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Célula: composición química, estructura, funciones de los orgánulos.

La composición química de la célula. Macro y microelementos. La relación entre la estructura y las funciones de inorgánicos y materia orgánica(proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos, lípidos, ATP) que componen la célula. Papel sustancias químicas en la célula y el cuerpo humano.

Los organismos están formados por células. Células diferentes organismos tienen una composición química similar. La Tabla 1 muestra los principales elementos químicos que se encuentra en las células de los organismos vivos.

Tabla 1. El contenido de elementos químicos en la celda.

Elemento	Cantidad, %	Elemento	Cantidad, %
Oxígeno	65-75	Calcio	0,04-2,00
Carbón	15-18	Magnesio	0,02-0,03
Hidrógeno	8-10	Sodio	0,02-0,03
Nitrógeno	1,5-3,0	Planchar	0,01-0,015
Fósforo	0,2-1,0	Zinc	0,0003
Potasio	0,15-0,4	Cobre	0,0002
Azufre	0,15-0,2	Yodo	0,0001
Cloro	0,05-0,10	Flúor	0,0001

El primer grupo incluye oxígeno, carbono, hidrógeno y nitrógeno. Representan casi el 98% de la composición celular total.

El segundo grupo incluye potasio, sodio, calcio, azufre, fósforo, magnesio, hierro, cloro. Su contenido en la celda es décimas y centésimas de un por ciento. Los elementos de estos dos grupos pertenecen a macronutrientes(del griego. macro- grande).

El resto de elementos, representados en la celda por centésimas y milésimas de porcentaje, se incluyen en el tercer grupo. eso oligoelementos(del griego. micro- pequeña).

En la celda no se encontraron elementos inherentes solo a la naturaleza viva. Todos los elementos químicos enumerados también forman parte de la naturaleza inanimada. Esto indica la unidad de la naturaleza viva e inanimada.

La falta de cualquier elemento puede provocar enfermedades e incluso la muerte del cuerpo, ya que cada elemento juega un papel específico. Los macronutrientes del primer grupo forman la base de los biopolímeros: proteínas, carbohidratos, ácidos nucleicos y lípidos, sin los cuales la vida es imposible. El azufre es parte de algunas proteínas, el fósforo es parte de los ácidos nucleicos, el hierro es parte de la hemoglobina y el magnesio es parte de la clorofila. El calcio juega papel importante en el metabolismo.

Algunos de los elementos químicos contenidos en la célula forman parte de sustancias inorgánicas: sales minerales y agua.

Sales minerales están en la celda, por regla general, en forma de cationes (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) y aniones (HPO 2- / 4, H 2 PO - / 4, СI -, HCO 3 ), cuya proporción determina la acidez del medio ambiente, que es importante para la actividad vital de las células.

(En muchas células, el medio es ligeramente alcalino y su pH apenas cambia, ya que en él se mantiene constantemente una cierta proporción de cationes y aniones).

De las sustancias inorgánicas en la naturaleza viva, juega un papel muy importante. agua.

La vida es imposible sin agua. Constituye una masa significativa de la mayoría de las células. Las células del cerebro y los embriones humanos contienen mucha agua: más del 80% de agua; en las células del tejido adiposo - solo el 40.% En la vejez, el contenido de agua en las células disminuye. Una persona que ha perdido el 20% del agua muere.

Las propiedades únicas del agua determinan su papel en el organismo. Participa en la regulación del calor, que se debe a la alta capacidad calorífica del agua - consumo un número grande energía cuando se calienta. ¿Qué determina la alta capacidad calorífica del agua?

En una molécula de agua, un átomo de oxígeno está unido covalentemente a dos átomos de hidrógeno. La molécula de agua es polar, ya que el átomo de oxígeno tiene una carga parcialmente negativa y cada uno de los dos átomos de hidrógeno tiene

Carga parcialmente positiva. Se forma un enlace de hidrógeno entre el átomo de oxígeno de una molécula de agua y el átomo de hidrógeno de otra molécula. Los enlaces de hidrógeno proporcionan conexión un número grande moléculas de agua. Cuando se calienta el agua, una parte importante de la energía se gasta en romper los enlaces de hidrógeno, lo que determina su alta capacidad calorífica.

