состав большинства органических веществ клетки. Образуется в ходе фотосинтеза при фотолизе воды. Для аэробных организмов служит окислителем в ходе клеточного дыхания, обеспечивая клетки энергией. В наибольших количествах в живых клетках содержится в составе воды.
Углерод	15—18	Входит в состав всех органических веществ; скелет из атомов углерода составляет их основу. Кроме того, в виде CO2 фиксируется в процессе фотосинтеза и выделяется в ходе дыхания, в виде CO (в низких концентрациях) участвует в регуляции клеточных функций, в виде CaCO3 входит в состав минеральных скелетов.
Водород	8—10	Входит в состав всех органических веществ клетки. В наибольших количествах содержится в составе воды. Некоторые бактерии окисляют молекулярный водород для получения энергии.
Азот	2—3	Входит в состав аминокислот, белков (в том числе ферментов и гемоглобина), нуклеиновых кислот, хлорофилла, некоторых витаминов.

Макроэлементы[править | править код]

Элементы, представленные в клетке в меньшем количестве — десятые и сотые доли процента[1].

Элемент	% содержание	Функция
Кальций	0,04—2,00	Содержится в мембране клетки, межклеточном веществе и костях. Участвует в регуляции внутриклеточных процессов, поддержания мембранного потенциала, передаче нервных импульсов, необходим для мышечного сокращения и экзоцитоза, участвует в свертывании крови. Нерастворимые соли кальция участвуют в формировании костей и зубов позвоночных и минеральных скелетов беспозвоночных.
Фосфор	0,2—1,0	Входит в состав АТФ в виде остатка фосфорной кислоты (PO43-). Содержится в костной ткани и зубной эмали (в виде минеральных солей), а также присутствует в цитоплазме и межклеточных жидкостях (в виде фосфат-ионов).
Алюминий	0,01-0,02%	Снижает активность ряда ферментов (щелочной фосфатазы, лактатдегидрогеназы, каталазы и др.); также участвует в регуляции функций нервной системы
Железо	0,15-0,2%	Входит в состав гемоглобина крови, повышает тонус организма и потенцию. Необходимо для нормального функционирования иммунной системы
Йод	0,01%	Входит в состав гормонов щитовидной железы (тироксина, трийодтиронина).
Калий	0,15—0,4	Участвует в поддержании мембранного потенциала, генерации нервного импульса, регуляции сокращения сердечной мышцы. Содержится в межклеточных веществах. Участвует в фотосинтезе.
Сера	0,15—0,2	Содержится в некоторых аминокислотах, ферментах, тиамине. В небольших количествах присутствует в виде сульфат-иона в цитоплазме клеток и межклеточных жидкостях.
Хлор	0,05—0,1	Участвует в формировании осмотического потенциала плазмы крови и других жидкостей в виде аниона. Содержится в желудочном соке.
Натрий	0,02—0,03	Участвует в поддержании мембранного потенциала, генерации нервного импульса, процессах осморегуляции(в том числе в работе почек у человека) и создании буферной системы крови.
Магний	0,02—0,03	Кофактор многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене и синтезе ДНК; поддерживает целостность рибосом и митохондрий, входит в состав хлорофилла. В животных клетках необходим для функционирования мышечных и костных систем.

Микроэлементы[править | править код]

К микроэлементам, составляющим от 0,001 % до 0,000001 % массы тела живых существ, относят рубидий, кадмий, барий, олово, свинец (необходим для усваивания железа), ванадий, германий, кобальт (витамин В12), марганец, никель, рутений, селен, фтор (зубная эмаль), медь, хром, галлий, цинк, молибден (участвует в связывании атмосферного азота), бор (влияет на ростковые процессы у растений), а также — кремний и стронций.

Ультрамикроэлементы[править | править код]

Ультрамикроэлементы составляют менее 0,000001 % в организмах живых существ, к ним относят золото, серебро, которые оказывают бактерицидное воздействие, ртуть, подавляющую обратное всасывание воды в почечных канальцах, оказывая воздействие на ферменты. Также к ультрамикроэлементам относят селен, мышьяк, платину и цезий, бериллий, радий, уран, палладий, ниобий, ксенон, аргон, криптон, гелий, неон, полоний, радон, актиний, таллий, торий, иридий, и некоторые другие. Функции ультрамикроэлементов ещё малопонятны.

Вода[править | править код]

Вода является универсальным растворителем органических и неорганических веществ; она служит резервуаром для всех биохимических реакций клетки. При участии воды происходит теплорегуляция[3][4].

