Makrohranila

• Hipoglikemija

Biološko pomembni elementi (v nasprotju z biološko inertnimi elementi) so kemijski elementi, ki so potrebni za človeško ali živalsko telo, da zagotovi normalno življenje. Razdeljeni so na makrohranila (katerih vsebnost v živih organizmih je več kot 0,001%) in elementi v sledovih (vsebnost manj kot 0,001%).

Vsebina

Uporaba izraza "mineral" glede na biološko pomembne elemente

Mikro- in makrohranila (razen kisika, vodika, ogljika in dušika) vstopajo v telo praviloma ob prehranjevanju. Za njihovo oznako v angleščini obstaja izraz Dijetalni mineral.

Konec dvajsetega stoletja so ruski proizvajalci nekaterih zdravil in prehranskih dopolnil začeli uporabljati izraz mineral, da bi se nanašali na makro in mikroelemente, sledili so angleško govorečemu dietnemu mineralu. Z znanstvenega vidika je taka uporaba izraza »mineral« napačna, v ruščini je treba besedo mineral uporabiti le za označevanje geološkega naravnega telesa s kristalno strukturo. Vendar pa proizvajalci tako imenovani. „Biološki aditivi“, po možnosti v promocijske namene, so svoje izdelke začeli imenovati vitaminske mineralne komplekse.

Makrohranila

Ti elementi sestavljajo meso živih organizmov. Priporočeni dnevni vnos makrohranil je več kot 200 mg. Makronutrijenti praviloma vstopajo v človeško telo s hrano.

Hranilni elementi

Ti makrohranilci se imenujejo biogeni (organogeni) elementi ali makrohranila (angleški makronutrient). Organske snovi, kot so beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati, encimi, vitamini in hormoni, se večinoma gradijo iz makrohranil. Za določitev makrohranil se včasih uporablja kratica CHNOPS, ki jo sestavljajo oznake ustreznih kemičnih elementov v periodnem sistemu.

Drugi makrohranili

Priporočeni dnevni odmerek> 200 mg:

Elementi v sledovih

Izraz "mikroelementi" je bil posebej priljubljen v medicinski, biološki in kmetijski znanstveni literaturi sredi 20. stoletja. Predvsem za agronome je postalo jasno, da celo zadostno število „makroelementov“ v gnojilih (trinity NPK - dušik, fosfor, kalij) ne zagotavlja normalnega razvoja rastlin.

Elementi v sledovih se imenujejo elementi, katerih vsebnost v telesu je majhna, vendar so vključeni v biokemične procese in so potrebni za žive organizme. Priporočeni dnevni vnos mikrohranil za ljudi je manjši od 200 mg. V zadnjem času so proizvajalci prehranskih dopolnil začeli uporabljati izraz mikrohranila, izposojen iz evropskih jezikov (angleška mikrohranila). Pod mikrohranili združujejo elemente v sledovih, vitamine in nekatere makrohranila (kalij, kalcij, magnezij, natrij).

Ohranjanje konstantnosti notranjega okolja (homeostaze) telesa predvsem vključuje ohranjanje kvalitativne in kvantitativne vsebnosti mineralnih snovi v tkivih organov na fiziološki ravni.

Osnovni elementi v sledovih

Po sodobnih podatkih je več kot 30 mikroelementov bistvenega pomena za vitalno dejavnost rastlin, živali in ljudi. Med njimi (po abecednem vrstnem redu):

Nižje kot je koncentracija spojin v telesu, težje je določiti biološko vlogo elementa, identificirati spojine, pri katerih nastane. Med nedvomno pomembne so vanadij, silicij itd.

Združljivost

V procesu asimilacije vitaminov, mikroelementov in makroelementov s strani telesa je možen antagonizem (negativna interakcija) ali sinergizem (pozitivna interakcija) med različnimi komponentami.

Pomanjkanje elementov v sledovih v telesu

Glavni vzroki za pomanjkanje mineralov:

• Nepravilna prehrana ali monotona prehrana, slaba kakovost pitne vode.
• Geološke značilnosti različnih območij Zemlje so endemična (neugodna) območja.
• Velika izguba mineralov zaradi krvavitve, Crohnove bolezni, ulceroznega kolitisa.
• Uporaba določenih zdravil, ki vežejo ali povzročajo izgubo elementov v sledovih.

Glej tudi

Opombe

Povezave

Fundacija Wikimedia. 2010

Oglejte si, kaj so "Macroelements" v drugih slovarjih:

ELEMENTI STROJA - kemični elementi ali njihove spojine, ki jih organizmi uporabljajo v razmeroma velikih količinah: kisik, vodik, ogljik, dušik, železo, fosfor, kalij, kalcij, žveplo, magnezij, natrij, klor itd.

Makroelementi so kemijski elementi, ki sestavljajo glavne živilske snovi, in drugi, ki so prisotni v telesu v sorazmerno velikih količinah, pri čemer so kalcij, fosfor, železo, natrij in kalij higiensko pomembni. Vir:...... Uradna terminologija

makrohranila - makrocelični makro - [L.G.Sumenko. Angleški ruski slovar informacijske tehnologije. M: GP ZNIIS, 2003.] Teme informacijske tehnologije na splošno Sinonimi makroceličnega EN Makro makro ukaza... Priročnik tehničnega prevajalca

makronutrienti - makroelementi statusa T sritis chemija apibrėžtis Cheminiai elementai, kurių labai daug reikia gyviesiems organizmams. atitikmenys: angl. makroelementi; makrohranil rus. macronutrients... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

makronutrienti - makroelementai statusas terminų aiškinamasis žodynas

MAKRO ELEMENTI - (iz grščine. Makrós ?? velika, dolga in lat. Elementum ?? prvotna snov), zastarelo ime kemičnih elementov, ki sestavljajo večino žive snovi (99,4%). M. vključuje: kisik, ogljik, vodik, dušik, kalcij,...... veterinarski enciklopedični slovar

MAKRO ELEMENTI - kemijski elementi, ki jih rastline prevzamejo v velikih količinah, katerih vsebina je izražena v vrednostih od desetine do stotin odstotka. Poleg organskih snovi (C, O, H, N) skupina M. vključuje Si, K, Ca, Mg, Na, Fe, P, S, Al... Slovar botaničnih izrazov

Makroelementi - kemijski elementi, ki jih rastline v velikih količinah asimilirajo iz n. 10 do n. 10 mas. % Glavni M. so N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, S... Razlagalni slovar tal

Makroelementi - elementi, ki jih vsebuje prehrana, katerih dnevna potreba se meri z najmanj desetinami grama, so na primer vključeni v strukturo celic in organskih spojin. natrij, kalij, kalcij, magnezij, fosfor itd. Slovar izrazov o fiziologiji domačih živali

živilski makrohranilci - kemijski elementi, ki jih vsebujejo živilski proizvodi, katerih dnevna potreba se meri na primer z manj kot desetinami grama. natrij, kalij, kalcij, magnezij, fosfor... Veliki medicinski slovar

Dashkov Maxim Leonidovich, mentor biologije v Minsku

Kakovostna priprava na centralizirano testiranje za sprejem v licej

+375 29 751-37-35 (MTS) +375 44 761-37-35 (Velcom)

Delite s prijatelji

Glavni meni

Za študente in učitelje

Posvetovanje z mentorjem

Poiščite spletno mesto

1. V kateri skupini pripadajo vsi elementi makro elementov? Za elemente v sledovih?

a) železo, žveplo, kobalt; b) fosfor, magnezij, dušik; c) natrij, kisik, jod; g) fluor, baker, mangan.

