Прямі та площини навколо нас. Площина у просторі – необхідні відомості

Клітина: хімічний склад, будова, функції органоїдів.

Хімічний склад клітини. Макро- та мікроелементи. Взаємозв'язок будови та функцій неорганічних та органічних речовин(білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів, АТФ), що входять до складу клітини. Роль хімічних речовину клітині та організмі людини.

Організми складаються із клітин. Клітини різних організмівмають подібний хімічний склад. У таблиці 1 представлені основні хімічні елементи, виявлені у клітинах живих організмів.

Таблиця 1. Зміст хімічних елементів у клітині

Елемент	Кількість, %	Елемент	Кількість, %
Кисень	65-75	Кальцій	0,04-2,00
Вуглець	15-18	Магній	0,02-0,03
Водень	8-10	Натрій	0,02-0,03
Азот	1,5-3,0	Залізо	0,01-0,015
Фосфор	0,2-1,0	Цинк	0,0003
Калій	0,15-0,4	Мідь	0,0002
Сірка	0,15-0,2	Йод	0,0001
Хлор	0,05-0,10	Фтор	0,0001

У першу групу входять кисень, вуглець, водень та азот. На їхню частку припадає майже 98% всього складу клітини.

До другої групи входять калій, натрій, кальцій, сірка, фосфор, магній, залізо, хлор. Їх вміст у клітині становить десяті та соті частки відсотка. Елементи цих двох груп відносять до макроелементів(Від грец. макрос- Великий).

Інші елементи, представлені в клітині сотими і тисячними частками відсотка, входять до третьої групи. Це мікроелементи(Від грец. мікро- Малий).

Будь-яких елементів, властивих тільки живої природи, у клітці не виявлено. Всі ці хімічні елементи входять і до складу неживої природи. Це вказує на єдність живої та неживої природи.

Нестача будь-якого елемента може призвести до захворювання, і навіть загибелі організму, оскільки кожен елемент відіграє певну роль. Макроелементи першої групи складають основу біополімерів – білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот, а також ліпідів, без яких життя неможливе. Сірка входить до складу деяких білків, фосфор – до складу нуклеїнових кислот, залізо – до складу гемоглобіну, а магній – до складу хлорофілу. Кальцій грає важливу рольв обміні речовин.

Частина хімічних елементів, що містяться в клітині, входить до складу неорганічних речовин – мінеральних солей та води.

Мінеральні солізнаходяться в клітині, як правило, у вигляді катіонів (К + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+) і аніонів (HPO 2-/4 , H 2 PO -/4 , СI - , НСО 3), співвідношення яких визначає важливу для життєдіяльності клітин кислотність середовища.

(У багатьох клітин середовище слаболужна та її рН майже не змінюється, тому що в ній постійно підтримується певне співвідношення катіонів та аніонів.)

З неорганічних речовин у живій природі величезну роль відіграє вода.

Без води життя неможливе. Вона становить значну масу більшості клітин. Багато води міститься у клітинах мозку та ембріонів людини: води понад 80%; в клітинах жирової тканини - всього 40.% До старості вміст води в клітинах знижується. Людина, яка втратила 20% води, гине.

Унікальні властивості води визначають її роль організмі. Вона бере участь у теплорегуляції, яка обумовлена ​​високою теплоємністю води – споживанням великої кількостіенергії під час нагрівання. Чим визначається висока теплоємність води?

У молекулі води атом кисню ковалентно пов'язаний із двома атомами водню. Молекула води полярна, тому що атом кисню має частково негативний заряд, а кожен із двох атомів водню має

Частково позитивний заряд. Між атомом кисню однієї молекули води та атомом водню іншої молекули утворюється водневий зв'язок. Водневі зв'язки забезпечують з'єднання великої кількостімолекул води. При нагріванні води значна частина енергії витрачається на розрив водневих зв'язків, що визначає її високу теплоємність.

Вода - хороший розчинник. Завдяки полярності її молекули взаємодіють з позитивно та негативно зарядженими іонами, сприяючи цим розчиненню речовини. По відношенню до води всі речовини клітини поділяються на гідрофільні та гідрофобні.

