macronutrienti

  • Hipoglicemie

Elementele importante din punct de vedere biologic (spre deosebire de elementele inerte biologic) sunt elementele chimice necesare corpului uman sau animal pentru a asigura o activitate normală de viață. Acestea sunt împărțite în macronutrienți (conținutul în organisme vii este mai mare de 0,001%) și oligoelemente (conținut mai mic de 0,001%).

Conținutul

Utilizarea termenului "mineral" în legătură cu elemente semnificative din punct de vedere biologic

Micro- și macronutrienții (cu excepția oxigenului, hidrogenului, carbonului și azotului) intră în organism, de regulă, atunci când mănâncă. Pentru desemnarea lor în limba engleză există un termen mineral mineral.

La sfârșitul secolului al XX-lea, producătorii ruși de medicamente și suplimente alimentare au început să folosească termenul mineral pentru a se referi la macro și microelemente, urmărind mineralul dietetic în limba engleză. Din punct de vedere științific, o astfel de utilizare a termenului "mineral" este incorectă, în rusă cuvântul mineral ar trebui folosit numai pentru a desemna un corp geologic natural cu o structură cristalină. Cu toate acestea, producătorii așa-numitele. "Aditivi biologici", posibil în scopuri promoționale, au început să-și numească produsele complexe vitamin-minerale.

macronutrienti

Aceste elemente formează carnea organelor vii. Aportul zilnic recomandat de macronutrienți este mai mare de 200 mg. Macronutrienții, de regulă, intră în corpul uman cu alimente.

Elementele nutritive

Aceste macronutrienți sunt numite elemente biogene (organogene) sau macronutrienți (macronutrienți englezi). Substanțele organice, cum ar fi proteinele, grăsimile, carbohidrații, enzimele, vitaminele și hormonii, sunt construite predominant din macronutrienți. Pentru desemnarea macronutrientilor, uneori se utilizează acronimul CHNOPS, care constă în desemnarea elementelor chimice corespunzătoare din tabelul periodic.

Alte macronutrienți

Doza zilnică recomandată> 200 mg:

Următoarele elemente

Termenul "microelemente" a fost deosebit de popular în literatura științifică medicală, biologică și agricolă la mijlocul secolului al XX-lea. În special, pentru agronomi a devenit evident că chiar un număr suficient de "macroelemente" în îngrășăminte (NPK trinită - azot, fosfor, potasiu) nu asigură dezvoltarea normală a plantelor.

Următoarele elemente sunt numite elemente ale căror conținut în organism este mic, dar sunt implicate în procese biochimice și sunt necesare pentru organismele vii. Consumul zilnic recomandat de micronutrienți pentru oameni este mai mic de 200 mg. Recent, producătorii de suplimente alimentare au început să folosească termenul micronutrient, împrumutat din limbi europene (micronutrienți englezi). Sub micronutrienți se combină oligoelementele, vitaminele și unele macronutrienți (potasiu, calciu, magneziu, sodiu).

Menținerea constanței mediului intern (homeostazia) corpului implică în primul rând menținerea conținutului calitativ și cantitativ al substanțelor minerale în țesuturile organelor la nivel fiziologic.

Elemente de bază

Conform datelor moderne, mai mult de 30 de microelemente sunt considerate esențiale pentru activitatea vitală a plantelor, a animalelor și a oamenilor. Dintre acestea (în ordine alfabetică):

Cu cât concentrația compușilor din organism este mai mică, cu atât este mai dificil să se stabilească rolul biologic al elementului, pentru a identifica compușii în formarea cărora participă. Printre importantele importante se numara vanadiul, siliciul, etc.

compatibilitate

În procesul de asimilare a vitaminelor, microelementelor și macroelementelor de către organism, este posibil antagonismul (interacțiunea negativă) sau sinergismul (interacțiunea pozitivă) între diferitele componente.

Lipsa de oligoelemente în organism

Principalele cauze ale lipsei de minerale:

  • Dieta necorespunzătoare sau dieta monotonă, apa potabilă de calitate slabă.
  • Caracteristicile geologice ale diferitelor regiuni ale pământului sunt zone endemice (nefavorabile).
  • Pierderea mare a mineralelor datorate sângerării, boala Crohn, colita ulcerativă.
  • Utilizarea anumitor medicamente care leagă sau determină pierderea de oligoelemente.

