Клетканың химиялық құрамы
Другие рефераты
Барлық ағзалардың клеткаларының химиялық құрамдарынның ұқсастығы олардың шығу тектерінің бір екендігін дәлелдейді. Сонымен қатар, тірі ағзаларда кездесетін барлық химиялық элементтерді тірі емес табиғаттан табуға болады. Бұл – материя бір деген пікірді растайды.
Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесінің барлық элементтерінің 86-сы адам ағзасында тұрақты кездеседі, оның 25-і адамның жалпы тіршілігіне қажетті, 18-і абсолютті қажетті, ал 7-і пайдалы.
Клетканың тіршілігі кезінде жүретін әр түрлі реакцияларға қатысатын заттардың құрамына шамамен барлық белгілі химиялық элементтер кіреді.
Барлық элементтердің ішінен клетка көлемінің 98% түзетіндері: оттегі, көміртегі, сутегі және азот (1-кесте). Қалған элементтер макроэлементтер мен микроэлементтер деп екі топқа бөлінеді. Макроэлементтерге пайыздың ондық және жүздік бөлшектермен берілген 8 элемент жатады, олардың ортақ мөлшері шамамен 1,9%. Микроэлементтердің клеткадағы үлесі өте аз болғанымен, олар тіршілік үшін өте маңызды роль атқарады. Микроэлементтерге мырыш, мыс, йод, фтор, марганец, селен және т.б. жатады (1-кесте).
1-кесте
Клетканың құрамына кіретін химиялық элементтер, %
|
Клетка массасының 98% түзетіндері
|
Макроэлементтер
|
Микроэлементтер
|
|
Оттегі – 65-75 |
Магний – 0,02-0,03 |
Мырыш – 0,0003 |
|
Көміртегі – 15-8 |
Натрий – 0,02-0,03 |
Мыс – 0,0002 |
|
Сутегі – 8-10 |
Кальций – 0,04-2,00 |
Йод – 0,0001 |
|
Азот – 1,5-3,0 |
Темір – 0,01-0,015 |
Фтор – 0,0001 |
|
|
Калий – 0,15-0,40 |
|
|
|
Күкірт – 0,15-0,20 |
|
|
|
Фосфор – 0,20-1,00 |
|
|
|
Хлор – 0,05-0,10 |
|
Осы аталған барлық элементтер тірі ағзалардың органикалық және бейорганикалық қосылыстарының құрамына кіреді. Органикалық және бейорганикалық қосылыстар тірі материяны құрайды. Тірі ағзалардың клеткалары негізінен органикалық заттардан түзілген.
Клеткалардың құрамына бейорганикалық заттар да енеді. Органикалық заттарға қарағанда бейорганикалық заттар (судан басқасы) клетканың шамалы ғана бөлігін құрайды.
Егер бейорганикалық қосылыстар өлі табиғатта кездесетін болса, органикалық қосылыстар тек қана тірі ағзаларға сипатты. Тірі және өлі табиғаттың бір-бірінен елеулі айырмашылығы, міне, осында.
Бейорганикалық заттар. Клетка тіршілігінде маңызды қызмет атқаратын бейорганикалық заттардың бірі – су. Су – әмбебап еріткіш, барлық зат алмасу үрдістері тек ерітінділерде жүреді. Суда клетканың барлық биохимиялық реакциялары жүреді, судың қатысуымен клетканың жылу регуляциясы қамтамасыз етіледі. Су – фотосинтез үрдісі кезінде оттегі мен сутегінің көзі болып келеді.
Суда ерігіш заттарды (тұздар, негіздер, қышқылдар, ақуыздар, көмірсулар, спирттер және т.б.) гидрофильді заттар, ал суда ерімейтін заттар (майлар және май тәрізділер) гидрофобты заттар деп аталады. Кейбір органикалық заттардың бір ұшы гидрофильді, бір ұшы гидрофобты болып келеді. Мұндай заттарды амфипатикалық заттар деп атайды. Амфипатикалық заттарға биологиялық мембраналарды түзуге қатысатын фосфолипидтер жатады.
Басқа бейорганикалық заттар (тұздар, қышқылдар, негіздер, оң және теріс зарядты иондар) клетканың 1,0-1,5%-ын құрайды. Ағзаларда тұздар ерітінділеріндегі аниондар мен катиондар түрінде және органикалық заттардың құрамында кездеседі. Клетканың қалыпты тіршілік етуіне K+, Na+, Ca2+ катиондары және HPO42-, H2 PO4-, HCO3-, Cl- аниондарының маңызы зор.
Органикалық заттар. Клетканың құрамындағы органикалық заттарға ақуыздар, көмірсулар, майлар, нуклеин қышқылдары (ДНҚ және РНҚ) және аденозинтрифосфат (АТФ) кіреді (2-кесте).