Гідрофільні(Від грец. гідро- вода та філео- люблю) називають речовини, що розчиняються у воді. До них відносять іонні сполуки (наприклад, солі) та деякі неіонні сполуки (наприклад, цукру).

Гідрофобними(Від грец. гідро- вода та фобос- страх) називають речовини, нерозчинні у питній воді. До них відносять, наприклад, ліпіди.

Вода відіграє велику роль у хімічних реакціях, що протікають у клітині водних розчинах. Вона розчиняє непотрібні організму продукти обміну речовин і цим сприяє виведенню їх із організму. Великий вміст води у клітці надає їй пружність. Вода сприяє переміщенню різних речовин усередині клітини або з клітини до клітини.

Тіла живої та неживої природи складаються з однакових хімічних елементів. До складу живих організмів входять неорганічні речовини - вода та мінеральні солі. Життєво важливі численні функції води у клітині зумовлені особливостями її молекул: їхньою полярністю, здатністю утворювати водневі зв'язки.

НЕОРГАНІЧНІ КОМПОНЕНТИ КЛІТИНИ

Інший тип класифікації елементів у клітці:

До макроелементів належать кисень, вуглець, водень, фосфор, калій, сірка, хлор, кальцій, магній, натрій, залізо.
До мікроелеметів належать марганець, мідь, цинк, йод, фтор.
До ультрамікроелементів відносяться срібло, золото, бром, селен.

ЕЛЕМЕНТИ	ЗМІСТ В ОРГАНІЗМІ (%)	БІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ
Макроелементи:
O.C.H.N	O – 62%, C – 20%, H – 10%, N – 3%	Входять до складу всіх органічних речовин клітини, води
Фосфор Р	1,0	Входять до складу нуклеїнових кислот, АТФ (утворює макроергічні зв'язки), ферментів, кісткової тканини та емалі зубів
Кальцій Са +2	2,5	У рослин входить до складу оболонки клітини, у тварин – до складу кісток та зубів, активізує згортання крові
Мікроелементи:	1-0,01
Сірка S	0,25	Входить до складу білків, вітамінів та ферментів
Калій К+	0,25	Зумовлює проведення нервових імпульсів; активатор ферментів білкового синтезу, процесів фотосинтезу, росту рослин
Хлор CI -	0,2	Є компонентом шлункового соку як соляної кислоти, активізує ферменти
Натрій Na +	0,1	Забезпечує проведення нервових імпульсів, підтримує осмотичний тиск у клітині, стимулює синтез гормонів.
Магній Мg +2	0,07	Входить до складу молекули хлорофілу, міститься в кістках та зубах, активізує синтез ДНК, енергетичний обмін
Йод I -	0,1	Входить до складу гормону щитовидної залози – тироксину, впливає на обмін речовин
Залізо Fе+3	0,01	Входить до складу гемоглобіну, міоглобіну, кришталика та рогівки ока, активатор ферментів, бере участь у синтезі хлорофілу. Забезпечує транспорт кисню до тканин та органів
Ультрамікроелементи:	менше 0,01, слідові кількості
Мідь Сі +2		Бере участь у процесах кровотворення, фотосинтезу, каталізує внутрішньоклітинні окисні процеси.
Марганець Мn		Підвищує врожайність рослин, активізує процес фотосинтезу, впливає на процеси кровотворення
Бор В		Впливає на ростові процеси рослин
Фтор F		Входить до складу емалі зубів, за нестачі розвивається карієс, при надлишку - флюороз
Речовини:
Н 2 0	60-98	Складає внутрішнє середовище організму, бере участь у процесах гідролізу, структурує клітину. Універсальний розчинник, каталізатор, учасник хімічних реакцій