Makroelementi vključujejo: b) fosfor, magnezij in dušik.

Elementi v sledovih vključujejo: d) fluor, baker, mangan.

2. Katere kemijske elemente imenujemo makrohranila? Navedite jih. Kakšna je vrednost makrohranil v živih organizmih?

Makrohranila so kemijski elementi, katerih vsebnost v živih organizmih je več kot 0,01% (po teži). Makroelementi so kisik (O), ogljik (C), vodik (H), dušik (N), kalcij (Ca), fosfor (P), kalij (K), žveplo (S), klor (Cl), natrij (Na) ) in magnezija (Mg). Za rastline je makrohranilo tudi silicij (Si).

Ogljik, kisik, vodik in dušik - glavne sestavine organskih spojin živih organizmov. Poleg tega sta kisik in vodik del vode, katere masni delež v živih organizmih je v povprečju 60-75%. Molekularni kisik (O₂) uporablja večina živih organizmov za celično dihanje, med katerim telo potrebuje potrebno energijo. Žveplo je sestavni del beljakovin in nekaterih aminokislin, fosfor je del organskih spojin (npr. DNA, RNA, ATP), sestavin kostnega tkiva in zobne sklenine. Klor je del klorovodikove kisline želodčnega soka ljudi in živali.

Kalij in natrij sodelujeta pri ustvarjanju bioelektričnih potencialov, zagotavljanju vzdrževanja normalnega ritma srčne aktivnosti pri ljudeh in živalih. Kalij sodeluje tudi v procesu fotosinteze. Kalcij in magnezij sta del kostnega tkiva, zobna sklenina. Poleg tega je kalcij potreben za koagulacijo krvi in ​​krčenje mišic, je del rastlinske celične stene, magnezij pa je del klorofila in številnih encimov.

3. Kateri elementi se imenujejo elementi v sledovih? Navedite primere. Kakšna je vloga elementov v sledovih za vitalno aktivnost organizmov?

Elementi v sledovih se imenujejo vitalni kemijski elementi, katerih masni delež v živih organizmih je od 0,01% ali manj. Ta skupina vključuje železo (Fe), cink (Zn), baker (Cu), fluor (F), jod (I), mangan (Mn), kobalt (Co), molibden (Mo) in nekatere druge elemente.

Železo je del hemoglobina, mioglobina in mnogih encimov, je vključen v procese celičnega dihanja in fotosinteze. Baker je del hemocianinov (dihalni pigmenti krvi in ​​hemolimfe nekaterih nevretenčarjev), sodeluje v procesih celičnega dihanja, fotosinteze, sinteze hemoglobina. Cink je del hormona insulina, nekaj encimov, ki sodeluje pri sintezi fitohormonov. Fluor je sestavni del zobne sklenine in kostnega tkiva, jod je del hormonov ščitnice (trijodotironin in tiroksin). Mangan je del številnih encimov ali povečuje njihovo aktivnost, sodeluje pri tvorbi kosti, v procesu fotosinteze. Kobalt je potreben za procese tvorbe krvi, je del vitamina B₁₂. Molibden je vključen v vezavo molekularnega dušika (N₂) vozlične bakterije.

4. Vzpostaviti skladnost med kemijskim elementom in njegovo biološko funkcijo: t

1) kalcij

2) magnezija

3) kobalt

4) jod

5) cink

6) baker

a) sodeluje pri sintezi rastlinskih hormonov, je del insulina.

b) je del ščitničnih hormonov.

c) je sestavni del klorofila.

g) je del hemocianinov nekaterih nevretenčarjev.

e) potrebni za krčenje mišic in strjevanje krvi.

e) je del vitamina B₁₂.

1 - d (kalcij je potreben za krčenje mišic in strjevanje krvi);

2 - in (magnezij je sestavni del klorofila);

3 - e (kobalt je del vitamina B₁₂);

4 - b (jod je del ščitničnih hormonov);

5 - a (cink sodeluje pri sintezi rastlinskih hormonov, je del insulina);

6 g (baker je del hemocianinov nekaterih nevretenčarjev).

5. Na podlagi gradiva o biološki vlogi makro- in mikroelementov ter znanja, pridobljenega pri študiju človeškega telesa v 9. razredu, pojasnite posledice pomanjkanja določenih kemičnih elementov v človeškem telesu.

Na primer, pri pomanjkanju kalcija se stanje zob poslabša in razvije se zobna gniloba, poveča se nagnjenost kosti k deformaciji in nastanku zlomov, pojavijo se konvulzije in zmanjša strjevanje krvi. Pomanjkanje kalija povzroči zaspanost, depresijo, mišično oslabelost, srčne aritmije. Pri pomanjkanju železa opazimo zmanjšanje ravni hemoglobina, razvije se anemija (anemija). Pri nezadostnem vnosu joda se moti sinteza trijodotironina in tiroksina (tiroidnih hormonov), lahko pride do povečanja ščitnice v obliki golše, hitre utrujenosti, poslabšanja spomina, zmanjšanja pozornosti itd. telesnega in duševnega razvoja. Pri pomanjkanju kobalta se zmanjša število eritrocitov v krvi. Pomanjkanje fluora lahko povzroči uničenje in izgubo zob, poškodbo dlesni.

6. Tabela prikazuje vsebnost glavnih kemijskih elementov v zemeljski skorji (po teži, v%). Primerjajte sestavo skorje in živih organizmov. Kakšne so značilnosti osnovne sestave živih organizmov? Katera dejstva omogočajo sklepanje o enotnosti žive in nežive narave?

Odgovor

Preveril strokovnjak

Odgovor je podan

Americanka

tiste kemijske elemente, katerih vsebnost v telesu je več kot 0,005% telesne teže. To so vodik, ogljik, kisik, dušik, natrij, magnezij, fosfor, žveplo, klor, kalij, kalcij.

Povežite Knowledge Plus za dostop do vseh odgovorov. Hitro, brez oglaševanja in odmora!