Vezi de asemenea

notițe

referințe

Wikimedia Foundation. 2010.

Vedeți ce "Macroelemente" se află în alte dicționare:

Elemente chimice sau compușii lor folosiți de organisme în cantități relativ mari: oxigen, hidrogen, carbon, azot, fier, fosfor, potasiu, calciu, sulf, magneziu, sodiu, clor, etc.

Macroelementele sunt elemente chimice care alcătuiesc principalele substanțe alimentare și altele care sunt prezente în organism în cantități relativ mari, dintre care calciul, fosforul, fierul, sodiul și potasiul sunt semnificative din punct de vedere igienic. Sursă:...... Terminologie oficială

macronutrienți - macrocell macro - [L.G.Sumenko. Dicționar englezesc rus pe tehnologia informației. M.: GP ZNIIS, 2003.] Subiecte ale tehnologiei informației în general Sinonime ale macrocelulei EN Macrocomanda macro... Manualul tehnicianului de traduceri

macronutrienți - macroelemente de statusas Tristimi chemija apibrėžtis Cheminiai elementai, kurių labai daug reikia gyviesiems organmams. atitikmenys: angl. macroelemente; macronutrienți rus. macronutrienți... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

macronutrienți - statusuri macroeconomice terminų aiškinamasis žodynas

Elementele MACRO - (din substanța originală), numele depășit al elementelor chimice care alcătuiesc cea mai mare parte a materiei vii (99,4%). M. include: oxigen, carbon, hidrogen, azot, calciu,...... Dicționar encyclopedic veterinar

ELEMENTE MACRO - elemente chimice asimilate de plante în cantități mari, ale căror conținut este exprimat în valori cuprinse între zeci de procente și sutimi dintr-un procent. În plus față de organogeni (C, O, H, N), grupul M. include Si, K, Ca, Mg, Na, Fe, P, S,... Dicționar de termeni botanici

Macroelemente - elemente chimice asimilate de plante în cantități mari, de la n. 10 la n. 10 2 greutate. %. Principalele M. sunt N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, S... Dicționarul explicativ al științei solului

Macroelemente - elementele conținute în dietă, cerința zilnică a cărora este măsurată cu nu mai puțin de zeci de grame, sunt incluse, de exemplu, în structura celulelor și a compușilor organici. sodiu, potasiu, calciu, magneziu, fosfor, etc... Glosar de termeni privind fiziologia animalelor de fermă

alimente macronutriente - elementele chimice conținute în produsele alimentare, necesarul zilnic de care este măsurat cu nu mai puțin de zeci de grame, de exemplu. sodiu, potasiu, calciu, magneziu, fosfor... Marele dicționar medical

Dashkov Maxim Leonidovici, tutore de biologie din Minsk

Pregătirea calitativă pentru testarea centralizată, pentru admiterea la Liceu

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

Trimiteți-le prietenilor

Meniul principal

Pentru studenți și profesori

Consultarea tutorelui

Căutați site-ul

1. În ce grup fac toate elementele macro elemente? Pentru a urmări elementele?

a) fier, sulf, cobalt; b) fosfor, magneziu, azot; c) sodiu, oxigen, iod; g) fluor, cupru, mangan.

Macroelementele includ: b) fosfor, magneziu și azot.

Următoarele elemente includ: d) fluor, cupru, mangan.

2. Ce elemente chimice se numesc macronutrienți? Listează-le. Care este valoarea macronutrientilor din organismele vii?

Macronutrienții sunt elemente chimice al căror conținut în organismele vii este mai mare de 0,01% (în greutate). Macroelementele sunt oxigen (O), carbon (C), hidrogen (H), azot (N), calciu (Ca), fosfor (P), potasiu (K) ) și magneziu (Mg). Pentru plante, macronutrientul este de asemenea siliciu (Si).

Carbon, oxigen, hidrogen și azot - principalele componente ale compușilor organici ai organismelor vii. În plus, oxigenul și hidrogenul fac parte din apă, fracțiunea de masă din care în organismele vii este în medie 60-75%. Oxigen molecular (O2) este utilizat de majoritatea organismelor vii pentru respirația celulară, în timpul căreia organismul are nevoie de energia necesară. Sulful este o componentă a proteinelor și unii aminoacizi, fosforul face parte din compuși organici (de exemplu, ADN, ARN, ATP), componente ale țesutului osos și smalț dinți. Clorul face parte din acidul clorhidric al sucului gastric al oamenilor și al animalelor.