Agua - buen solvente... Debido a su polaridad, sus moléculas interactúan con iones cargados positiva y negativamente, lo que facilita la disolución de la sustancia. En relación con el agua, todas las sustancias celulares se dividen en hidrófilas e hidrófobas.

Hidrofílico(del griego. hidro- agua y phileo- Me encanta) son sustancias que se disuelven en agua. Estos incluyen compuestos iónicos (por ejemplo, sales) y algunos compuestos no iónicos (por ejemplo, azúcares).

Hidrofóbico(del griego. hidro- agua y fobos- miedo) son sustancias insolubles en agua. Estos incluyen, por ejemplo, lípidos.

El agua juega un papel importante en las reacciones químicas en la célula durante soluciones acuosas... Disuelve los productos metabólicos que son innecesarios para el cuerpo y, por lo tanto, facilita su eliminación del cuerpo. El alto contenido de agua en la celda le da elasticidad... El agua facilita el movimiento de diversas sustancias dentro o de una célula a otra.

Los cuerpos de naturaleza animada e inanimada constan de los mismos elementos químicos. La composición de los organismos vivos incluye sustancias inorgánicas: agua y sales minerales. Las numerosas funciones vitales del agua en una célula se deben a las características de sus moléculas: su polaridad, la capacidad de formar enlaces de hidrógeno.

COMPONENTES CÉLULAS INORGÁNICAS

Otro tipo de clasificación de elementos en una celda:

Los macronutrientes incluyen oxígeno, carbono, hidrógeno, fósforo, potasio, azufre, cloro, calcio, magnesio, sodio y hierro.
Los oligoelementos incluyen manganeso, cobre, zinc, yodo, flúor.
Los ultramicroelementos incluyen plata, oro, bromo, selenio.

ELEMENTOS	CONTENIDO EN EL CUERPO (%)	VALOR BIOLOGICO
Macronutrientes:
O.C.H.N	O - 62%, C - 20%, H - 10%, N - 3%	Forman parte de todas las sustancias orgánicas de la célula, el agua
Fósforo P	1,0	Forman parte de ácidos nucleicos, ATP (forma enlaces de alta energía), enzimas, tejido óseo y esmalte dental.
Calcio Ca +2	2,5	En las plantas, es parte de la membrana celular, en los animales: en la composición de los huesos y los dientes, activa la coagulación de la sangre.
Oligoelementos:	1-0,01
Azufre S	0,25	Parte de proteínas, vitaminas y enzimas.
Potasio K +	0,25	Condiciona la conducción de los impulsos nerviosos; activador de enzimas de síntesis de proteínas, procesos de fotosíntesis, crecimiento vegetal
Cloro CI -	0,2	Es un componente del jugo gástrico en forma de ácido clorhídrico, activa enzimas
Sodio Na +	0,1	Proporciona conducción de impulsos nerviosos, mantiene la presión osmótica en la célula, estimula la síntesis de hormonas.
Magnesio Mg +2	0,07	Parte de la molécula de clorofila, que se encuentra en huesos y dientes, activa la síntesis de ADN y el metabolismo energético.
Yodo I -	0,1	Parte de la hormona tiroidea, la tiroxina, afecta el metabolismo.
Hierro Fe + 3	0,01	Es parte de la hemoglobina, mioglobina, cristalino y córnea del ojo, activador de enzimas, participa en la síntesis de clorofila. Proporciona transporte de oxígeno a tejidos y órganos.
Ultramicroelementos:	menos de 0.01, trazas
Cobre Cu +2		Participa en los procesos de hematopoyesis, fotosíntesis, cataliza procesos oxidativos intracelulares.
Manganeso Mn		Aumenta la productividad de las plantas, activa el proceso de fotosíntesis, afecta los procesos de hematopoyesis.
Boro B		Influye en los procesos de crecimiento de las plantas.
Flúor F		Es parte del esmalte de los dientes, con una deficiencia, se desarrolla caries, con un exceso - fluorosis
Sustancias:
H 2 0	60-98	Constituye el medio interno del cuerpo, participa en los procesos de hidrólisis y estructura la célula. Disolvente universal, catalizador, participante reacciones químicas