ОРГАНІЧНІ КОМПОНЕНТИ КЛІТИНИ

РЕЧОВИНИ	БУДОВА І ВЛАСТИВОСТІ	ФУНКЦІЇ
Ліпіди
	Складні ефіри вищих жирних кислотта гліцерину. До складу фосфоліпідів входить додатково залишок Н 3 РО4. Мають гідрофобні або гідрофільно-гідрофобні властивості, високою енергоємністю	Будівельна- Утворює біліпідний шар всіх мембранних. Енергетична. Терморегуляторна. захисна. Гормональна(Кортикостероїди, статеві гормони). Компоненти вітамінів DE. Джерело води в організмі. Запасна поживна речовина
Вуглеводи
Моносахариди: глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза	Добре розчинні у воді	Енергетична
Дисахариди: цукроза, мальтоза (солодовий цукор)	Розчинні у воді	Компоненти ДНК, РНК, АТФ
Полісахариди: крохмаль, глікоген, целюлоза	Погано розчинні або нерозчинні у воді	Запасна поживна речовина. Будівельна - оболонка рослинної клітини
Білки	Полімери. Мономери – 20 амінокислот.	Ферменти – біокаталізатори.
	I структура - послідовність амінокислот у поліпептидному ланцюзі. Зв'язок - пептидна - СО-NH-	Будівельна – входять до складу мембранних структур, рибосом.
	ІІ структура - a-спіраль, зв'язок - водневий	Двигуна (скоротливі білки м'язів).
	III структура – ​​просторова конфігурація a-Спіралі (глобула). Зв'язки - іонні, ковалентні, гідрофобні, водневі	Транспортна (гемоглобін). Захисна (антитіла). Регуляторна (гормони, інсулін)
	IV структура характерна задля всіх білків. З'єднання декількох поліпептидних ланцюгів в єдину суперструктуру у воді погано розчинні. Дія високих температур, концентрованих кислотта лугів, солей важких металів викликає денатурацію
Нуклеїнові кислоти:	Біополімери. Складаються з нуклеотидів
ДНК - дезокси-рибонуклеїнова кислота.	Склад нуклеотиду: дезоксирибоза, азотисті основи - аденін, гуанін, цитозин, тимін, залишок фосфорної кислоти - Н3РО4. Комплементарність азотистих основ А=Т, Г=Ц. Подвійна спіраль. Здатна до самоподвоєння	Утворюють хромосоми. Зберігання та передача спадкової інформації, генетичного коду. Біосинтез РНК, білків. Кодує первинну структуру білка. Міститься в ядрі, мітохондріях, пластидах
РНК – рибонуклеїнова кислота.	Склад нуклеотиду: рибоза, азотисті основи - аденін, гуанін, цитозин, урацил, залишок Н 3 РО 4. Комплементарність азотистих основ А = У, Г = Ц. Один ланцюг
Інформаційна РНК		Передача інформації про первинну структуру білка, бере участь у біосинтезі білка
Рибосомальна РНК		Будує тіло рибосоми
Транспортна РНК		Кодує та переносить амінокислоти до місця синтезу білка - рибосом
Вірусна РНК та ДНК		Генетичний апарат вірусів

Структура білків

Ферменти.

Найважливіша функція білків – каталітична. Білкові молекули, що збільшують на кілька порядків швидкість хімічних реакцій у клітці, називають ферментами. Жоден біохімічний процес у організмі немає без участі ферментів.

В даний час виявлено понад 2000 ферментів. Їх ефективність у багато разів вища, ніж ефективність неорганічних каталізаторів, що використовуються у виробництві. Так, 1 мг заліза у складі ферменту каталази замінює 10 т неорганічного заліза. Каталаза збільшує швидкість розкладання пероксиду водню (Н 2 Про 2) у 10 11 разів. Фермент, що каталізує реакцію утворення вугільної кислоти (СО2 + Н2О = Н2СО3), прискорює реакцію в 107 разів.

Важливою властивістю ферментів є специфічність їхньої дії, кожен фермент каталізує лише одну або невелику групу подібних реакцій.

Речовина, на яку впливає фермент, називають субстратом. Структури молекули ферменту та субстрату повинні точно відповідати один одному. Цим пояснюється специфічність дії ферментів. При поєднанні субстрату з ферментом просторова структура ферменту змінюється.