Potasiul și sodiul sunt implicate în generarea potențialului bioelectric, asigură menținerea ritmului normal al activității cardiace la om și la animale. Potasiul este, de asemenea, implicat în procesul de fotosinteză. Calciul și magneziul fac parte din țesutul osos, din smalt dinți. În plus, calciul este necesar pentru coagularea sângelui și contracția musculară, face parte din peretele celular al plantei, iar magneziul face parte din clorofila și un număr de enzime.

3. Ce elemente sunt numite oligoelemente? Dă exemple. Care este rolul oligoelementelor pentru activitatea vitală a organismelor?

Elementele de oligoelement sunt numite elemente chimice vitale, fracțiunea de masă din care în organismele vii este de 0,01% sau mai puțin. Acest grup include fierul (Fe), zincul (Zn), cuprul (Cu), fluorul (F), iodul (I), manganul (Mn), cobaltul (Co), molibdenul și alte elemente.

Fierul face parte din hemoglobină, mioglobină și multe enzime, este implicat în procesele de respirație celulară și fotosinteză. Cuprul face parte din hemocicanine (pigmenți respiratori ai sângelui și hemolimfa unor nevertebrate), participă la procesele de respirație celulară, fotosinteză, sinteza hemoglobinei. Zincul face parte din insulina hormonală, unele enzime, este implicată în sinteza fitohormonilor. Fluorul este o componentă a emailului și a țesutului osos, iar iodul face parte din hormonii glandei tiroide (triiodotironina și tiroxina). Manganul face parte dintr-un număr de enzime sau își mărește activitatea, este implicat în formarea oaselor, în procesul de fotosinteză. Cobaltul este necesar pentru procesele de formare a sângelui, face parte din vitamina B12. Molibdenul este implicat în legarea azotului molecular (N2) bacterii noduli.

4. Stabilirea unei corespondențe între elementul chimic și funcția sa biologică:

1) calciu

2) magneziu

3) cobalt

4) iod

5) zinc

6) cupru

a) este implicat în sinteza hormonilor din plante, face parte din insulină.

b) face parte din hormonii tiroidieni.

c) este o componentă a clorofilei.

g) face parte din hemocianinele unor nevertebrate.

e) necesar pentru contracția musculară și coagularea sângelui.

e) face parte din vitamina B12.

1 - d (calciul este necesar pentru contracția musculară și coagularea sângelui);

2 - in (magneziu este o componentă a clorofilei);

3 - e (cobaltul face parte din vitamina B12);

4 - b (iodul face parte din hormonii tiroidieni);

5 - a (zincul este implicat în sinteza hormonilor din plante, face parte din insulină);

6 - g (cuprul face parte din hemocicaninele unor nevertebrate).

5. Pe baza materialului privind rolul biologic al macro- și microelementelor și a cunoștințelor obținute în studiul corpului uman în clasa a IX-a, explicați consecințele unei lipse de anumite elemente chimice în corpul uman.

De exemplu, cu o lipsă de calciu, starea de dinți se deteriorează și se dezvoltă cariile dentare, apare o tendință crescută de deformare a oaselor și apariția fracturilor, apar convulsii și coagularea sângelui scade. Lipsa de potasiu duce la apariția somnolenței, depresiei, slăbiciunii musculare, aritmiei cardiace. Cu deficit de fier se observă o scădere a nivelului hemoglobinei, se dezvoltă anemie (anemie). În cazul administrării insuficiente a iodului, sinteza triiodotironinei și a tiroxinei (hormonii tiroidieni) este perturbată, se poate produce o creștere a glandei tiroide sub formă de buruien, se produce o oboseală rapidă, memoria se deteriorează, atenția scade etc. O lipsă prelungită de iod la copii poate duce la dezvoltarea fizică și mentală. Cu o lipsă de cobalt, numărul de eritrocite din sânge scade. Deficitul de fluor poate determina distrugerea și pierderea dinților, deteriorarea gingiei.