Ne zamudite pomembnega - povežite Knowledge Plus, da boste takoj videli odgovor.

Oglejte si videoposnetek za dostop do odgovora

Oh ne!
Pogledi odgovorov so končani

Povežite Knowledge Plus za dostop do vseh odgovorov. Hitro, brez oglaševanja in odmora!

Ne zamudite pomembnega - povežite Knowledge Plus, da boste takoj videli odgovor.

Makrohranila

Makrohranila so kemijski elementi, ki jih rastline absorbirajo v velikih količinah. Vsebnost teh snovi v rastlinah se giblje od stotink odstotka do več deset odstotkov.

Vsebina:

Postavke

Makroelementi so neposredno vključeni v konstrukcijo organskih in anorganskih spojin rastline, ki sestavljajo večino njegove suhe snovi. Večina je v celicah zastopana z ioni.

Makrohranila in njihove spojine so aktivne snovi različnih mineralnih gnojil. Odvisno od vrste in oblike se uporabljajo kot glavno gnojilo za gnojenje in gnojilo. Med makroelementi spadajo: ogljik, vodik, kisik, dušik, fosfor, kalij, kalcij, magnezij, žveplo in nekateri drugi, vendar so glavni elementi prehrane rastlin dušik, fosfor in kalij.

Telo odraslega vsebuje približno 4 g železa, 100 g natrija, 140 g kalija, 700 g fosforja in 1 kg kalcija. Kljub takšnim različnim številkam je zaključek očiten: snovi, ki so združene pod imenom "makro elementi", so bistvene za naš obstoj. Drugi organizmi imajo tudi veliko potrebo po njih: prokariote, rastline, živali.

Zagovorniki evolucijske teorije trdijo, da je potreba po makrohranilih odvisna od pogojev, v katerih je nastalo življenje na Zemlji. Ko je zemljišče sestavljalo trdne kamnine, je bilo vzdušje nasičeno z ogljikovim dioksidom, dušikom, metanom in vodno paro, namesto dežja so raztopine kislin padle na tla, in sicer makroelementi so bili edina matrika, na podlagi katere so lahko nastale prve organske snovi in ​​primitivne oblike življenja. Zato tudi zdaj, milijarde let kasneje, vse življenje na našem planetu še vedno čuti potrebo po posodobitvi notranjih virov magnezija, žvepla, dušika in drugih pomembnih elementov, ki tvorijo fizično strukturo bioloških objektov.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Makroelementi se razlikujejo tako po kemijskih kot fizikalnih lastnostih. Med njimi so kovine (kalij, kalcij, magnezij in drugi) in nekovine (fosfor, žveplo, dušik in drugi).

Nekatere fizikalne in kemijske lastnosti makrohranil po podatkih: [2]

Makro element

Fizično stanje v normalnih pogojih

srebrno-bela kovina

trdna bela kovina

srebrno-bela kovina

krhki rumeni kristali

srebrna kovina

Vsebina makrohranil v naravi

Makroelementi se v naravi pojavljajo povsod: v tleh, kamninah, rastlinah, živih organizmih. Nekateri izmed njih, kot so dušik, kisik in ogljik, so sestavni elementi zemeljske atmosfere.

Simptomi pomanjkanja nekaterih hranil v pridelkih, glede na podatke: [6]

Element

Pogosti simptomi

Občutljive kulture

Spreminjanje zelene barve listov na bledo zeleno, rumenkasto in rjavo,

Velikost listov se zmanjša,

Listi so ozki in se nahajajo pod ostrim kotom do stebla,

Število plodov (semen, zrn) se močno zmanjša

Bela in cvetača,

Sukanje robov listne lopatice

Vijolična barva

Obroba listov,

Beljenje apikalnega pupka,

Beljenje mladih listov

Konice listov so upognjene,

Robovi listov so upognjeni navzgor

Bela in cvetača,

Bela in cvetača,

Sprememba intenzivnosti barve zelenih listov,

Nizka vsebnost beljakovin

Barva listov se spremeni v belo,

• V vodah rek, oceanov, litosfere, atmosfere je prisotno dušikovo stanje. Večina dušika v ozračju je v prostem stanju. Brez dušika je nastajanje beljakovinskih molekul nemogoče. [2]
• Fosfor se zlahka oksidira in se v tej zvezi ne nahaja v naravi v njegovi čisti obliki. Vendar pa v spojinah, ki jih najdemo skoraj povsod. Je pomemben sestavni del rastlinskih in živalskih beljakovin. [2]
• Kalij je v tleh prisoten v obliki soli. V rastlinah se odlaga predvsem v stebla. [2]
• Magnezij je vseprisoten. V masivnih kamninah je v obliki aluminatov. Tla vsebujejo sulfate, karbonate in kloride, vendar prevladujejo silikati. V obliki ionov v morski vodi. [1]
• Kalcij je eden najpogostejših elementov v naravi. Njegove usedline so v obliki krede, apnenca, marmorja. V rastlinskih organizmih v obliki fosfatov, sulfatov, karbonatov. [4]
• Narava seravov je zelo razširjena: v prostem stanju in v obliki različnih spojin. Najdemo ga v skalah in v živih organizmih. [1]
• Železo je ena najpogostejših kovin na zemlji, v prostem stanju pa le v meteoritih. Pri mineralih kopenskega izvora je železo prisotno v sulfidih, oksidih, silikatih in mnogih drugih spojinah. [2]

Vloga v obratu

Biokemijske funkcije

Visok donos katerega koli kmetijskega pridelka je mogoč samo pod pogojem, da je prehrana polna in dovolj visoka. Poleg svetlobe, toplote in vode potrebujejo rastline hranila. Sestava rastlinskih organizmov vključuje več kot 70 kemičnih elementov, od katerih je 16 nujno potrebnih organskih snovi (ogljik, vodik, dušik, kisik), elementi pepela iz pepela (fosfor, kalij, kalcij, magnezij, žveplo) ter železo in mangan.

Vsak element opravlja svoje funkcije v rastlinah, in absolutno nemogoče je zamenjati en element z drugim.