Послідовність взаємодії ферменту та субстрату можна зобразити схематично:

Субстрат+Фермент – Фермент-субстратний комплекс – Фермент+Продукт.

Зі схеми видно, що субстрат з'єднується з ферментом з утворенням фермент-субстратного комплексу. При цьому субстрат перетворюється на нову речовину – продукт. На кінцевому етапі фермент звільняється від продукту і знову вступає у взаємодію із черговою молекулою субстрату.

Ферменти функціонують лише за певної температури, концентрації речовин, кислотності середовища. Зміна умов призводить до зміни третинної і четвертинної структури білкової молекули, отже, і придушення активності ферменту. Як це відбувається? Каталітична активність має лише певну ділянку молекули ферменту, звану активним центром. Активний центр містить від 3 до 12 амінокислотних залишків і формується внаслідок вигину поліпептидного ланцюга.

Під впливом різних чинників змінюється структура молекули ферменту. При цьому порушується просторова конфігурація активного центру і фермент втрачає свою активність.

Ферменти - це білки, які відіграють роль біологічних каталізаторів. Завдяки ферментам на кілька порядків зростає швидкість хімічних реакцій у клітинах. Важлива властивість ферментів – специфічність дії у певних умовах.

Нуклеїнові кислоти.

Нуклеїнові кислоти були відкриті у другій половині ХІХ ст. швейцарським біохіміком Ф. Мішером, який виділив з ядер клітин речовину з високим вмістом азоту та фосфору та назвав його "нуклеїном" (від лат. нуклеус- Ядро).

У нуклеїнових кислотах зберігається спадкова інформаціяпро будову та функціонування кожної клітини та всіх живих істот на Землі. Існує два типи нуклеїнових кислот – ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) та РНК (рибонуклеїнова кислота). Нуклеїнові кислоти, як і білки, мають видову специфічність, тобто організмам кожного виду притаманний свій тип ДНК. Щоб з'ясувати причини видової специфічності, розглянемо будову нуклеїнових кислот.

Молекули нуклеїнових кислот є дуже довгими ланцюгами, що складаються з багатьох сотень і навіть мільйонів нуклеотидів. Будь-яка нуклеїнова кислота містить лише чотири типи нуклеотидів. Функції молекул нуклеїнових кислот залежать від їхньої будови, що входять до їх складу нуклеотидів, їх числа в ланцюзі та послідовності з'єднання в молекулі.

Кожен нуклеотид складається з трьох компонентів: азотистої основи, вуглеводу та фосфорної кислоти. До складу кожного нуклеотиду ДНК входить один із чотирьох типів азотистих основ (аденін – А, тимін – Т, гуанін – Г або цитозин – Ц), а також вуглевод дезоксирибозу та залишок фосфорної кислоти.

Таким чином, нуклеотиди ДНК розрізняються лише типом азотистої основи.

Молекула ДНК складається з величезної кількості нуклеотидів, з'єднаних у ланцюжок у певній послідовності. Кожен вид молекули ДНК має властиве їй число та послідовність нуклеотидів.

Молекули ДНК дуже довгі. Наприклад, для буквеного запису послідовності нуклеотидів у молекулах ДНК з однієї клітини людини (46 хромосом) знадобилася б книга обсягом близько 820 000 сторінок. Чергування чотирьох типів нуклеотидів може утворити безліч варіантів молекул ДНК. Зазначені особливості будови молекул ДНК дозволяють їм зберігати величезний обсяг інформації про всі ознаки організмів.

У 1953 р. американським біологом Дж. Уотсоном та англійським фізикомФ. Криком було створено модель будови молекули ДНК. Вчені встановили, що кожна молекула ДНК складається з двох ланцюгів, пов'язаних між собою та спірально закручених. Вона має вигляд подвійної спіралі. У кожному ланцюгу чотири типи нуклеотидів чергуються у певній послідовності.