COMPONENTES DE CÉLULAS ORGÁNICAS

SUSTANCIAS	ESTRUCTURA Y PROPIEDADES	FUNCIONES
Lípidos
	Ésteres de las más altas ácidos grasos y glicerina. La composición de los fosfolípidos contiene adicionalmente el residuo Н 3 РО4. Tienen propiedades hidrófobas o hidrófobas-hidrófobas, alto consumo de energía.	Construcción- forma una capa bilípida de todas las membranas. Energía. Termorregulador. Protector. Hormonal(corticosteroides, hormonas sexuales). Componentes de las vitaminas D, E. Fuente de agua en el cuerpo. Reserva nutriente
Carbohidratos
Monosacáridos: glucosa, fructosa, ribosa desoxirribosa	Bien soluble en agua	Energía
Disacáridos: sacarosa maltosa (azúcar de malta)	Agua soluble	Componentes ADN, ARN, ATP
Polisacáridos: almidón, glucógeno celulosa	Poco soluble o insoluble en agua	Reserva nutriente. Edificio - cáscara de la célula vegetal
Ardillas	Polímeros. Monómeros: 20 aminoácidos.	Las enzimas son biocatalizadores.
	La estructura I es una secuencia de aminoácidos en una cadena polipeptídica. Enlace - péptido - CO- NH-	Construcción: son parte de las estructuras de la membrana, los ribosomas.
	II estructura - a-espiral, enlace - hidrógeno	Motor (proteínas contráctiles de los músculos).
	III estructura - configuración espacial a-espirales (glóbulo). Enlaces: iónicos, covalentes, hidrófobos, de hidrógeno.	Transporte (hemoglobina). Protector (anticuerpos). Regulador (hormonas, insulina)
	La estructura IV no es típica de todas las proteínas. Conexión de varias cadenas polipeptídicas en una única superestructura Son poco solubles en agua. Acción de altas temperaturas, ácidos concentrados y álcalis, las sales de metales pesados ​​provocan la desnaturalización
Ácidos nucleicos:	Biopolímeros. Consiste en nucleótidos
El ADN es ácido desoxi ribonucleico.	Composición de nucleótidos: desoxirribosa, bases nitrogenadas - adenina, guanina, citosina, timina, residuo de ácido fosfórico - H 3 PO 4. Complementariedad de bases nitrogenadas A = T, G = C. Doble hélice. Capaz de doblarse a sí mismo	Forma cromosomas. Almacenamiento y transmisión de información hereditaria, codigo genetico... Biosíntesis de ARN, proteínas. Codifica la estructura primaria de la proteína. Contenidos en el núcleo, mitocondrias, plastidios.
ARN significa ácido ribonucleico.	Composición de nucleótidos: ribosa, bases nitrogenadas - adenina, guanina, citosina, uracilo, residuo H 3 PO 4. Complementariedad de las bases nitrogenadas A = Y, G = C. Una cadena
ARN informativo		La transmisión de información sobre la estructura primaria de la proteína está involucrada en la biosíntesis de proteínas.
ARN ribosómico		Construye el cuerpo del ribosoma.
Transporte de ARN		Codifica y transfiere aminoácidos al sitio de síntesis de proteínas: los ribosomas.
ARN y ADN virales		Aparato genético de virus

Estructura proteica

Enzimas

La función más importante de las proteínas es la catalítica. Las moléculas de proteína que aumentan la velocidad de las reacciones químicas en una célula en varios órdenes de magnitud se denominan enzimas... No ocurre un solo proceso bioquímico en el cuerpo sin la participación de enzimas.

Hasta ahora se han descubierto más de 2000 enzimas. Su eficiencia es muchas veces mayor que la eficiencia de los catalizadores inorgánicos utilizados en la producción. Entonces, 1 mg de hierro en la enzima catalasa reemplaza 10 toneladas de hierro inorgánico. La catalasa aumenta la velocidad de descomposición del peróxido de hidrógeno (Н 2 О 2) en 10 11 veces. Una enzima que cataliza la reacción de formación de ácido carbónico (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3), acelera la reacción 10 7 veces.

Una propiedad importante de las enzimas es la especificidad de su acción; cada enzima cataliza solo una o un pequeño grupo de reacciones similares.

La sustancia afectada por la enzima se llama sustrato... Las estructuras de la molécula de enzima y el sustrato deben coincidir exactamente. Esto explica la especificidad de la acción de la enzima. Cuando un sustrato se combina con una enzima, la estructura espacial de la enzima cambia.