См. также[править | править код]

Биологически значимые элементы
Клетка
Сравнение строения клеток бактерий, растений, животных и грибов

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Билич Г. Л., Крыжановский В. А. Биология. Полный курс: В 4 т. — издание 5-е, дополненное и переработанное. — Оникс, 2009. — С. 20. — 864 с. — ISBN 978-5-488-02311-6.
Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: в 3т. — Мир, 1993. — Т. 1. — С. 105—112. — 456 с. — ISBN 5-03-003685-7.

Источник

rgdg d. · 2 октября 2018

4,5 K

Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…

Органические соединения составляют в среднем 20-30% массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры — белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, а также жиры и ряд небольших молекул. В различные типы клеток входит неодинаковое количество органических соединений. В растительных клетках преобладают сложные углеводы — полисахариды; в животных — больше белков и жиров. Тем не менее каждая из групп органических веществ в любом типе клеток выполняет сходные функции.

Люблю фентези и фантастику во всех проявлениях. From Siberia with love.

Белки, нуклеиновые кислоты и углеводы (моносахариды, полисахариды), а также жиры, липиды и ряд небольших молекул —ферментов, гормонов, пигментов, АТФ и многие другие.

Как называются автотрофные организмы, составляющие первое звено пищевой цепи?

Принято считать, что начальное звено в пищевой цепи закладывают первичные продуценты — бактерии, в томчисле фотосинтезирующие, микроводоросли и прочие. В основе их физиологии — хемосинтез или хемолитотрофия (извлечение энергии для произвоства органики из неорганических химических веществ путём их окисления), аноксигенный фотосинтез (без выделения свободного кислорода). Но не следует это абсолютизировать, воспринимая пищевую цепь слишком буквально, в духе академической науки : «бактерии — мхи и лишайники — зелёные растения», поскольку на деле любое зелёное растение выделяет через свои корни сахара, подкармливая бактерии и образуя микоризу, используя для получения минералов симбиотические микроорганизмы — таким образом, без притока органики можно выращивать культуры на гидропонике. И, таким же образом, происходит, скажем, первичное заселение освободившихся от ледника территорий. Совсем не обязательна академически выверенная последовательность развёртывания пищевой цепи, гораздо важнее в становлении сукцессии эффект родоначальника.

Какие вещества находятся в клетке и окрашивают органы растений?

Всем трям, то есть здравствуйте. 🙂 Я по жизни оптимист, натуралист, огородник-г…

Хлоропласты, содержащие хлорофилл — окрашивают растения в зелёный цвет. И ещё хромопласты, они окрашивают растения в различные цвета в зависимости от пигмента, который в них содержится: ксантофилл дает желтый цвет, лютеин — красный, антоцианин — от фиолетового до синего в зависимости от рН.

Какими организмами были первые живые клетки на Земле?

Это были даже не одноклеточные организмы, а протоклетки в общем «океане». Они содержали только РНК и оболочку вокруг неё. Оболочка состояла из простых липидов и жирных кислот. Кислорода в те времена не было, питались без кислорода. Солнечный свет они не использовали в качестве источника энергии. Клетка была способна втягивать из окружающей среды активированные нуклеотиды, которые ей нужны для создания РНК.

В чем различие между биохимией и молекулярной биологией?

Молекулярная биология исторически появилась как раздел биохимии (область биохимии). Это произошло приблизительно после того, как в английском журнале «Nature» появилась статья Уотсона и Крика с предложением пространственной модели молекулы ДНК. Биохимия -это наука о химическом составе живых клеток и организмов, а также о химических процессах их жизнедеятельности, а молекулярная биология — её подраздел. Молекулярная биология как отдельная дисциплина более сконцентрирована на изучении структуры и взаимодействии клеточных молекул, ДНК, нуклеиновых кислот, белков, которые выполняют биологические процессы, необходимые для функционирования и поддержания.

Один и тот же набор ДНК содержится во всех клетках организма. Почему же клетки различаются?