Нуклеотидний склад ДНК відрізняється у різних видівбактерій, грибів, рослин, тварин. Але він не змінюється з віком, мало залежить від змін довкілля. Нуклеотиди парні, тобто число аденінових нуклеотидів у будь-якій молекулі ДНК дорівнює числу тимідинових нуклеотидів (А-Т), а число цитозинових нуклеотидів дорівнює числу гуанінових нуклеотидів (Ц-Г). Це пов'язано з тим, що з'єднання двох ланцюгів між собою в молекулі ДНК підпорядковується певному правилу, а саме: аденін одного ланцюга завжди пов'язаний двома водневими зв'язками тільки з Тіміном іншого ланцюга, а гуанін - трьома водневими зв'язками з цитозином, тобто нуклеотидні ланцюги однієї молекули ДНК комплементарні, доповнюють одна одну.

Молекули нуклеїнових кислот – ДНК та РНК складаються з нуклеотидів. До складу нуклеотидів ДНК входить азотна основа (А, Т, Г, Ц), вуглевод дезоксирибозу та залишок молекули фосфорної кислоти. Молекула ДНК є подвійною спіралью, що складається з двох ланцюгів, з'єднаних водневими зв'язками за принципом комплементарності. Функція ДНК – зберігання спадкової інформації.

У клітинах всіх організмів є молекули АТФ – аденозинтрифосфорної кислоти. АТФ - універсальна речовина клітини, молекула якої має багаті на енергію зв'язку. Молекула АТФ – це один своєрідний нуклеотид, який, як і інші нуклеотиди, складається з трьох компонентів: азотистої основи – аденіну, вуглеводу – рибози, але замість одного містить три залишки молекул фосфорної кислоти (рис. 12). Зв'язки, позначені на малюнку значком, - багаті на енергію і називаються макроергічні. Кожна молекула АТФмістить два макроергічні зв'язки.

При розриві макроергічного зв'язку та відщепленні за допомогою ферментів однієї молекули фосфорної кислоти звільняється 40 кДж/моль енергії, а АТФ при цьому перетворюється на АДФ – аденозиндифосфорну кислоту. При відщепленні ще однієї молекули фосфорної кислоти звільняється ще 40 кДж/моль; утворюється АМФ – аденозинмонофосфорна кислота. Ці реакції оборотні, тобто АМФ може перетворюватися на АДФ, АДФ - на АТФ.

Молекули АТФ як розщеплюються, а й синтезуються, тому їх вміст у клітині щодо постійно. Значення АТФу житті клітини величезне. Ці молекули грають провідну роль енергетичному обміні, необхідному задля забезпечення життєдіяльності клітини та організму загалом.

Рис. Схема будови АТФ.

аденін -

Молекула РНК, як правило, одиночний ланцюг, що складається з чотирьох типів нуклеотидів - А, У, Г, Ц. Відомі три основні види РНК: іРНК, рРНК, тРНК. Зміст молекул РНК у клітині непостійно, вони беруть участь у біосинтезі білка. АТФ - універсальна енергетична речовина клітини, в якій є багаті на енергію зв'язку. АТФ грає центральну роль обміні енергії у клітині. РНК та АТФ містяться як у ядрі, так і в цитоплазмі клітини.

В організмі людини виявлено 86 елементів періодичної системиМенделєєва, які постійно присутні, з них 25 потрібні для нормальної життєдіяльності, 18 з яких абсолютно, а 7 корисні. Професор В.Р. Вільямс назвав їх елементами життя.

До складу речовин, що беруть участь у реакціях, пов'язаних з життям клітини, входять усі відомі хімічні елементи, більшість із них це кисень (65 – 75%), вуглець (15 – 18%), водень (8 – 10%) та азот (1) ,5 – 3,0%). Інші елементи поділяються на 2 групи: макроелементи (близько 1,9%) та мікроелементи (близько 0,1%). Макроелементи - це сірка, фосфор, хлор, калію, натрій, магній, кальцій і залізо, до мікроелементів - цинк, мідь, йод, фтор, марганець, селен, кобальт, молібден, стронцій, нікель, хром, ванадій та ін. і нечисленні, але грають значної ролі - впливають обмін речовин. Без них неможлива нормальна життєдіяльність кожної клітини окремо та організму як цілого.