La secuencia de interacción entre la enzima y el sustrato se puede representar esquemáticamente:

Sustrato + Enzima - Complejo Enzima-Sustrato - Enzima + Producto.

Puede verse en el diagrama que el sustrato se combina con la enzima para formar un complejo enzima-sustrato. En este caso, el sustrato se convierte en una nueva sustancia: un producto. En la etapa final, la enzima se libera del producto y vuelve a entrar en interacción con la siguiente molécula de sustrato.

Las enzimas funcionan solo a una cierta temperatura, concentración de sustancias, acidez del medio ambiente. Un cambio en las condiciones conduce a un cambio en la estructura terciaria y cuaternaria de la molécula de proteína y, en consecuencia, a la supresión de la actividad enzimática. ¿Como sucedió esto? Solo una cierta parte de la molécula enzimática, llamada centro activo... El sitio activo contiene de 3 a 12 residuos de aminoácidos y se forma como resultado de la flexión de la cadena polipeptídica.

Bajo la influencia de varios factores, la estructura de la molécula enzimática cambia. En este caso, la configuración espacial del centro activo se interrumpe y la enzima pierde su actividad.

Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores biológicos. Gracias a las enzimas, la velocidad de las reacciones químicas en las células aumenta en varios órdenes de magnitud. Una propiedad importante de las enzimas es la especificidad de acción en determinadas condiciones.

Ácidos nucleicos.

Los ácidos nucleicos se descubrieron en la segunda mitad del siglo XIX. El bioquímico suizo F. Mischer, que aisló una sustancia con un alto contenido de nitrógeno y fósforo de los núcleos de las células y la llamó "nucleína" (del lat. núcleo- centro).

Almacén de ácidos nucleicos información hereditaria sobre la estructura y el funcionamiento de cada célula y de todos los seres vivos de la Tierra. Hay dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). Los ácidos nucleicos, como las proteínas, son específicos de una especie, es decir, cada especie tiene su propio tipo de ADN. Para averiguar las razones de la especificidad de las especies, consideremos la estructura de los ácidos nucleicos.

Las moléculas de ácido nucleico son cadenas muy largas de muchos cientos o incluso millones de nucleótidos. Cualquier ácido nucleico contiene solo cuatro tipos de nucleótidos. Las funciones de las moléculas de ácido nucleico dependen de su estructura, sus nucleótidos constituyentes, su número en la cadena y la secuencia del compuesto en la molécula.

Cada nucleótido tiene tres componentes: base nitrogenada, carbohidrato y ácido fosfórico. Cada nucleótido de ADN contiene uno de cuatro tipos de bases nitrogenadas (adenina - A, timina - T, guanina - G o citosina - C), así como un carbohidrato de desoxirribosa y un residuo de ácido fosfórico.

Por lo tanto, los nucleótidos de ADN difieren solo en el tipo de base nitrogenada.

Una molécula de ADN consta de una gran cantidad de nucleótidos unidos en una cadena en una secuencia específica. Cada tipo de molécula de ADN tiene su propio número y secuencia de nucleótidos.

Las moléculas de ADN son muy largas. Por ejemplo, escribir la secuencia de nucleótidos en moléculas de ADN de una célula humana (46 cromosomas) en letras requeriría un libro de aproximadamente 820.000 páginas. La alternancia de cuatro tipos de nucleótidos puede formar un número infinito de variantes de moléculas de ADN. Estas características estructurales de las moléculas de ADN les permiten almacenar una gran cantidad de información sobre todas las características de los organismos.

En 1953, el biólogo estadounidense J. Watson y Físico inglés F. Crick creó un modelo de la estructura de la molécula de ADN. Los científicos han descubierto que cada molécula de ADN consta de dos cadenas, unidas entre sí y retorcidas en espiral. Parece una doble hélice. En cada hebra, los cuatro tipos de nucleótidos se alternan en una secuencia específica.