Это очень интересный вопрос! Мне кажется, предыдущий ответ немножко сумбурный, поэтому отвечу.
Дело в том, что в нашем организме нет ни одной клетки, в которой работали бы все гены сразу. Во всех клетках нашего организма всегда работает некоторый процент от всего генома. Это — так называемые «гены домашнего хозяйства». Они отвечают за самые важные и необходимые функции, вне зависимости от специализации и вида клетки. То есть это те гены, которые работают во всех клетках без исключения. А есть гены, которые работают только в одном типе клеток, например, в нейронах мозга. Эти гены занимают определённый процент во всём геноме. Есть гены, работающие только в эритроцитах. Например, зачем нейронам гемоглобин для переноса кислорода? В нейронах ген гемоглобина отключается, зато гемоглобин необходим эритроцитам, и там этот ген активно работает. Такие гены называются «luxury гены» или «гены роскоши».
Таким образом, клетки отличаются друг от друга, несмотря на одинаковый геном, потому что в каждом типе клеток работает свой набор генов, а не весь геном целиком.

Прочитать ещё 1 ответ

Источник

Контрольная работа по теме «Химическая организация живого вещества»

Вариант 1

1.Все тела живой и неживой природы сходны набором

1) белков 2) химических элементов 3) нуклеиновых кислот 4) ферментов

2. Какую роль играют в клетке ионы калия и натрия?

1) являются биокатализаторами 2) участвуют в проведении возбуждения

3) обеспечивают транспорт газов 4) способствуют перемещению веществ через мембрану

3. Какой химический элемент, в виде иона в больших количествах входит в состав цитоплазмы клеток, где его

существенно больше, чем в межклеточной жидкости и принимает непосредственное участие в формировании

постоянной разности электрических потенциалов, по разные стороны наружной плазматической мембраны

1) Н 2) О 3) N 4) С 5) S 6 )Fe 7) Са 8)Mg 9) K 10) Na 11) Zn 12) P

4. Какие органические соединения содержатся в клетке в наибольшем количестве (в % на сырую массу)

1) углеводы 2) липиды 3) белки 4) нуклеиновые кислоты

5. Какая особенность строения молекулы воды определяет специфические свойства и биологическую роль

1) небольшой размер 2) полярность молекулы 3) высокая подвижность

6. Белки относят к группе биополимеров, так как они:

1) отличаются большим разнообразием 2) играют большую роль в клетке

3) состоят из многократно повторяющихся звеньев 4) имеют большую молекулярную массу

7. Способность молекул белка образовать соединения с другими веществами определяет их функцию

1) транспортную 2) энергетическую 3) сократительную 4) выделительную

8. В каком случае все перечисленные химические соединения являются белками?

1) сахароза, инсулин, урацил 2) фенилаланин, глюкагон, пепсин

3) глюкоза, фруктоза, гликоген 4) каталаза, глюкагон, кератин

5) рибоза, тимин, актин 6) аденин, тимин, гуанин

9. Липиды растворяются в эфире, но не растворяются в воде, так как они

1) являются полимерами 2) состоят из мономеров 3) гидрофобные 4) гидрофильные

10. В молекуле ДНК три расположенных рядом нуклеотида называют

1) триплетом 2) геном 3) геномом 4) генотипом

11. Принцип комплементарности лежит в основе взаимодействия

1) аминокислот и образования первичной структуры белка

2) нуклеотидов и образования двуцепочечной молекулы ДНК

3) глюкозы и образования молекулы полисахарида клетчатки

4) глицерина и жирных кислот и образования молекулы жира

12.Какой процент нуклеотидов с цитозином содержит ДНК, если доля ее адениновых нуклеотидов составляет 10%?

1) 40% 2) 45% 3) 80% 4) 90%

13.Выберите три правильных ответа из шести. Каковы свойства, строение и функции в клетке полисахаридов?

1) выполняют структурную и запасающую функции 2) выполняют каталитическую и транспортную функции

3) состоят из остатков молекул моносахаридов 4) состоят из остатков молекул аминокислот

5) растворяются в воде 6) не растворяются в воде

14. Выберите три правильных ответа из шести. Какие из соединений участвуют в образовании и-РНК.

1) нуклеотиды 2) аминокислоты 3 ) жирные кислоты 4) ДНК 5) глицерин 6) рибоза

15. Установите соответствие между признаком и названием нуклеиновой кислоты, для которой он характерен

Признаки Нуклеиновые кислоты

а) имеет линейную структуру 1) ДНК

б) имеет 3, -конец и 5, -конец 2) РНК

в)имеет водородные связи между азотистыми основаниями

г) выполняет структурную функцию

д) может быть замкнута в кольцо

е) является матрицей для синтеза белка

ж) образует нуклеосомную нить

з) участвует в синтезе белка

16.Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1. Полисахарид целлюлоза выполняет в клетке растения резервную, запасающую функцию.