2-кесте
Клеткадағы су, органикалық және бейорганикалық заттардың %-дық қатынасы
|
Заттар
|
% – қатынасы
|
|
Су |
70-85 |
|
Судан басқа бейорганикалық заттар |
1-1,5 |
|
Ақуыздар |
10-20 |
|
Майлар |
1-5 |
|
Көмірсулар |
0,2-2,0 |
|
АТФ және басқа төменгі молекулярлы органикалық заттар |
0,1-0,5 |
|
Нуклеин қышқылдары |
1-2 |
Ақуыздар – тірі жасушаның негізгі құрамдық бірлігі. Клетканың құрғақ массасының 50-80% ақуыз болып келеді. Ақуыздардың химиялық құрамы әр түрлі, дегенмен олар бір принциптен құрылған.
Ақуыз – полимер, оның молекуласы көптеген аминқышқылдарының молекулаларынан, яғни мономерлерден тұрады. Ақуыздардың құрамына кіретін барлығы 20 аминқышқылдары белгілі. Олардың әрқайсысында бір-бірінен ерекшелендіретін карбоксил тобы (COOH), амин тобы (NH2) және радикал болады. Ақуыз молекуласында аминқышқылдары өзара берік пептидті байланыспен (- CO – NH -) байланысқан. Пептидті байланыста бір аминқышқылының карбоксил тобының көміртегі келесі аминқышқылының амин тобының азотымен байланыс түзеді де, су молекуласы бөлінеді. Екі немесе бірнеше аминқышқылдарының қалдықтарынан тұратын байланыс полипептидті деп аталады. Полипептидті тізбектегі аминқышқылдарының кезектесіп орналасуы ақуыз молекуласының алғашқы құрылымын анықтайды. Бір ақуыздың молекуласында бір аминқышқыл бірнеше рет қайталанып кездесетін болса, енді біреулері мүлдем болмауы мүмкін. Бір ақуыз молекуласын құрайтын аминқышқылдарының саны кей жағдайларда жүздеген мыңға дейін жетеді, нәтижесінде, ақуыз молекуласы макромолекулаға айналады.
Ақуыздардың химиялық және физиологиялық қасиеттері аминқышқылдарының құрамына ғана емес, олардың әрқайсысының ақуыз молекуласының ұзын тізбегіндегі орналасуларына байланысты.
Ақуыздың бірінші реттік құрылым молекуласында (пептидттік байланыс) аминқышқылдар қалдығымен кездеседі, полярлы коваленттік байланыс іске асады. Бірінші реттік құрылым әрбір ақуызға тән.
Тірі клеткада ақуыздың екінші және үшінші құрылымдары болады. Ақуыз молекуласының екінші құрылымы оның спиральдануынан туады. Полипептидті тізбек спиральданып, олардың иілістерінде әлсіз сутегінің байланысы пайда болады.
Үштік құрылым кезінде спиральданған ақуыз молекуласы белгілі бір заңдылықпен көп есе бұраланып, тығыз шар түзеді, оның үзбелерінде нәзік бисульфидті (- S – S -) байланыстар пайда болады.
Сондай-ақ, тірі клеткада ақуыздың күрделі төрттік құрылымы кездеседі. Төрттік құрылым кезінде ақуыздың бірнеше молекулалары құрамы тұрақты агрегаттар түзеді (мысалы, гемоглобин).
Ақуыздар клеткада көптеген қызмет атқарады.
Ферменттік қызметі. Клеткалардағы барлық биологиялық реакциялар ерекше биологиялық катализаторлар – ферменттердің қатысуымен жүреді, ал әрбір фермент – ақуыз. Ферменттер клеткалардың барлық органеллаларында кездеседі де, түрлі реакциялардың жүруін бағыттап қана қоймай, оларды ондаған, жүздеген есе рет жылдамдатады.
Құрылымдық қызметі. Ақуыздар клетканың және оның органеллаларының мембраналарының құрамына енеді. ДНҚ-мен қосылған ақуыз хромосомалар денесін, ал РНҚ-мен қосылған ақуыз рибосомалар денесін түзеді.
Тасымалдаушы қызметі. Ақуыздар оттегін тасымалдайды, сондай-ақ адамдар мен жануарлар денесінде гормондарды тасымалдайды (оны қан ақуызы – гемоглобин атқарады).
Қозғаушы қызметі. Клетканың барлық қозғалыс реакциялары ерекше жиырылғыш ақуыздардың көмегімен жүреді. Олар бұлшық еттің жиыры
| |  скачать работу |
Другие рефераты
|