Iz ozračja

• Ogljik se iz zraka absorbira z listi rastlin in malo s koreninami iz zemlje v obliki ogljikovega dioksida (CO₂). Je osnova za sestavo vseh organskih spojin: maščob, beljakovin, ogljikovih hidratov in drugih.
• Vodik se porabi v sestavi vode, je bistven za sintezo organskih snovi.
• Kisik absorbirajo listi iz zraka, korenine iz zemlje in se sproščajo tudi iz drugih spojin. Potreben je tako za dihanje kot za sintezo organskih spojin. [7]

Naslednja pomembnost

• Dušik je bistveni element za razvoj rastlin, in sicer tvorbo beljakovinskih snovi. Vsebnost beljakovin se giblje med 15 in 19%. Je del klorofila in zato sodeluje pri fotosintezi. Dušik se nahaja v encimih - katalizatorjih različnih procesov v organizmih. [7]
• Fosfor je prisoten v sestavi celičnih jeder, encimov, fitinov, vitaminov in drugih enako pomembnih spojin. Sodeluje pri procesih pretvorbe ogljikovih hidratov in snovi, ki vsebujejo dušik. V rastlinah je vsebovana v organski in mineralni obliki. Mineralne spojine - soli ortofosforne kisline - se uporabljajo pri sintezi ogljikovih hidratov. Rastline uporabljajo organske fosforne spojine (heksofosfati, fosfatidi, nukleoproteini, sladkorni fosfati, fitin). [7]
• Kalij ima pomembno vlogo pri presnovi beljakovin in ogljikovih hidratov, povečuje učinek uporabe dušika iz oblik amonijaka. Prehrana s kalijem je močan dejavnik pri razvoju posameznih rastlinskih organov. Ta element je naklonjen kopičenju sladkorja v celičnem soku, kar poveča odpornost rastlin na neugodne naravne dejavnike v zimskem obdobju, prispeva k razvoju žilnih snopov in odebeli celice. [7]

Naslednji makrohranili

• Žveplo je sestavni del aminokislin - cistein in metionin, ki ima pomembno vlogo pri presnovi beljakovin in redoks procesih. Pozitiven učinek na tvorbo klorofila prispeva k nastajanju vozličev na korenu stročnic, kot tudi nodularnih bakterij, ki asimilirajo dušik iz ozračja. [7]
• Kalcij - udeleženec v presnovi ogljikovih hidratov in beljakovin, pozitivno vpliva na rast korenin. V bistvu je potrebna za normalno prehrano rastlin. Kalcifikacija kislih tal s kalcijem povečuje rodovitnost tal. [7]
• Magnezij sodeluje pri fotosintezi, njegova vsebnost v klorofilu doseže 10% celotne vsebnosti v zelenih delih rastlin. Potreba po magneziju v rastlinah ni ista. [7]
• Železo ni del klorofila, vendar sodeluje v redoks procesih, ki so bistveni za tvorbo klorofila. Igra veliko vlogo pri dihanju, saj je sestavni del dihalnih encimov. Potreben je tako za zelene rastline kot za organizme brez klora. [7]

Pomanjkanje (pomanjkanje) makroelementov v rastlinah

Na pomanjkanje makro v tleh, in posledično, v rastlini jasno kažejo zunanje znake. Občutljivost vsake rastlinske vrste na pomanjkanje makrohranil je strogo individualna, vendar obstajajo podobni znaki. Na primer, ko primanjkuje dušika, fosforja, kalija in magnezija, trpijo stari listi nižjih stopenj, pomanjkanje kalcija, žvepla in železa - mladih organov, svežih listov in točke rasti.

Še posebej očitno je pomanjkanje prehranjevanja izrazito pridelovalnih rastlin.

Presežni makrohranil v rastlinah

Na stanje rastlin ne vpliva le pomanjkanje, ampak tudi presežek makrohranil. Izkazuje se predvsem v starih organih in zavira rast rastlin. Pogosto so znaki pomanjkanja in presežka istih elementov nekoliko podobni. [6]

Kemični elementi celice.

Celice živih organizmov v svoji kemijski sestavi se bistveno razlikujejo od okoliškega neživega okolja in strukture kemičnih spojin ter množice in vsebine kemičnih elementov. Skupno je v živih organizmih prisotnih okoli 90 kemijskih elementov, ki so glede na vsebino razdeljeni v tri glavne skupine: makrohranila, mikroelementi in ultramikroelementi.

Makroelementi.

Makroelementi v pomembnih količinah so zastopani v živih organizmih, ki segajo od stotink odstotka do več deset odstotkov. Če vsebina katere koli kemične snovi v telesu presega 0,005% telesne teže, se ta snov imenuje makroelementi. So del glavnih tkiv: krvi, kosti in mišic. Ti vključujejo, na primer, naslednje kemijske elemente: vodik, kisik, ogljik, dušik, fosfor, žveplo, natrij, kalcij, kalij, klor. Makroelementi vsebujejo približno 99% mase živih celic, pri čemer je večina (98%) vodika, kisika, ogljika in dušika.

Spodnja tabela prikazuje glavne makrohranila v telesu:

Za vse štiri najpogostejše elemente v živih organizmih (vodik, kisik, ogljik, dušik, kot je bilo rečeno prej) je značilno eno skupno lastnost. Ti elementi nimajo enega ali več elektronov v zunanji orbiti, da tvorijo stabilne elektronske vezi. Tako vodikov atom za tvorbo stabilne elektronske vezi nima enega elektrona v zunanji orbiti, kisikovih atomov, dušika in ogljika - dveh, treh in štirih elektronov. V zvezi s tem ti kemijski elementi z lahkoto tvorijo kovalentne vezi zaradi združevanja elektronov in z lahkoto medsebojno vplivajo, tako da zapolnijo svoje zunanje elektronske lupine. Poleg tega lahko kisik, ogljik in dušik tvorijo ne le posamezne vezi, ampak tudi dvojne vezi. Posledično se znatno poveča število kemičnih spojin, ki se lahko tvorijo iz teh elementov.

Poleg tega so ogljik, vodik in kisik najlažji med elementi, ki lahko tvorijo kovalentne vezi. Zato so se izkazali za najprimernejše za tvorbo spojin, ki sestavljajo živo snov. Posebej je treba omeniti še eno pomembno lastnost ogljikovih atomov - sposobnost, da tvorijo kovalentne vezi s štirimi drugimi atomi ogljika naenkrat. Zahvaljujoč tej zmožnosti, so skeleti narejeni iz številnih organskih molekul.

Elementi v sledovih

Čeprav vsebnost elementov v sledovih ne presega 0,005% za vsak posamezni element, skupaj pa predstavljajo le okoli 1% mase celic, so elementi v sledovih potrebni za vitalno aktivnost organizmov. V odsotnosti ali pomanjkanju vsebine se lahko pojavijo različne bolezni. Mnogi elementi v sledovih so del ne-proteinskih encimskih skupin in so potrebni za izvajanje njihove katalitske funkcije.
Na primer, železo je sestavni del hema, ki je del citokromov, ki so komponente verige prenosa elektronov, in hemoglobina, proteina, ki prenaša kisik iz pljuč v tkiva. Pomanjkanje železa v človeškem telesu povzroča razvoj anemije. Pomanjkanje joda, ki je del tiroidnega hormona ščitnice, vodi do bolezni, povezanih s pomanjkanjem tega hormona, kot je endemična golica ali kretenizem.