La composición de nucleótidos del ADN difiere en diferentes tipos bacterias, hongos, plantas, animales. Pero no cambia con la edad, depende poco de los cambios. medio ambiente... Los nucleótidos están emparejados, es decir, el número de nucleótidos de adenina en cualquier molécula de ADN es igual al número de nucleótidos de timidina (AT) y el número de nucleótidos de citosina es igual al número de nucleótidos de guanina (C-G). Esto se debe al hecho de que la conexión de dos cadenas entre sí en una molécula de ADN obedece a una cierta regla, a saber: la adenina de una cadena siempre está unida por dos enlaces de hidrógeno solo con la timina de la otra cadena, y la guanina siempre es unidos por tres enlaces de hidrógeno con la citosina, es decir, las cadenas de nucleótidos de una molécula de ADN son complementarias, complementarias entre sí.

Moléculas de ácido nucleico: el ADN y el ARN están formados por nucleótidos. La composición de los nucleótidos de ADN incluye una base nitrogenada (A, T, G, C), un carbohidrato de desoxirribosa y el resto de una molécula de ácido fosfórico. La molécula de ADN es una doble hélice que consta de dos hebras conectadas por enlaces de hidrógeno según el principio de complementariedad. La función del ADN es almacenar información hereditaria.

En las células de todos los organismos hay moléculas de ATP: ácido adenosina trifosfórico. El ATP es una sustancia celular universal, cuya molécula tiene enlaces ricos en energía. La molécula de ATP es un tipo de nucleótido que, como otros nucleótidos, consta de tres componentes: una base nitrogenada - adenina, un carbohidrato - ribosa, pero en lugar de uno contiene tres residuos de moléculas de ácido fosfórico (Fig.12). Las conexiones indicadas en la figura con el icono son ricas en energía y se denominan macroérgico... Cada Molécula de ATP contiene dos conexiones macroérgicas.

Cuando se rompe el enlace de alta energía y se escinde una molécula de ácido fosfórico con la ayuda de enzimas, se liberan 40 kJ / mol de energía, mientras que el ATP se convierte en ADP - ácido adenosina difosfórico. Cuando se escinde una molécula de ácido fosfórico más, se liberan otros 40 kJ / mol; Se forma AMP: ácido adenosina monofosfórico. Estas reacciones son reversibles, es decir, AMP se puede convertir en ADP, ADP - en ATP.

Las moléculas de ATP no solo se escinden, sino que también se sintetizan; por lo tanto, su contenido en la célula es relativamente constante. Valor de ATP en la vida de una célula es enorme. Estas moléculas juegan un papel principal en el metabolismo energético necesario para asegurar la actividad vital de la célula y del cuerpo en su conjunto.

Arroz. Diagrama de estructura de ATP.

adenina -

Una molécula de ARN, por regla general, es una cadena única, que consta de cuatro tipos de nucleótidos: A, Y, G, C. Hay tres tipos principales de ARN: ARNm, ARNr, ARNt. El contenido de moléculas de ARN en una célula no es constante; están involucradas en la biosíntesis de proteínas. El ATP es la sustancia energética universal de la célula, que contiene conexiones ricas en energía. El ATP juega un papel central en el metabolismo energético de la célula. El ARN y el ATP se encuentran tanto en el núcleo como en el citoplasma de la célula.

86 elementos encontrados en el cuerpo humano sistema periódico Mendeleev, que están constantemente presentes, de los cuales 25 son necesarios para la vida normal, 18 de los cuales son absolutamente y 7 son útiles. Profesor V.R. Williams los llamó los elementos de la vida.

La composición de las sustancias que participan en reacciones asociadas con la vida celular incluye todos los elementos químicos conocidos, la mayoría de ellos son oxígeno (65 - 75%), carbono (15 - 18%), hidrógeno (8 - 10%) y nitrógeno (1, 5). - 3,0%). El resto de elementos se dividen en 2 grupos: macronutrientes (alrededor del 1,9%) y microelementos (alrededor del 0,1%). Los macronutrientes son azufre, fósforo, cloro, potasio, sodio, magnesio, calcio y hierro, hasta oligoelementos: zinc, cobre, yodo, flúor, manganeso, selenio, cobalto, molibdeno, estroncio, níquel, cromo, vanadio, etc. y son pocos en número, pero juegan un papel importante: afectan el metabolismo. Sin ellos, el funcionamiento normal de cada célula por separado y del organismo en su conjunto es imposible.

Tabla de elementos químicos en el cuerpo humano, su función.