2. Накапливаясь в клетке, углеводы выполняют главным образом регуляторную функцию.

3. У членистоногих полисахарид хитин формирует покровы тела.

4. У растений клеточные стенки образованы полисахаридом крахмалом.

5. Полисахариды обладают гидрофобностью.

17.Установите последовательность процессов при биосинтезе белка в клетке.

1) образование пептидной связи между аминокислотами

2) взаимодействие кодона иРНК и антикодона тРНК

3) выход тРНК из рибосомы

4) соединение иРНК с рибосомой

5) выход иРНК из ядра в цитоплазму

6) синтез иРНК

18. Какой процесс показан на рисунке? Какова функция структуры, обозначенной цифрой 3? Что обозначено цифрами 1, 2 и 4?

19.Дана цепь ДНК: ЦЦТ-АГА-АЦЦ-ТТЦ-ГАТ. В результате мутации в четвертом триплете третий нуклеотид был заменён на Т. Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК по исходной и измененной ДНК в результате мутации. Объясните, как изменятся свойства белка после мутации.

Генетический код (иРНК)

Первое

основание

Второе основание

Третье

основание

Фен

Лей

Сер

Тир

—

Цис

—

Три

Лей

Про

Гис

Глн

Арг

Иле

Мет

Тре

Асн

Лиз

Сер

Арг

Вал

Ала

Асп

Глу

Гли

Контрольная работа по теме «Химическая организация живого вещества»

Вариант 2

1. Магний – обязательный компонент молекул

1) ДНК 2) хлорофилла 3) гемоглобина 4) РНК

2. Каково соотношение ионов натрия и калия в клетках животных и в окружающей их среде — межклеточной

жидкости и крови?

1) натрия в клетке больше, чем снаружи, калия, наоборот, больше снаружи, чем в клетке

2) натрия снаружи столько же, сколько калия внутри клетки

3) натрия в клетке меньше, чем снаружи, а калия, наоборот, больше в клетке, чем снаружи

3.Какой химический элемент, входит в состав неорганического компонента костной ткани и раковин моллюсков,

принимает участие в мышечном сокращении и свертывании крови, является посредником в передаче

информационного сигнала от наружной плазматической мембраны в цитоплазму клетки.

1) Н 2) О 3) N 4) С 5) S 6 )Fe 7) Са 8)Mg 9) K 10) Na 11) Zn 12) P

4.Какие органические соединения содержатся в клетке в наименьшем количестве (в % на сырую массу)

1) углеводы 2) липиды 3) белки 4) нуклеиновые кислоты

5. Вода является хорошим растворителем, так как

1) ее молекулы имеют взаимное притяжение 2) ее молекулы полярны

3) она медленно нагревается и остывает 4) она является катализатором

6. От вида числа и порядка расположения аминокислот зависит

1) последовательность триплетов РНК 2) первичная структура белков

3) гидрофобность молекул жиров 4) гидрофильность моносахаридов

7. Какую функцию не выполняют в клетке белки?

1) защитную 2) ферментативную 3) информационную 4) сократительную

8. В каком случае все перечисленные вещества относятся к аминокислотам ?

1) тубулин, коллаген, лизоцим 2) лизин, триптофан, аланин

3) холестерин, прогестерон, стеариновая кислота 4) валин, мальтаза, кератин

5) сахароза, лактоза, глицин 6) аденин, тимин, гуанин

9. За время продолжительной зимней спячки необходимую для жизни воду медведи получают за счет

1) расщепления белков 2) талого снега 3) окисления жира 4) окисления аминокислот

10. Наследственная информация о признаках организма сосредоточена в

1) хромосомах 2) клеточном центре 3) рибосомах 4) комплексе Гольджи

11. Генетический код не является видоспецифичным, так как

1) одна и та же аминокислота в клетках разных организмов кодируется одним и тем же триплетом

2) каждую аминокислоту кодирует один триплет

3) несколько триплетов кодирует одну и ту же аминокислоту

4) каждая аминокислота кодируется одним геном

12. В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 45% от общего числа. Какой процент

нуклеотидов с аденином содержится в этой молекуле?