Primeri elementov v sledovih so predstavljeni v spodnji tabeli:

Makrohranila

Makroelementi so koristne snovi za telo, katerih dnevni delež za osebo je 200 mg.

Pomanjkanje makrohranil vodi v presnovne motnje, disfunkcijo večine organov in sistemov.

Obstaja izgovor: mi smo to, kar jemo. Seveda, če vprašate prijatelje, ko so jedli zadnjič, npr. Žveplo ali klor, se ne morete izogniti v zameno. Medtem pa v človeškem telesu živi skoraj 60 kemičnih elementov, katerih rezerve, ki jih včasih ne zavedamo, se napolnijo s hrano. Približno 96 odstotkov vseh nas sestavljajo le 4 kemijska imena, ki predstavljajo skupino makrohranil. In to:

• kisik (65% v vsakem človeškem telesu);
• ogljik (18%);
• vodik (10%);
• dušika (3%).

Preostalih 4 odstotke so druge snovi iz periodnega sistema. Res je, da so veliko manjši in predstavljajo drugo skupino koristnih hranil - mikroelementov.

Za najpogostejše kemijske elemente-makrohranila je običajno uporabiti izraz-ime CHON, sestavljeno iz velikih črk izrazov: ogljik, vodik, kisik in dušik v latinščini (ogljik, vodik, kisik, dušik).

Makroelementi v človeškem telesu, narava je umaknila precej široke pristojnosti. Od njih je odvisno:

• tvorba okostja in celic;
• telesni pH;
• pravilen transport živčnih impulzov;
• ustreznost kemijskih reakcij.

Kot rezultat številnih poskusov je bilo ugotovljeno: vsak dan ljudje potrebujejo 12 mineralov (kalcij, železo, fosfor, jod, magnezij, cink, selen, baker, mangan, krom, molibden, klor). Toda tudi teh 12 ne bo moglo nadomestiti funkcij hranil.

Hranilni elementi

Skoraj vsak kemični element igra pomembno vlogo pri obstoju vsega življenja na Zemlji, vendar jih je le 20 glavnih.

Ti elementi so razdeljeni na:

• 6 glavnih hranil (zastopanih v skoraj vseh živih bitjih na zemlji in pogosto v precej velikih količinah);
• 5 manjših hranil (najdemo jih v mnogih živih vrstah v relativno majhnih količinah);
• elementi v sledovih (bistvene snovi, potrebne v majhnih količinah za ohranitev biokemičnih reakcij, od katerih je odvisno življenje).

Med hranilnimi snovmi se razlikujejo: t

Glavni biogeni elementi ali organogeni so skupina ogljika, vodika, kisika, dušika, žvepla in fosforja. Manjše hranilne snovi predstavljajo natrij, kalij, magnezij, kalcij, klor.

Kisik (O)

To je drugo na seznamu najpogostejših snovi na Zemlji. Je sestavni del vode in, kot veste, predstavlja približno 60 odstotkov človeškega telesa. V plinasti obliki postane kisik del atmosfere. V tej obliki igra odločilno vlogo pri podpiranju življenja na Zemlji, spodbujanju fotosinteze (v rastlinah) in dihanju (pri živalih in ljudeh).

Ogljik (C)

Ogljik je lahko tudi sinonim za življenje: tkiva vseh bitij na planetu vsebujejo ogljikove spojine. Poleg tega nastajanje ogljikovih povezav prispeva k razvoju določene količine energije, ki igra pomembno vlogo pri pretoku pomembnih kemijskih procesov na celični ravni. Mnoge spojine, ki vsebujejo ogljik, se zlahka vžgejo in sproščajo toploto in svetlobo.

Vodik (H)

To je najlažji in najpogostejši element v vesolju (zlasti v obliki diatomskega plina H2). Vodik je reaktivna in vnetljiva snov. S kisikom tvori eksplozivne zmesi. Ima 3 izotope.

Dušik (N)

Element z atomsko številko 7 je glavni plin v atmosferi Zemlje. Dušik je del mnogih organskih molekul, vključno z aminokislinami, ki so sestavni del proteinov in nukleinskih kislin, ki tvorijo DNA. V prostoru nastaja skoraj ves dušik - tako imenovane planetarne meglice, ki jih ustvarjajo starajoče se zvezde, s tem makro elementom obogatijo vesolje.

Drugi makrohranili

Kalij (K)

Kalij (0,25%) je pomembna snov, ki je odgovorna za elektrolitske procese v telesu. S preprostimi besedami: prenaša naboj skozi tekočine. Pomaga uravnavati srčni utrip in prenaša impulze živčnega sistema. Vključena je tudi v homeostazo. Pomanjkanje elementa vodi do težav s srcem in ga celo ustavi.

Kalcij (Ca)

Kalcij (1,5%) je najpogostejše hranilo v človeškem telesu - skoraj vse zaloge te snovi so koncentrirane v tkivih zob in kosti. Kalcij je odgovoren za krčenje mišic in regulacijo beljakovin. Toda telo bo "zajelo" ta element iz kosti (kar je nevarno z razvojem osteoporoze), če čuti njegovo pomanjkanje v dnevni prehrani.

Potrebne rastline za tvorbo celičnih membran. Živali in ljudje potrebujejo ta makrohranila za vzdrževanje zdravih kosti in zob. Poleg tega kalcij igra vlogo moderatorja procesov v citoplazmi celic. V naravi zastopana v sestavi mnogih kamnin (kreda, apnenec).

Kalcij pri ljudeh:

• vpliva na živčno-mišično vzburjenost - sodeluje pri krčenju mišic (hipokalcemija vodi do konvulzij);
• uravnava glikogenolizo (razgradnjo glikogena v stanje glukoze) v mišicah in glukoneogenezo (nastajanje glukoze iz ne-ogljikovih hidratov) v ledvicah in jetrih;
• zmanjšuje prepustnost kapilarnih sten in celične membrane, s čimer krepi protivnetne in antialergijske učinke;
• spodbuja strjevanje krvi.

Kalcijevi ioni so pomembni znotrajcelični kurirji, ki vplivajo na insulin in prebavne encime v tankem črevesu.

Absorpcija Ca je odvisna od vsebnosti fosforja v telesu. Zamenjava kalcija in fosfata se regulira hormonsko. Paratiroidni hormon (paratiroidni hormon) sprosti Ca iz kosti v kri, kalcitonin (tiroidni hormon) pa spodbuja odlaganje elementa v kosti, kar zmanjšuje njegovo koncentracijo v krvi.

Magnezij (Mg)

Magnezij (0,05%) ima pomembno vlogo v strukturi okostja in mišic.

Je član več kot 300 presnovnih reakcij. Tipičen intracelularni kation, pomembna sestavina klorofila. Prisoten je v okostju (70% vseh) in v mišicah. Sestavni del tkiv in telesnih tekočin.

