Основные положения клеточной теории
· Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов, лежащий в основе их развития и размножения.
· Клетки всех живых организмов сходны по строению и химическому составу.
· Клетки размножаются только делением материнской клетки.
· В многоклеточном организме клетки функционально специализированы, образуя ткани и органы.
Биологические функции неорганических ионов
· Биоэлектрическая. Внутри клетки доминируют ионы К+, а вне клетки Cl- и Na+ .
· Структурная. Ионы металлов входят в состав макромолекул, нуклеиновых кислот, хлорофилла, гемоглобина.
· Регулирующая. Ионы металлов связываются с ферментами, воздействуя на их активность.
· Транспортная. Ионы некоторых металлов участвуют в транспорте электронов или некоторых простых молекул. (К примеру Fe помогает переносить кровь по венам)
· Механическая. Катион Ca2+ и анион PO4 3- входят в состав фосфата кальция костных тканей, обеспечивая их формирование и прочность.
Биологическая функция воды
· Транспорт воды.
· Регулирование термического баланса.
· Растворение веществ, поступающих в клетки или выводимых из клеток.
· Механическая. Обеспечивает объем и упругость. (Тугор)
· Синтезирующая. Участвует при синтезе биополимеров.
· Энергетическая. Донор электронов в процессе фотосинтеза.
· Высокая теплота парообразования.
Органические вещества
Углеводы
| Углеводы | ||
| Моносахариды | Дисахариды (олигосахариды, полисахариды I порядка) | Полисахариды (II порядка) |
| (CH2O)n , n = 3-9 | (СnH2O)m | (СnH2O)m |
| Глюкоза С3H6O3 Молочная к-та С6H12O6 | С12H22O11 Лактоза Сахароза | Гликоген Крахмал Муреин |
Биологические функции углеводов
· Энергетическая. Глюкоза является главным источником энергии в клетках, при окислении 1г выделяется 17,6 кДж энергии.
· Строительная. Целлюлоза является структурным компонентом клеточной оболочки растений, а хитин входит в состав наружного покрова членистоногих и клеточной стенки грибов.
· Синтетическая. Пентозы (С5H10O5 , рибозы в составе РНК, дезоксирибозы в составе ДНК) участвуют в синтезе нуклеиновых кислот и фотосинтезе.
· Запасающая. Гликоген запасается у животных, крахмал – у растений
· Защитная. Различные слизи.
Липиды
· Липиды – органические соединения, нерастворимые в воде и растворимые в органических растворителях. Присутствуют во всех типах клеток. Большинство липидов образуется при соединения жирных кислот с глицерином.
Биологические функции липидов
· Структурная. Липопротеиды, гликолипиды – компоненты клеточных мембран.
· Запасающая. Запасается в основной форме – жиры.
· Источник воды. При сгорании 1 г жира, образуется 1.1 г воды.
· Энергетическая. При расщеплении 1 г жиров высвобождается 38.9 кДж энергии, потому организмы запасают энергию в форме липидов.
· Защитная и терморегуляторная. Накапливаясь в подкожной жировой ткани и вокруг некоторых органов, липидный слой защищает организм от возможных механических травм. Ввиду низкой теплопроводимости, жировой слой предотвращает потери тепла.
· Регулирующая. Многие гормоны являются липидами и регулируют обменные биологические процессы в организме.
· Метаболическая. Желчные кислоты участвуют в эмульгировании жиров, витамин D – в метаболизме кальция.
Белки
· Белки – полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.
· Аминокислоты – органические соединения, содержащие две функциональные группы:
Амидная (-NH2);
Карбоксильная (-COOH)
Аминокислоты соединяются пептидными связями.
· Пептидная связь – вид амидной связи, возникающей при образовании белков и пептидов
Вещества, молекулы которых состоят из остатков двух или более аминокислот, называются пептидами. Цепочки из 10-20 аминокислот формируют олигопептиды, а в том случае, когда их количество увеличивается до 50 и более, образуется белок. Аминокислотные остатки связаны особым видом связи, которая называется пептидной.
Двадцать аминокислот, входящие в состав белков, называются протеиногенные
| Протеиногенные аминокислоты | |
| Заменимые | НЕзаменимые |
| Синтезируются в организме человека | Должны поступать с пищей, не синтезируются в организме |
| Белки | |
| Простые | Сложные |
| Протеины | Протеиды |
| Состоят из аминокислот и небелковой части: | |
| Углеводной - гликопротеиды | |
| Липидной - липопротеиды | |
| Нуклеиновой кислотной - нуклеопротеиды |
Пространственная организация белков
| Название | Функции | Рисунок |
| Первичная | Отображает последовательность аминокислот в полипептидной цепи и представлена в форме линейной цепочки. Она уникальна для каждого белка, определяя его размеры и функции | 
|
| Вторичная | Иллюстрирует пространственную форму полипептидной цепи, которая у одних белков имеет вид скрученной спирали, у других напоминает складчатые слои | 
|
| Третичная | Отображает пространственную форму вторичной структуры. Например, вторичная структурная форма в виде спирали может быть упакована в пространстве в форме клубка, а может- в виде волокн. Соответственно различают белки глобулярные и фибриллярные | 
|
| Четвертичная | Характерна для белков с более сложной структурной организацией и организуется из двух и более клубков. Такой тип структуры имеет, например, гемоглобин. | 
|