Таблиця хімічні елементи в організмі людини їх роль

		Частка у загальній масі %	Роль чи функція елементів в організмі людини
Основні елементи організму людини
Кисень			Потрібно для реакцій окиснення, насамперед для процесу дихання. Присутня у більшості органічних речовин та у воді.
			Формує каркас молекул органічних речовин.
			Присутня у більшості органічних сполукта у воді.
			Компонент усіх білків, нуклеїнових кислот та багатьох інших органічних речовин.
			Структурний компоненткісток та зубів. Важливий щодо нервових імпульсів через синапси, процесів згортання крові, скорочення м'язів, запліднення.
			Компонент нуклеїнових кислот, фосфоліпідів, нуклеотидів, що у переносі енергії. Структурний компонент кісток.
			Найважливіший внутрішньоклітинний катіон. Необхідний щодо нервових імпульсів. Компонент більшості білків.
			Є енергетичним транспортом клітини, оскільки може переносити електрони кисню та метильні групи. Забезпечує захист тканин та клітин від окисних процесів.
			Найважливіший позаклітинний катіон. Бере участь у регуляції руху рідини між відділами тіла, а також у проведенні нервових імпульсів.
Мікроелементи організму
			Кофактор ферментів (кіназ).
			Найважливіший аніон інтерстиціальної рідини. Також важливий підтримки осмотичного балансу. Бере участь у транспорті кисню з кров'ю (зміщення хлориду).
		слідові кількості	Компонент гемоглобіну та міоглобіну. Переносник електронів. Кофактор ферментів (каталаз).
		слідові кількості	Компонент тиреоїдних гормонів.
		слідові кількості	Компонент вітаміну В 12
Інші елементи, присутні у слідових кількостях, включають марганець (Мn), мідь (Сu), цинк (Zn), фтор (F), молібден (Mo) та селен (Se).

_______________

Джерело інформації:Біологія людини у діаграмах/В.Р. Пікерінг – 2003.

>> Хімія: Хімічні елементи у клітинах живих організмів

У складі речовин, що утворюють клітини всіх живих організмів (людини, тварин, рослин), виявлено понад 70 елементів. Ці елементи прийнято ділити на дві групи: макроелементи та мікроелементи.

Макроелементи містяться у клітинах у великих кількостях. Насамперед, це вуглець, кисень, азот та водень. У сумі вони становлять майже 98% від усього вмісту клітини. Крім названих елементів до макроелементів відносять також магній, калій, кальцій, натрій, фосфор, сірку та хлор. Сумарний їхній вміст 1,9%. Отже, частку інших хімічних елементів припадає близько 0,1%. Це мікроелементи. До них відносять залізо, цинк, марганець, бор, мідь, йод, кобальт, бром, фтор, алюміній та ін.

У молоці ссавців виявлено 23 мікроелементи: літій, рубідій, мідь, срібло, барій, стронцій, титан, миш'як, ванадій, хром, молібден, йод, фтор, марганець, залізо, кобальт, нікель та ін.

До складу крові ссавців входить 24 мікроелементи, а до складу головного мозку людини – 18 мікроелементів.

Як можна помітити, у клітці немає якихось особливих елементів, характерних тільки для живої природи, тобто на атомному рівні відмінностей між живою та неживою природою немає. Ці відмінності виявляються лише на рівні складних речовин- на молекулярному рівні. Так, поряд з неорганічними речовинами(водою та мінеральними солями) клітини живих організмів містять речовини, характерні тільки для них, - органічні речовини (білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, вітаміни, гормони та ін.). Ці речовини побудовані переважно з вуглецю, водню, кисню та азоту, т. е. з макроелементів. Мікроелементи містяться у цих речовинах у незначних кількостях, проте їх роль нормальної життєдіяльності організмів величезна. Наприклад, з'єднання бору, марганцю, цинку, кобальту різко збільшують урожайність окремих сільськогосподарських рослин і підвищують їх опірність до різноманітних захворювань.