V človeškem telesu je magnezij odgovoren za sprostitev mišic, izločanje toksinov in izboljšanje pretoka krvi v srce. Pomanjkanje snovi ovira prebavo in upočasni rast, vodi v hitro utrujenost, tahikardijo, nespečnost, PMS pri ženskah. Toda presežek makroja je skoraj vedno razvoj urolitiaze.

Natrij (Na)

Natrij (0,15%) je element za spodbujanje elektrolitov. Pomaga prenašati živčne impulze po vsem telesu in je tudi odgovoren za uravnavanje nivoja tekočine v telesu, ki ga ščiti pred dehidracijo.

Žveplo (S)

Žveplo (0,25%) najdemo v 2 aminokislinah, ki tvorita beljakovine.

Fosfor (P)

Fosfor (1%) je koncentriran v kosteh, po možnosti. Poleg tega obstaja molekula ATP, ki celicam zagotavlja energijo. Predstavljeni v nukleinskih kislinah, celičnih membranah, kostih. Kot kalcij je potreben za pravilen razvoj in delovanje mišično-skeletnega sistema. V človeškem telesu opravlja strukturno funkcijo.

Klor (Cl)

Klor (0,15%) se navadno nahaja v telesu v obliki negativnega iona (klorida). Njegove funkcije vključujejo vzdrževanje vodne bilance v telesu. Pri sobni temperaturi je klor strupen zeleni plin. Močna oksidacijska snov, ki zlahka vstopi v kemične reakcije in oblikuje kloride.

Tema 4. "Kemična sestava celice."

Organizmi so sestavljeni iz celic. Celice različnih organizmov imajo podobno kemično sestavo. Tabela 1 prikazuje glavne kemijske elemente v celicah živih organizmov.

Tabela 1. Vsebina kemijskih elementov v celici

Vsebino v celici lahko razdelimo v tri skupine elementov. Prva skupina vključuje kisik, ogljik, vodik in dušik. Ti predstavljajo skoraj 98% celotne celične sestave. V drugo skupino spadajo kalij, natrij, kalcij, žveplo, fosfor, magnezij, železo, klor. Njihova vsebina v celici je desetine in stotke odstotka. Elementi teh dveh skupin pripadajo makro elementom (od grščine. Makro - veliki).

Preostali elementi, ki jih v celicah predstavljajo stoti in tisočini odstotka, pripadajo tretji skupini. To so elementi v sledovih (od grščine. Mikro - majhni).

Vsak element, ki je neločljivo povezan z naravo, v celici ni zaznan. Vsi našteti kemijski elementi so tudi del nežive narave. To kaže na enotnost žive in nežive narave.

Pomanjkanje katerega koli elementa lahko vodi v bolezen in celo smrt organizma, saj ima vsak element določeno vlogo. Makroelementi prve skupine so osnova biopolimerov - beljakovin, ogljikovih hidratov, nukleinskih kislin in tudi lipidov, brez katerih življenje ni mogoče. Žveplo je del nekaterih beljakovin, fosfor je del nukleinskih kislin, železo je del hemoglobina, magnezij pa je del klorofila. Kalcij ima pomembno vlogo pri presnovi.

Nekateri kemični elementi v celici so vključeni v sestavo anorganskih snovi - mineralnih soli in vode.

Mineralne soli so v celici, običajno v obliki kationov (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) in anioni (HPO 2- / 4, H₂PO - / 4, CI -, NSO₃), katerega razmerje določa kislost medija, ki je pomembna za vitalno aktivnost celic.

(V mnogih celicah je medij rahlo alkalen in pH se skoraj ne spreminja, saj vedno ohranja določeno razmerje kationov in anionov.)

Od anorganskih snovi v naravi ima voda veliko vlogo.

Brez vode je življenje nemogoče. Je pomembna masa večine celic. V celicah in zarodkih človeških možganov je veliko vode: voda je več kot 80%; v celicah maščobnega tkiva - samo 40%. tZ starostjo se vsebnost vode v celicah zmanjša. Umre oseba, ki je izgubila 20% vode.

Edinstvene lastnosti vode določajo njeno vlogo v telesu. Sodeluje pri termoregulaciji, ki je posledica visoke toplotne zmogljivosti vode - porabe velikih količin energije pri segrevanju. Kaj določa visoka toplotna zmogljivost vode?

V molekuli vode je kisikov atom kovalentno vezan na dva vodikova atoma. Molekula vode je polarna, ker ima atom kisika delno negativen naboj in vsak od dveh vodikovih atomov ima

delno pozitiven naboj. Med atomom kisika ene vodne molekule in vodikovim atomom druge molekule nastane vodikova vez. Vodikove vezi zagotavljajo kombinacijo velikega števila vodnih molekul. Ko se voda segreje, se znaten del energije porabi za lomljenje vodikovih vezi, kar določa njegovo visoko toplotno zmogljivost.

Voda je dobro topilo. Zaradi polarnosti molekul medsebojno delujejo z pozitivno in negativno nabitimi ioni, kar prispeva k raztapljanju snovi. V zvezi z vodo so vse snovi celice razdeljene na hidrofilne in hidrofobne.

Hydrophilic (od grščine. Hydro - water in phileo - I love) se imenujejo snovi, ki se raztopijo v vodi. Ti vključujejo ionske spojine (npr. Soli) in nekatere neionske spojine (npr. Sladkorje).

Hidrofobne (od grščine. Hidro - voda in fobos - strah) so snovi, ki so netopne v vodi. Ti vključujejo, na primer, lipide.

Voda ima pomembno vlogo pri kemijskih reakcijah v celici v vodnih raztopinah. Raztopi produkte presnove, ki jih telo ne potrebuje in tako prispeva k njihovi odstranitvi iz telesa. Visoka vsebnost vode v celici ji daje elastičnost. Voda spodbuja gibanje različnih snovi znotraj celice ali iz ene celice v drugo.

Tela žive in nežive narave so sestavljena iz istih kemijskih elementov. Sestava živih organizmov vključuje anorganske snovi - vodo in mineralne soli. Najpomembnejše funkcije vode v celici so posledica posebnosti njenih molekul: njihove polarnosti, sposobnosti tvorjenja vodikovih vezi.

KOMPONENTE ANORGANSKIH CELIC

V celicah živih organizmov najdemo približno 90 elementov, pri čemer jih je približno 25 najdenih v skoraj vseh celicah. Glede na vsebino v celici se kemijski elementi delijo v tri velike skupine: makrohranila (99%), mikroelementi (1%), ultramikroelementi (manj kot 0,001%).

Makroelementi vključujejo kisik, ogljik, vodik, fosfor, kalij, žveplo, klor, kalcij, magnezij, natrij, železo.
Elementi v sledovih vključujejo mangan, baker, cink, jod, fluor.
Ultramiklični elementi vključujejo srebro, zlato, brom in selen.

