La composizione chimica della cellula - che cos'è?

Tutti gli organismi viventi, ad eccezione dei virus, sono costituiti da cellule. Vediamo di cosa si tratta e qual è la sua struttura.

Cos'è una cellula?

Questa è la principale unità strutturale degli esseri viventi. Lei ha il suo metabolismo. Una cellula può anche esistere come organismo indipendente: esempi di questo sono ciliati, amebe, chlamydomonas, ecc. Questa struttura è composta da varie sostanze, sia organiche che inorganiche. Tutti i prodotti chimici delle cellule svolgono una funzione specifica nella sua struttura e nel metabolismo.

Elementi chimici

La cellula ha circa 70 diversi elementi chimici, ma i principali sono ossigeno, carbonio, idrogeno, potassio, fosforo, azoto, zolfo, cloro, sodio, magnesio, calcio, ferro, zinco, rame. I primi tre sono la base di tutti i composti organici. Tutti gli elementi chimici della cellula svolgono un ruolo preciso.

ossigeno

Il numero di questo elemento è 65-75 percento in peso dell'intera cella. Fa parte di quasi tutti i composti organici, così come l'acqua, e questo è dovuto al suo alto contenuto. Questo elemento svolge una funzione molto importante nelle cellule degli organismi: l'ossigeno funge da agente ossidante nel processo di respirazione cellulare, a seguito del quale l'energia viene sintetizzata.

carbonio

Questo elemento, come l'idrogeno, è contenuto in tutte le sostanze organiche. La composizione chimica delle cellule comprende circa il 15-18%. Il carbonio sotto forma di CO partecipa ai processi di regolazione delle funzioni cellulari, partecipa anche alla forma di CO ₂ nella fotosintesi.

idrogeno

Questo elemento nella cella contiene circa l'8-10 percento. La sua più grande quantità è nelle molecole d'acqua. Le cellule di alcuni batteri idrogeno molecolare sono ossidate per sintetizzare energia.

potassio

La composizione chimica della cellula comprende circa lo 0,15-0,4% dell'elemento chimico. Svolge un ruolo molto importante partecipando alla generazione di impulsi nervosi. Ecco perché per rafforzare il sistema nervoso si consiglia di utilizzare farmaci contenenti potassio. Questo elemento contribuisce anche al mantenimento del potenziale della membrana cellulare.

fosforo

La quantità di questo elemento nella cella è 0,2-1% del suo peso totale. Fa parte delle molecole di ATP, così come alcuni lipidi. Il fosforo è presente nella sostanza intercellulare e nel citoplasma sotto forma di ioni. La maggior parte della sua concentrazione è osservata nelle cellule del tessuto muscolare e osseo. Inoltre, i composti inorganici contenenti questo elemento sono utilizzati dalla cellula per la sintesi di sostanze organiche.

azoto

Questo elemento è incluso nella composizione chimica della cellula nella quantità del 2-3%. Si trova in proteine, acidi nucleici, amminoacidi e nucleotidi.

zolfo

Fa parte di molte proteine, in quanto è contenuto negli amminoacidi contenenti zolfo. In bassa concentrazione è presente nel citoplasma e nella sostanza intercellulare sotto forma di ioni.

cloro

Contenuto nella quantità di 0,05-0,1%. Supporta la cella elettroneutrale.

sodio

Questo elemento è presente nella cella in una quantità di 0,02-0,03%. Svolge le stesse funzioni del potassio e partecipa anche ai processi di osmoregolazione.

calcio

La quantità di questo elemento chimico è 0,04-2%. Il calcio è coinvolto nel processo di mantenimento del potenziale della membrana cellulare e dell'esocitosi, cioè del rilascio di certe sostanze (ormoni, proteine, ecc.).

magnesio

La composizione chimica della cellula include 0,02-0,03% di questo elemento. Partecipa a scambio di energia e la sintesi del DNA, è un componente degli enzimi, la clorofilla, che si trova nei ribosomi e nei mitocondri.