Людина і тварини отримують необхідні їм для нормальної життєдіяльності мікроелементи через рослини, якими харчуються. Якщо їжі не вистачає марганцю, то можлива затримка зростання, уповільнення настання статевої зрілості, порушення обміну речовин при формуванні скелета. Додавання часток міліграма солей марганцю до добового раціону тварин усуває ці захворювання.

Кобальт входить до складу вітаміну В12, який відповідає за роботу кровотворних органів. Нестача кобальту в їжі часто викликає серйозне захворювання, що призводить до виснаження організму і навіть загибелі.

Значення мікроелементів для людини вперше було виявлено щодо такого захворювання, як ендемічний зоб, яке викликалося недоліком йоду в їжі та воді. Прийом солі, що містить йод, призводить до одужання, а добавка його до їжі в малих кількостях запобігає захворюванню. З цією метою проводять йодування харчової кухонної солі, в яку додають 0,001-0,01% йодиду калію.

До складу більшості біологічних каталізаторів-ферментів входять цинк, молібден та деякі інші метали. Ці елементи, які у клітинах живих організмів у дуже малих кількостях, забезпечують нормальну роботу найтонших біохімічних механізмів, є справжніми регуляторами процесів життєдіяльності.

Багато мікроелементів містяться у вітамінах - органічних речовинах різної хімічної природи, що надходять в організм з їжею в малих дозах і мають великий вплив на обмін речовин і загальну життєдіяльність організму. За своєю біологічною дією вони близькі до ферментів, але ферменти утворюються клітинами організму, а вітаміни зазвичай надходять із їжею. Джерелами вітамінів служать рослини: цитрусові, шипшина, петрушка, цибуля, часник та багато інших. Деякі вітаміни – А, В1, В2, К – отримують синтетичним шляхом. Свою назву вітаміни отримали від двох слів: віта – життя та амін – містить азот.

Мікроелементи входять також до складу гормонів – біологічно активних речовин, що регулюють роботу органів та систем органів людини та тварин Назву свою вони беруть від грецького слова хармао – перемагаю. Гормони виробляються залозами внутрішньої секреції і надходять у кров, яка розносить їх у всьому організмі. Деякі гормони одержують синтетичним шляхом.

1. Макроелементи та мікроелементи.

2. Роль мікроелементів у життєдіяльності рослин, тварин та людини.

3. Органічні речовини: білки, жири, вуглеводи.

4. Ферменти.

5. Вітаміни.

6. Гормони.

На якому рівні форм існування хімічного елемента починається різницю між живою і неживою природою?

Чому окремі макроелементи називають також біогенними? Перерахуйте їх.

Зміст уроку конспект урокуопорний каркас презентація уроку акселеративні методи інтерактивні технології Практика завдання та вправи самоперевірка практикуми, тренінги, кейси, квести домашні завдання дискусійні питання риторичні питаннявід учнів Ілюстрації аудіо-, відеокліпи та мультимедіафотографії, картинки графіки, таблиці, схеми гумор, анекдоти, приколи, комікси притчі, приказки, кросворди, цитати Доповнення рефератистатті фішки для допитливих шпаргалки підручники основні та додаткові словник термінів інші Вдосконалення підручників та уроківвиправлення помилок у підручникуоновлення фрагмента у підручнику елементи новаторства на уроці заміна застарілих знань новими Тільки для вчителів ідеальні уроки календарний планна рік методичні рекомендаціїпрограми обговорення Інтегровані уроки

У клітинах різних організмів виявлено близько 70 елементів періодичної системи елементів Д. І. Менделєєва, але лише 24 їх мають цілком встановлене значення і зустрічаються постійно у всіх типах клітин.

Найбільша питома вага в елементному складі клітини посідає кисень, вуглець, водень і азот. Це так звані основніабо біогенніелементів. Перед цих елементів припадає понад 95 % маси клітин, причому їх відносне вміст у живому речовині набагато вище, ніж у земної кори. Життєво важливими є також кальцій, фосфор, сірка, калій, хлор, натрій, магній, йод та залізо. Їх вміст у клітині обчислюється десятими та сотими частками відсотка. Перелічені елементи складають групу макроелементів.