ORGANSKE KOMPONENTE CELICE

Najpomembnejša funkcija proteinov je katalitična. Proteinske molekule, ki povečajo hitrost kemijskih reakcij v celici za več velikosti, se imenujejo encimi. Brez sodelovanja encimov ni nobenega biokemičnega procesa v telesu.

Trenutno najdemo več kot 2000 encimov. Njihova učinkovitost je večkrat višja od učinkovitosti anorganskih katalizatorjev, ki se uporabljajo v proizvodnji. Tako 1 mg železa v sestavi encima katalaze nadomešča 10 ton anorganskega železa. Katalaza poveča hitrost razgradnje vodikovega peroksida (H₂Oh₂) 10 do 11 krat. Encim, ki katalizira tvorbo ogljikove kisline (CO₂+H₂O = H₂Z₃), pospeši reakcijo 10-krat.

Pomembna lastnost encimov je specifičnost njihovega delovanja, vsak encim katalizira samo eno ali majhno skupino podobnih reakcij.

Snov, ki vpliva na encim, se imenuje substrat. Strukture encimske molekule in substrata se morajo natančno ujemati. To pojasnjuje specifičnost delovanja encimov. Ko se substrat kombinira z encimom, se spremeni prostorska struktura encima.

Zaporedje interakcij med encimom in substratom je lahko shematsko predstavljeno:

Substrat + encim - encimsko-substratni kompleks - encim + produkt.

Iz diagrama je razvidno, da se substrat združuje z encimom, da tvori kompleks encim-substrat. V tem primeru se substrat spremeni v novo snov - izdelek. V zadnji fazi se encim sprošča iz produkta in ponovno sodeluje z naslednjo molekulo substrata.

Encimi delujejo le pri določeni temperaturi, koncentraciji snovi, kislosti medija. Spreminjajoče se razmere povzročijo spremembo v terciarni in kvartarni strukturi proteinske molekule in posledično za zaviranje aktivnosti encima. Kako se to dogaja? Samo določen del molekule encimov, imenovan aktivni center, ima katalitično aktivnost. Aktivni center vsebuje od 3 do 12 aminokislinskih ostankov in nastane kot posledica upogibanja polipeptidne verige.

Struktura encimske molekule se spreminja pod vplivom različnih dejavnikov. To moti prostorsko konfiguracijo aktivnega središča in encim izgubi svojo aktivnost.

Encimi so proteini, ki igrajo vlogo bioloških katalizatorjev. Zahvaljujoč encimom se hitrost kemijskih reakcij v celicah poveča za več velikosti. Pomembna lastnost encimov je specifičnost delovanja pri določenih pogojih.

Nukleinske kisline so odkrili v drugi polovici 19. stoletja. švicarski biokemik F. Micher, ki je iz jeder celic izoliral snov z visoko vsebnostjo dušika in fosforja in jo imenoval "nuklein" (iz latinskega jedra - jedro).

Nukleinske kisline shranjujejo dedne informacije o strukturi in delovanju vsake celice in vseh živih bitij na Zemlji. Obstajata dve vrsti nukleinskih kislin - DNA (deoksiribonukleinska kislina) in RNA (ribonukleinska kislina). Nukleinske kisline, kot so proteini, imajo vrstno specifičnost, to pomeni, da imajo organizmi vsake vrste svojo vrsto DNA. Da bi ugotovili vzroke za specifičnost vrst, upoštevajte strukturo nukleinskih kislin.

Molekule nukleinskih kislin so zelo dolge verige, sestavljene iz več sto in celo milijonov nukleotidov. Vsaka nukleinska kislina vsebuje le štiri vrste nukleotidov. Funkcije molekul nukleinske kisline so odvisne od njihove strukture, njihovih nukleotidov, njihovega števila v verigi in zaporedja spojine v molekuli.

Vsak nukleotid je sestavljen iz treh komponent: dušikove baze, ogljikovega hidrata in fosforne kisline. Vsak DNK nukleotid vsebuje eno od štirih tipov dušikovih baz (adenin-A, timin-T, gvanin-G ali citozin-C), kot tudi ostanek deoksiriboznega ogljika in fosforne kisline.

Tako se DNA nukleotidi razlikujejo le po vrsti dušikove baze.

Molekula DNA je sestavljena iz velikega števila nukleotidov, ki so povezani v določeno zaporedje. Vsaka vrsta molekule DNA ima svoje število in zaporedje nukleotidov.

DNA molekule so zelo dolge. Za pisanje nukleotidne sekvence v molekulah DNA iz ene same človeške celice (46 kromosomov) bi bila na primer potrebna črka z volumnom približno 820000 strani. Spreminjanje štirih tipov nukleotidov lahko oblikuje neskončno število variant molekul DNA. Te strukturne značilnosti molekul DNK omogočajo shranjevanje velike količine informacij o vseh znakih organizmov.

Leta 1953 so ameriški biolog J. Watson in angleški fizik F. Crick izdelali model strukture molekule DNA. Znanstveniki so ugotovili, da je vsaka molekula DNA sestavljena iz dveh verig med seboj povezanih in spiralno zavitih. Ima videz dvojne vijačnice. V vsaki verigi se v določenem zaporedju izmenjujejo štiri vrste nukleotidov.

Nukleotidna sestava DNA se razlikuje pri različnih vrstah bakterij, gliv, rastlin in živali. Vendar se ne spreminja s starostjo, je malo odvisno od okoljskih sprememb. Nukleotidi so seznanjeni, to pomeni, da je število adeninskih nukleotidov v kateri koli molekuli DNA enako številu timidinskih nukleotidov (A - T), število citozinskih nukleotidov pa je enako številu gvaninskih nukleotidov (C - D). To je posledica dejstva, da povezava dveh verig med seboj v molekuli DNK ustreza določenemu pravilu, in sicer: adenin ene verige je vedno povezan z dvema vodikima vezama samo s timinom druge verige, in guanin - s tremi vodikovimi vezmi s citozinom, to je z nukleotidnimi verigami ene molekule. DNA se dopolnjuje, dopolnjuje.

DNA vsebuje vse bakterije, velika večina virusov. Najdemo ga v jedrih celic živali, gliv in rastlin ter v mitohondrijih in kloroplastih. V jedru vsake celice človeškega telesa vsebuje 6,6 x 10 -12 g DNK, v jedru zarodnih celic - dvakrat manj - 3,3 x 10 -12 g.