ferro

La quantità di questo elemento è 0,01-0,015%. Comunque, in erythrocytes è molto più, poiché è la base di emoglobina.

zinco

Contenuto in insulina, così come in molti enzimi.

rame

Questo elemento è uno dei costituenti degli enzimi ossidativi coinvolti nella sintesi dei citocromi.

proteine

Questi sono i composti più complessi nella cellula, le principali sostanze di cui è composto. Sono costituiti da amminoacidi uniti in un ordine specifico in una catena, e quindi ritorti in una palla, la cui forma è specifica per ogni tipo di proteina. Queste sostanze svolgono molte importanti funzioni nella vita della cellula. Uno dei più importanti è la funzione enzimatica. Le proteine ​​agiscono come catalizzatori naturali, accelerando il processo di una reazione chimica centinaia di migliaia di volte: la scissione e la sintesi di qualsiasi sostanza sono impossibili senza di essi. Ogni tipo di enzima partecipa solo a una reazione specifica e non può entrare in un'altra. Le proteine ​​svolgono anche una funzione protettiva. Le sostanze di questo gruppo che proteggono la cellula dalle proteine ​​estranee che vi entrano sono chiamate anticorpi. Queste sostanze proteggono anche l'intero organismo da virus e batteri patogeni. Inoltre, questi composti svolgono la funzione di trasporto. Sta nel fatto che ci sono proteine ​​trasportatrici nelle membrane che trasportano certe sostanze all'esterno o all'interno della cellula. Anche la funzione plastica di queste sostanze è molto importante. Sono il materiale da costruzione principale che compone la cellula, le sue membrane e gli organelli. A volte le proteine ​​svolgono anche una funzione energetica - con una mancanza di grassi e carboidrati, la cellula divide queste sostanze.

lipidi

Questo gruppo di sostanze comprende grassi e fosfolipidi. Il primo - la principale fonte di energia. Possono anche accumularsi come sostanze di riserva in caso di inedia del corpo. Questi ultimi sono il componente principale della membrana cellulare.

carboidrati

La sostanza più comune di questo gruppo è il glucosio. Lei e altri come lei carboidrati semplici eseguire la funzione energetica. Anche i carboidrati comprendono polisaccaridi le cui molecole consistono di migliaia di molecole combinate - i monosaccaridi. Svolgono principalmente un ruolo strutturale, essendo parte delle membrane. I principali polisaccaridi delle cellule vegetali sono l'amido e la cellulosa, gli animali - il glicogeno.

Acidi nucleici

Questo gruppo di composti chimici include DNA, RNA e ATP.

DNA

Questa sostanza svolge una funzione importante - è responsabile della conservazione e trasmissione ereditaria di informazioni genetiche. Il DNA è nei cromosomi del nucleo. Le macromolecole di questa sostanza sono formate da nucleotidi, che a loro volta sono costituiti da una base azotata, rappresentata da purine e pirimidine, da un idrocarburo e da residui acido fosforico. Sono di quattro tipi: adenile, guanile, timidile e citidile. Il nome del nucleotide dipende da quali purine sono inclusi nella sua composizione, può essere adenina, guanina, timina e citosina. La molecola del DNA ha la forma di due catene intrecciate in una spirale.

RNA

Questo composto svolge la funzione di implementare informazioni che sono nel DNA attraverso la sintesi di proteine ​​la cui composizione è criptata. Questa sostanza è molto simile a quella descritta sopra. acido nucleico. La loro principale differenza è che l'RNA consiste di una catena, non di due. Anche nella composizione dei nucleotidi di RNA è la base azotata di uracile invece di timina e ribosio. Pertanto, questa sostanza è formata da nucleotidi come adenile, guanile, uridile e citidile.

ATP

Qualsiasi energia ottenuta dalle cellule vegetali nel processo della fotosintesi o degli animali a causa dell'ossidazione di grassi e carboidrati viene immagazzinata in ultima analisi nell'ATP, da cui la cellula riceve quando è necessario.