		Participación en% de masa total	El papel o función de los elementos del cuerpo humano.
Los principales elementos del cuerpo humano.
Oxígeno			Requerido para reacciones de oxidación, principalmente para el proceso de respiración. Está presente en la mayoría de las sustancias orgánicas y en el agua.
			Forma un marco de moléculas de sustancias orgánicas.
			Presente en la mayoría compuestos orgánicos y en el agua.
			Componente de todas las proteínas, ácidos nucleicos y muchas otras sustancias orgánicas.
			Componente estructural huesos y dientes. Es importante para la conducción de los impulsos nerviosos a través de sinapsis, procesos de coagulación sanguínea, contracción muscular, fertilización.
			Componente de ácidos nucleicos, fosfolípidos, nucleótidos involucrados en la transferencia de energía. Componente estructural de huesos.
			El catión intracelular más importante. Es necesario para la conducción de impulsos nerviosos. Componente de la mayoría de proteínas.
			Es el transporte de energía de la célula, ya que puede transportar electrones de oxígeno y grupos metilo. Protege los tejidos y las células de los procesos oxidativos.
			El catión extracelular más importante. Participa en la regulación del movimiento de fluidos entre partes del cuerpo, así como en la conducción de impulsos nerviosos.
Microelementos del cuerpo
			Cofactor enzimático (quinasa).
			El anión más importante del líquido intersticial. También es importante para mantener el equilibrio osmótico. Participa en el transporte de oxígeno con sangre (desplazamiento de cloruros).
		cantidades reastrables	Componente de hemoglobina y mioglobina. Portador de electrones. Cofactor enzimático (catalasa).
		cantidades reastrables	Componente de hormonas tiroideas.
		cantidades reastrables	Componente de vitamina B 12
Otros oligoelementos incluyen manganeso (Mn), cobre (Cu), zinc (Zn), flúor (F), molibdeno (Mo) y selenio (Se).

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Fuente de información: Biología humana en diagramas / V.R. Pickering - 2003.

>> Química: elementos químicos en las células de los organismos vivos

Se han encontrado más de 70 elementos en la composición de sustancias que forman las células de todos los organismos vivos (humanos, animales, plantas). Estos elementos suelen dividirse en dos grupos: macronutrientes y micronutrientes.

Los macronutrientes se encuentran en las células en grandes cantidades. En primer lugar, se trata de carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno. En total, constituyen casi el 98% del contenido celular total. Además de estos elementos, los macronutrientes también incluyen magnesio, potasio, calcio, sodio, fósforo, azufre y cloro. Su contenido total es del 1,9%. Por tanto, la proporción de otros elementos químicos es de aproximadamente el 0,1%. Estos son oligoelementos. Estos incluyen hierro, zinc, manganeso, boro, cobre, yodo, cobalto, bromo, flúor, aluminio, etc.

Se han encontrado 23 microelementos en la leche de mamíferos: litio, rubidio, cobre, plata, bario, estroncio, titanio, arsénico, vanadio, cromo, molibdeno, yodo, flúor, manganeso, hierro, cobalto, níquel, etc.

La sangre de los mamíferos contiene 24 microelementos y el cerebro humano contiene 18 microelementos.

Como puede ver, no hay elementos especiales en la célula que sean característicos solo de la naturaleza viva, es decir, a nivel atómico no hay diferencias entre la naturaleza viva e inanimada. Estas diferencias se encuentran solo a nivel sustancias complejas- sobre nivel molecular... Entonces, junto con sustancias inorgánicas(agua y sales minerales) las células de los organismos vivos contienen sustancias que son características solo de ellas: sustancias orgánicas (proteínas, grasas, carbohidratos, ácidos nucleicos, vitaminas, hormonas, etc.). Estas sustancias se construyen principalmente a partir de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, es decir, de macronutrientes. Los oligoelementos están contenidos en estas sustancias en cantidades insignificantes, sin embargo, su papel en la vida normal de los organismos es enorme. Por ejemplo, los compuestos de boro, manganeso, zinc, cobalto aumentan drásticamente la productividad de las plantas agrícolas individuales y aumentan su resistencia a diversos tipos de enfermedades.