Інші хімічні елементи: мідь, марганець, молібден, кобальт, цинк, бор, фтор, хром, селен, алюміній, йод, залізо, кремній містяться у виключно малих кількостях (менше 0,01 % маси клітин). Вони відносяться до групи мікроелементів.

Відсотковий вміст в організмі того чи іншого елемента жодним чином не характеризує міру його важливості та необхідності в організмі. Так, наприклад, багато мікроелементів входять до складу різних біологічно активних речовин - ферментів, вітамінів (кобальт входить до складу вітаміну B12), гормонів (йод входить до складу тироксину); впливають на ріст і розвиток організмів (цинк, марганець, мідь), кровотворення (залізо, мідь), процеси клітинного дихання (мідь, цинк) і т. д. Зміст та значення для життєдіяльності клітин та організму загалом різних хімічних елементів наведено у таблиці:

Найважливіші хімічні елементи клітини

Елемент	Символ	Зразковий вміст, %	Значення для клітини та організму
Кисень	O	62	Входить до складу води та органічних речовин; бере участь у клітинному диханні
Вуглець	C	20	Входить до складу всіх органічних речовин
Водень	H	10	Входить до складу води та органічних речовин; бере участь у процесах перетворення енергії
Азот	N	3	Входить до складу амінокислот, білків, нуклеїнових кислот, АТФ, хлорофілу, вітамінів
Кальцій	Ca	2,5	Входить до складу клітинної стінки у рослин, кісток та зубів, підвищує згортання крові та скоротливість м'язових волокон
Фосфор	P	1,0	Входить до складу кісткової тканини та зубної емалі, нуклеїнових кислот, АТФ, деяких ферментів
Сірка	S	0,25	Входить до складу амінокислот (цистеїн, цистин та метіонін), деяких вітамінів, бере участь в утворенні дисульфідних зв'язків при утворенні третинної структури білків
Калій	K	0,25	Міститься у клітці лише у вигляді іонів, активує ферменти білкового синтезу, зумовлює нормальний ритм серцевої діяльності, бере участь у процесах фотосинтезу, генерації біоелектричних потенціалів
Хлор	Cl	0,2	Переважає негативний іон організмі тварин. Компонент соляної кислоти у шлунковому соку
Натрій	Na	0,1	Міститься у клітці лише у вигляді іонів, обумовлює нормальний рит серцевої діяльності, впливає на синтез гормонів
Магній	Mg	0,07	Входить до складу молекул хлорофілу, а також кісток та зубів, активує енергетичний обмін та синтез ДНК
Йод	I	0,01	Входить до складу гормонів щитовидної залози
Залізо	Fe	Сліди	Входить до складу багатьох ферментів, гемоглобіну та міоглобіну, бере участь у біосинтезі хлорофілу, у транспорті електронів, у процесах дихання та фотосинтезу.
Мідь	Cu	Сліди	Входить до складу гемоціанінів у безхребетних, до складу деяких ферментів, бере участь у процесах кровотворення, фотосинтезу, синтезу гемоглобіну
Марганець	Mn	Сліди	Входить до складу або підвищує активність деяких ферментів, бере участь у розвитку кісток, асиміляції азоту та процесі фотосинтезу
Молібден	Mo	Сліди	Входить до складу деяких ферментів (нітратредуктазу), бере участь у процесах зв'язування атмосферного азоту бульбочковими бактеріями
Кобальт	Co	Сліди	Входить до складу вітаміну B12, бере участь у фіксації атмосферного азоту бульбочковими бактеріями
Бор	B	Сліди	Впливає на ростові процеси рослин, активує відновлювальні ферменти дихання
Цинк	Zn	Сліди	Входить до складу деяких ферментів, що розщеплюють поліпептиди, бере участь у синтезі рослинних гормонів (ауксинів) та гліколізі
Фтор	F	Сліди	Входить до складу емалі зубів та кісток