Параграф 6 Биология 9 класс Пономарев | Конспект

Химические вещества в клетке

Химический состав клетки

Клеточная форма жизни зародилась в водной среде, где минералы и другие химические элементы растворялись в воде, формируя основу состава клетки. Независимо от разнообразия форм, все клетки имеют сходный химический состав. Они содержат как неорганические вещества (минералы, вода), так и органические соединения (белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты). Вода является основным компонентом клетки, составляя около 70% её массы и обеспечивая её упругость, объём и участие в химических реакциях. Минеральные соли, такие как хлорид натрия и ионы кальция, необходимы для поддержания электрического равновесия и активности ферментов. Основное отличие клеток прокариот и эукариот заключается в составе и распределении органических веществ, таких как нуклеиновые кислоты.

Неорганические вещества клетки

Неорганические вещества включают воду и минеральные соли. Вода — важнейший компонент всех живых клеток, обеспечивающий их физические и химические свойства. Благодаря уникальным характеристикам вода участвует в поддержании стабильности клеточной структуры, транспорте веществ и регуляции температуры. Минеральные соли в клетке необходимы для активации ферментов, создания электрического потенциала на мембране и поддержания внутреннего давления. Они представлены в клетке в растворённой и кристаллической форме, часто накапливаются в виде включений, что можно наблюдать в растительных клетках. Растворённые ионы кальция и калия играют ключевую роль в передаче нервных импульсов и сокращении мышц.

Органические вещества клетки

К органическим веществам клетки относятся углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Основным химическим элементом в их составе является углерод, образующий цепи различной длины и структуры. Органические молекулы могут быть мономерами (отдельные звенья) и полимерами (цепочки мономеров). Углеводы делятся на моносахариды (глюкоза), полисахариды (крахмал, гликоген) и выполняют энергетическую и резервную функции. Липиды образуют основу клеточных мембран и участвуют в построении энергетических запасов организма. Белки — это полимеры, состоящие из аминокислот, они выполняют структурные, катализирующие и сигнальные функции. Нуклеиновые кислоты, такие как ДНК и РНК, обеспечивают хранение и передачу генетической информации.

Белки и их роль в клетке

Белки — это крупные молекулы, состоящие из множества аминокислот, соединённых в определённой последовательности. Они выполняют в клетке различные функции: структурную, каталитическую, транспортную и защитную. Белки могут быть глобулярными (шарообразными) или фибриллярными (нитевидными), что определяет их роль в организме. Специфичность белка зависит от порядка аминокислот, что придаёт каждому белку уникальные свойства. Белки ускоряют химические реакции в клетке, действуя как ферменты. Они также участвуют в передаче сигналов, обеспечении движения и защите клетки от внешних воздействий. Ферментативная активность белков важна для поддержания всех процессов жизнедеятельности.

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты — это длинные полимеры, образованные нуклеотидами, которые служат для хранения и передачи генетической информации. Существует два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из двух цепей, соединённых комплементарными азотистыми основаниями. Эти основания включают аденин, тимин, цитозин и гуанин. ДНК находится в ядре клетки и содержит всю информацию о структуре и функциях организма. РНК является одноцепочечной и участвует в синтезе белков, копируя информацию с ДНК и передавая её в рибосомы. Нуклеиновые кислоты обеспечивают передачу наследственной информации от поколения к поколению.

Репликация и функции ДНК

ДНК обладает уникальной способностью к самокопированию, что называется репликацией. В процессе репликации две цепи ДНК расходятся, и каждая служит матрицей для синтеза новой цепи. Это обеспечивает точную передачу генетической информации. ДНК кодирует последовательность аминокислот в белках, что определяет их структуру и функции. В каждой клетке ДНК регулирует работу всех генов и их экспрессию, что определяет специфику клетки и её роль в организме. Благодаря репликации и синтезу белков клетки способны к самовоспроизведению и адаптации к изменениям среды.