El hombre y los animales reciben los oligoelementos que necesitan para una vida normal a través de las plantas de las que se alimentan. Si no hay suficiente manganeso en los alimentos, es posible un retraso del crecimiento, una desaceleración en el inicio de la pubertad y trastornos metabólicos durante la formación del esqueleto. La adición de fracciones de un miligramo de sales de manganeso a la ración diaria de los animales elimina estas enfermedades.

El cobalto es parte de la vitamina B12, que es responsable del trabajo de los órganos que forman la sangre. La falta de cobalto en los alimentos a menudo causa enfermedades graves, lo que conduce al agotamiento del cuerpo e incluso a la muerte.

La importancia de los oligoelementos para los seres humanos se puso de manifiesto por primera vez en el estudio de una enfermedad como el bocio endémico, causado por la falta de yodo en los alimentos y el agua. Tomar sal que contiene yodo conduce a la recuperación y agregarla a los alimentos en pequeñas cantidades previene la enfermedad. Para este propósito, la sal de mesa para alimentos se yoda, a la que se agrega 0.001-0.01% de yoduro de potasio.

La mayoría de los catalizadores enzimáticos biológicos contienen zinc, molibdeno y algunos otros metales. Estos elementos, contenidos en las células de los organismos vivos en cantidades muy pequeñas, aseguran el funcionamiento normal de los mejores mecanismos bioquímicos, son verdaderos reguladores de los procesos vitales.

Muchos microelementos están contenidos en vitaminas, sustancias orgánicas de diversa naturaleza química, que ingresan al cuerpo con los alimentos en pequeñas dosis y tienen un gran efecto sobre el metabolismo y las funciones vitales generales del cuerpo. En su acción biológica, están cerca de las enzimas, pero las enzimas son producidas por las células del cuerpo y las vitaminas generalmente se suministran con los alimentos. Las fuentes de vitaminas son las plantas: cítricos, escaramujo, perejil, cebolla, ajo y muchos otros. Algunas vitaminas (A, B1, B2, K) se obtienen de forma sintética. Las vitaminas reciben su nombre de dos palabras: vita - vida y amina - que contiene nitrógeno.

Los oligoelementos también forman parte de las hormonas, biológicamente sustancias activas regular el trabajo de órganos y sistemas de órganos humanos y animales. Toman su nombre de la palabra griega harmao, yo venceré. Las hormonas son producidas por las glándulas endocrinas y entran al torrente sanguíneo, que las transporta por todo el cuerpo. Algunas hormonas se producen sintéticamente.

1. Macronutrientes y microelementos.

2. El papel de los oligoelementos en la vida de las plantas, los animales y los seres humanos.

3. Materia orgánica: proteínas, grasas, carbohidratos.

4. Enzimas.

5. Vitaminas.

6. Hormonas.

¿En qué nivel de formas de existencia de un elemento químico comienza la diferencia entre naturaleza viva e inanimada?

¿Por qué los macronutrientes individuales también se denominan biogénicos? Ponlos en una lista.

Contenido de la lección esquema de la lección marco de apoyo presentación de la lección métodos acelerados tecnologías interactivas Práctica Tareas y ejercicios Talleres de autoevaluación, capacitaciones, casos, misiones Preguntas para la discusión de tareas preguntas retóricas de estudiantes Ilustraciones audio, videoclips y multimedia fotos, imágenes, gráficos, tablas, esquemas de humor, bromas, chistes, historietas, parábolas, refranes, crucigramas, citas Suplementos resúmenes artículos fichas para los curiosos chuletas libros de texto vocabulario básico y adicional de términos otros Mejorando los libros de texto y las leccionescorrecciones de errores en el tutorial actualizar un fragmento en el libro de texto elementos de innovación en la lección reemplazar conocimientos obsoletos por nuevos Solo para profesores lecciones perfectas plan de calendario por un año pautas agenda de discusión Lecciones integradas

En las células de diferentes organismos, se encontraron alrededor de 70 elementos de la tabla periódica de elementos de DI Mendeleev, pero solo 24 de ellos tienen un valor completamente establecido y se encuentran constantemente en todos los tipos de células.

El mayor peso específico en la composición elemental de la célula es el oxígeno, el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno. Estos son los llamados el principal o biogénico elementos. Estos elementos representan más del 95% de la masa de las células, y su contenido relativo en materia viva es mucho mayor que en corteza de la Tierra... El calcio, fósforo, azufre, potasio, cloro, sodio, magnesio, yodo y hierro también son vitales. Su contenido en la celda se calcula en décimas y centésimas de porcentaje. Los elementos enumerados forman un grupo macronutrientes.