1) 5% 2) 10% 3) 45% 4) 90%

13. Выберите три правильных ответа из шести . Жиры в организме животных и человека
1) расщепляются в кишечнике 2) участвуют в построении мембран клетки
3) откладываются в запас в подкожной клетчатке, в области почек, сердца 4) превращаются в белки

5) расщепляются в кишечнике до глицерина и жирных кислот 6) синтезируются из аминокислот

14.Выберите три верных ответа из шести. Молекула и-РНК

1) это полимер, мономерами которого являются нуклеотиды 2) двуцепочный полимер

3) это полимер, мономерами которого являются аминокислоты 4) одноцепочный полимер

5) несет в себе закодированную информацию о последовательности аминокислот в белках

6) выполняет энергетическую функцию в клетке

15. Установите соответствие между признаком и названием нуклеиновой кислоты, для которой он характерен

Признаки Нуклеиновые кислоты

а) имеет линейную структуру 1) ДНК

б) имеет 3, -конец и 5, -конец 2) РНК

в)имеет водородные связи между азотистыми основаниями

г) выполняет структурную функцию

д) может быть замкнута в кольцо

е) является матрицей для синтеза белка

ж) образует нуклеосомную нить

з) участвует в синтезе белка

16.Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.

1.Углеводы – органические соединения, в состав которых входят углерод, азот, кислород и водород.

2. Углеводы делятся на моно-, ди- и поли-сахариды.

3.Моносахариды хорошо растворимы в воде.

4.Они выполняют в организме энергетическую, структурную и ферментативную функции.

5.Один из полимерных углеводов – гликоген входит в состав растительных тканей.

17. Установите правильную последовательность реакций, происходящих в процессе биосинтеза белков.

1) раскручивание молекулы ДНК 2) объединение иРНК с рибосомой

3) присоединение первой тРНК с определённой аминокислотой 4) выход иРНК в цитоплазму

5) постепенное наращивание полипептидной цепи 6) синтез иРНК на одной из цепей ДНК

18. Какой процесс показан на рисунке? Какова функция структуры, обозначенной цифрой 3? Что обозначено

цифрами 1, 2 и 4?

19.Дана цепь ДНК: ЦЦЦ-АЦГ-ТЦА-ГЦЦ-ТАТ. В результате мутации во втором триплете выпал первый нуклеотид. Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК по исходной и измененной ДНК в результате мутации. Определите последовательность аминокислот по исходной и изменённой последовательности И-РНК. Объясните, как изменятся свойства белка после мутации.

Генетический код (иРНК)

Первое

основание

Второе основание

Третье

основание

Фен

Лей

Сер

Тир

—

Цис

—

Три

Лей

Про

Гис

Глн

Арг

Иле

Мет

Тре

Асн

Лиз

Сер

Арг

Вал

Ала

Асп

Глу

Гли

Ответы контрольной работы по теме «Химическая организация живого вещества»

1-БВДЖ

2- АБГЕЗ

1-БВДЖ

2- АБГЕЗ

1- резервную и запасающую функции выполняет крахмал

2- запасающая или энергетическая

4- целлюлоза

1- N не входит в состав углеводов

4- не выполняют ферментативную функцию( это белки)

5- гликоген — это запасающее вещество у животных

654213

164235

1) 1- процесс трансляции в процессе биосинтеза белка на рибосомах

2) 3- тРНК — доставка аминокислот к рибосомам

3) 1- рибосома, 2- кодоны иРНК,4- синтезирующийся полипептид

1) 1- процесс трансляции в процессе биосинтеза белка на рибосомах

2) 3- тРНК — доставка аминокислот к рибосомам

3) 1- рибосома, 2- кодоны иРНК,4- синтезирующийся полипептид

1) последовательность на иРНК по исходной цепи ДНК:

ГГА-УЦУ-УГГ-ААГ-ЦУА

2) последовательность на иРНК по измененной цепи ДНК:

ГГА-УЦУ-УГГ-ААА-ЦУА

3) триплеты ААГ и ААА кодируют одну и ту же аминокислоту — ЛИЗ, поэтому первичная структура белка не изменилась и его свойства тоже

1) последовательность нуклеотидов на иРНК по исходной цепи ДНК:

ГГГ-УГЦ-АГУ-ЦГГ-АУА

2)последовательность нуклеотидов на иРНК по измененной цепи ДНК:

ГГГ-ГЦА-ГУЦ-ЦГГ-АУА

3) последовательность аминокислот в белке по исходной цепи иРНК:

гли-цис- сер- арг-иле

4) последовательность по измененной цепи иРНК:

гли-ала-вал-гли

новая последовательность аминокислот другая, что повлияет на изменение свойств белка

Критерии оценивания работы

Источник