Molekule nukleinske kisline - DNA in RNA so sestavljene iz nukleotidov. DNA nukleotid vsebuje dušikovo bazo (A, T, G, C), deoksiribozni ogljikov hidrat in ostanek molekule fosforne kisline. Molekula DNA je dvojna vijačnica, sestavljena iz dveh verig, povezanih z vodikovimi vezmi v skladu z načelom komplementarnosti. Funkcija DNA - shranjevanje dednih informacij.

V celicah vseh organizmov so molekule ATP - adenozin trifosfata. ATP je univerzalna celična snov, katere molekula ima energetsko bogate vezi. Molekula ATP je ena vrsta nukleotida, ki je, tako kot drugi nukleotidi, sestavljena iz treh komponent: dušikova baza - adenin, ogljikov hidrat - riboza, vendar namesto enega vsebuje tri ostanke molekul fosforne kisline (sl. 12). Vezi, ki jih na sliki prikazuje ikona, so bogate z energijo in se imenujejo visoka energija. Vsaka molekula ATP vsebuje dve makroergični vezi.

Ko je makroergična vez prekinjena in se ena molekula fosforne kisline cepi z encimi, se sprosti 40 kJ / mol energije in ATP se pretvori v ADP - adenozin difosforno kislino. Z odstranitvijo druge molekule fosforne kisline se sprosti še 40 kJ / mol; Nastane AMP - adenozin monofosforna kislina. Te reakcije so reverzibilne, kar pomeni, da se AMP lahko spremeni v ADP, ADP - v ATP.

ATP molekule niso samo razcepljene, ampak tudi sintetizirane, zato je njihova vsebnost v celici relativno stalna. Vrednost ATP v celičnem življenju je ogromna. Te molekule igrajo vodilno vlogo v energetskem metabolizmu, ki je potreben za zagotovitev vitalne dejavnosti celice in organizma kot celote.

Sl. 12. Shema strukture ATP.

Molekula RNA je praviloma enojna veriga, sestavljena iz štirih tipov nukleotidov - A, U, G in C. Znani so trije glavni tipi RNA: mRNA, rRNA in tRNA. Vsebnost molekul RNA v celici ni konstantna, vpletena je v biosintezo beljakovin. ATP je univerzalna energetska snov celice, v kateri so energetsko bogate vezi. ATP igra osrednjo vlogo pri energetski presnovi v celici. RNA in ATP sta v jedru in v citoplazmi celice.

Naloge in testi na temo "Tema 4." Kemijska sestava celice "."

• Kemijska sestava celic - citologija - celična znanost Splošni biološki vzorci (9–11 razred)

Priporočila za temo

Ko ste delali na teh temah, bi morali imeti možnost:

1. Opišite koncepte spodaj in razložite odnose med njimi:
   • polimerni monomer;
   • ogljikovi hidrati, monosaharidi, disaharidi, polisaharidi;
   • lipid, maščobne kisline, glicerin;
   • amino kislina, peptidna vez, protein;
   • katalizator, encim, aktivno središče;
   • nukleinska kislina, nukleotid.
2. Navedite 5-6 razlogov, zaradi katerih je voda pomemben sestavni del živih sistemov.
3. Navedite štiri glavne razrede organskih spojin, ki jih vsebujejo živi organizmi; opredeliti vlogo vsakega od njih.
4. Pojasnite, zakaj so encimsko nadzorovane reakcije odvisne od temperature, pH in prisotnosti koencimov.
5. Povejte o vlogi ATP v energetskem sektorju celice.
6. Navedite začetne snovi, glavne korake in končne produkte reakcij, ki jih povzročajo svetlobne in ogljikove fiksacijske reakcije.
7. Na kratko opišite splošno shemo celičnega dihanja, iz katere bi bilo jasno, kakšne so reakcije glikolize, cikel G. Krebs (cikel citronske kisline) in veriga prenosa elektronov.
8. Primerjaj dihanje in fermentacijo.
9. Opišite strukturo molekule DNA in razložite, zakaj je število adeninskih ostankov enako številu timinskih ostankov in je število gvaninskih ostankov enako številu citosinskih ostankov.
10. Naredite kratko shemo za sintezo RNA na DNA (transkripcija) v prokariontih.
11. Opišite lastnosti genetske kode in razložite, zakaj naj bi bila tripletna.
12. Na podlagi te verige DNA in tabele kodona določimo komplementarno sekvenco selitvene RNA, označimo kodone transportne RNA in aminokislinsko zaporedje, ki je nastalo kot rezultat prevajanja.
13. Navedite faze sinteze beljakovin na ravni ribosomov.

Algoritem za reševanje problemov.

Tip 1. Samokopirajoči se DNA.

Ena izmed DNA verig ima naslednjo nukleotidno sekvenco:
AGTATSGATATSTSTGTTTSG.
Kakšno zaporedje nukleotidov ima druga veriga iste molekule?

Če želimo zapisati nukleotidno zaporedje druge verige molekule DNA, ko je znano zaporedje prvega sklopa, zadostuje, da zamenja timin z adeninom, adeninom s timinom, gvanin-citozin in citozin z gvaninom. Po taki zamenjavi dobimo zaporedje:
TATSTGGTSTATGAGTSTAAATG.

Tip 2. Kodiranje beljakovin.

Aminokislinska veriga ribonukleaznega proteina ima naslednji začetek: lizin-glutamin-treonin-alanin-alanin-alanin-lizin.
Kakšno zaporedje nukleotidov začne gen, ki ustreza temu proteinu?

V ta namen uporabite tabelo genetske kode. Za vsako aminokislino najdemo kodno oznako v obliki ustreznih treh nukleotidov in jo zapišemo. Če postavimo te trojice eno za drugo v istem vrstnem redu, v katerem gredo ustrezne aminokisline, dobimo formulo za strukturo informacijskega segmenta RNA. Praviloma obstaja več takšnih trojic, izbira je narejena v skladu z vašo odločitvijo (vendar se sprejme le ena od trojic). Rešitve so lahko več.
AAACAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Tip 3. Dekodiranje molekul DNA.

Kakšna sekvenca aminokislin se začne z beljakovino, če je kodirana z naslednjim nukleotidnim zaporedjem:
ACGSTsCATSGGTGCGGT.

V skladu z načelom komplementarnosti najdemo strukturo območja selitvene RNA na določenem segmentu molekule DNA:
UGTSGGGAATSGGTsTSA.

Nato se obrnemo na tabelo genetske kode in za vsakega od treh nukleotidov, začenši s prvim, najdemo in zapišemo ustrezno aminokislino:
Cistein-glicin-tirozin-arginin-prolin-.

Ivanova TV, Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Splošna biologija". Moskva, "Razsvetljenje", 2000

• Tema 4. "Kemična sestava celice." §2-§7 str
• Tema 5. "Fotosinteza". §16-17 str 44-48
• Tema 6. "Celično dihanje." §12-13 str 34-38
• Tema 7. "Genetske informacije". 14-15 str 39-44