Otros elementos químicos: cobre, manganeso, molibdeno, cobalto, zinc, boro, flúor, cromo, selenio, aluminio, yodo, hierro, silicio - están contenidos en cantidades extremadamente pequeñas (menos del 0.01% de la masa celular). Pertenecen al grupo oligoelementos.

El porcentaje en el cuerpo de tal o cual elemento de ninguna manera caracteriza el grado de su importancia y necesidad en el cuerpo. Entonces, por ejemplo, muchos oligoelementos son parte de varias sustancias biológicamente activas: enzimas, vitaminas (el cobalto es parte de la vitamina B12), hormonas (el yodo es parte de la tiroxina); afectan el crecimiento y desarrollo de los organismos (zinc, manganeso, cobre), hematopoyesis (hierro, cobre), procesos de respiración celular (cobre, zinc), etc. El contenido y la importancia para la vida de las células y el cuerpo en su conjunto de varios elementos químicos se da en la tabla:

Los elementos químicos más importantes de la célula.

Elemento	Símbolo	Contenido aproximado,%	Importancia para la célula y el organismo
Oxígeno	O	62	Parte de agua y materia orgánica; participa en la respiración celular
Carbón	C	20	Parte de todas las sustancias orgánicas
Hidrógeno	H	10	Parte de agua y materia orgánica; participa en procesos de conversión de energía
Nitrógeno	norte	3	Parte de aminoácidos, proteínas, ácidos nucleicos, ATP, clorofila, vitaminas.
Calcio	California	2,5	Es parte de la pared celular en plantas, huesos y dientes, aumenta la coagulación sanguínea y la contractilidad de las fibras musculares.
Fósforo	PAG	1,0	Parte del tejido óseo y del esmalte dental, ácidos nucleicos, ATP, algunas enzimas.
Azufre	S	0,25	Parte de los aminoácidos (cisteína, cistina y metionina), algunas vitaminas, participa en la formación de enlaces disulfuro durante la formación de la estructura terciaria de las proteínas.
Potasio	K	0,25	Contenida en la célula solo en forma de iones, activa las enzimas de la síntesis de proteínas, determina el ritmo normal de la actividad cardíaca, participa en los procesos de fotosíntesis, generación de potenciales bioeléctricos.
Cloro	Cl	0,2	El ion negativo prevalece en el cuerpo de los animales. Componente de ácido clorhídrico en jugo gástrico
Sodio	N / A	0,1	Contenida en la célula solo en forma de iones, determina el ritmo normal de la actividad cardíaca, afecta la síntesis de hormonas.
Magnesio	Mg	0,07	Forma parte de las moléculas de clorofila, así como de huesos y dientes, activa el metabolismo energético y la síntesis de ADN.
Yodo	I	0,01	Parte de las hormonas tiroideas
Planchar	Fe	Huellas	Es parte de muchas enzimas, hemoglobina y mioglobina, participa en la biosíntesis de la clorofila, en el transporte de electrones, en los procesos de respiración y fotosíntesis.
Cobre	Cu	Huellas	Es parte de las hemocianinas en invertebrados, parte de algunas enzimas, participa en los procesos de hematopoyesis, fotosíntesis, síntesis de hemoglobina.
Manganeso	Minnesota	Huellas	Forma parte o aumenta la actividad de ciertas enzimas, participa en el desarrollo de los huesos, la asimilación de nitrógeno y el proceso de fotosíntesis.
Molibdeno	Mes	Huellas	Es parte de algunas enzimas (nitrato reductasa), participa en los procesos de unión del nitrógeno atmosférico por las bacterias nódulos.
Cobalto	Co	Huellas	Parte de la vitamina B12, participa en la fijación de nitrógeno atmosférico por bacterias nódulos
Boro	B	Huellas	Influye en los procesos de crecimiento de las plantas, activa las enzimas restauradoras de la respiración.
Zinc	Zn	Huellas	Parte de algunas enzimas que descomponen los polipéptidos, participa en la síntesis de hormonas vegetales (auxinas) y en la glucólisis.
Flúor	F	Huellas	Parte del esmalte de dientes y huesos.