6. Tabelul prezintă conținutul principalelor elemente chimice din scoarța pământului (în greutate, în%). Comparați compoziția crustei cu organismele vii. Care sunt caracteristicile compoziției elementare a organismelor vii? Ce fapte permit să se tragă concluzia despre unitatea de natură animată și neînsuflețită?

Răspunsul

Verificat de un expert

Răspunsul este dat

Americanka

acele elemente chimice al căror conținut în organism este mai mare de 0,005% din greutatea corporală. Acestea sunt hidrogen, carbon, oxigen, azot, sodiu, magneziu, fosfor, sulf, clor, potasiu, calciu.

Conectați Knowledge Plus pentru a accesa toate răspunsurile. Rapid, fără publicitate și pauze!

Nu ratați importanța - conectați Knowledge Plus pentru a vedea răspunsul chiar acum.

Urmăriți videoclipul pentru a accesa răspunsul

Oh nu!
Răspunsurile au expirat

Conectați Knowledge Plus pentru a accesa toate răspunsurile. Rapid, fără publicitate și pauze!

Nu ratați importanța - conectați Knowledge Plus pentru a vedea răspunsul chiar acum.

macronutrienti

Macronutrienții sunt elemente chimice pe care plantele le absorb în cantități mari. Conținutul acestor substanțe în plante variază de la sute de procente la câteva zeci de procente.

Cuprins:

element

Macroelementele sunt implicate direct în construcția compușilor organici și anorganici ai plantei, care constituie cea mai mare parte a materiei uscate. Cele mai multe dintre ele sunt reprezentate în celule de ioni.

Macronutrienții și compușii lor sunt substanțe active din diferite îngrășăminte minerale. În funcție de tipul și forma, ele sunt utilizate ca principală îngrășământ și îngrășământ pentru însămânțare. Macroelementele includ: carbon, hidrogen, oxigen, azot, fosfor, potasiu, calciu, magneziu, sulf și alții, însă principalele elemente ale nutriției plantelor sunt azotul, fosforul și potasiul.

Corpul unui adult conține aproximativ 4 grame de fier, 100 g sodiu, 140 g de potasiu, 700 g de fosfor și 1 kg de calciu. În ciuda unor numere diferite, concluzia este evidentă: substanțele combinate sub numele de "macro elemente" sunt vitale pentru existența noastră. [8] Alte organisme au, de asemenea, o mare nevoie de ele: prokariote, plante, animale.

Susținătorii unei teorii evolutive susțin că nevoia de macronutrienți este determinată de condițiile în care a apărut viața de pe Pământ. Când solul era alcătuit din roci solide, atmosfera era saturată de dioxid de carbon, azot, metan și vapori de apă și, în loc de ploaie, soluțiile de acizi au căzut la pământ, adică macroelementele erau singura matrice pe baza căreia puteau apărea primele substanțe organice și forme de viață primitive. Prin urmare, chiar și acum, cu miliarde de ani mai târziu, toată viața de pe planeta noastră continuă să simtă nevoia de a actualiza resursele interne de magneziu, sulf, azot și alte elemente importante care formează structura fizică a obiectelor biologice.

Proprietăți fizice și chimice

Macroelementele sunt diferite atât în ​​ceea ce privește proprietățile chimice, cât și cele fizice. Printre acestea se numără metalele (potasiu, calciu, magneziu și altele) și nemetalele (fosfor, sulf, azot și altele).

Unele proprietăți fizice și chimice ale macronutrienților, conform datelor: [2]

Elementul macro

Starea fizică în condiții normale

metal alb-argintiu

metal alb solid

metal alb-argintiu

cristale galbene fragile

metal de argint

Conținutul de macronutrienți în natură

Macroelementele se găsesc în natură peste tot: în sol, roci, plante, organisme vii. Unele dintre ele, cum ar fi azotul, oxigenul și carbonul, sunt elemente integrale ale atmosferei pământului.

Simptomele lipsei anumitor elemente nutritive în culturi, conform datelor: [6]

element

Simptome comune

Culturi sensibile

Schimbarea culorii verzi a frunzelor la verde pal, gălbui și maro,

Dimensiunea fontului scade,

Frunzele sunt înguste și situate la un unghi ascuțit față de tulpină,

Numărul de fructe (semințe, boabe) scade brusc

Albul și conopida,

Răsucirea marginilor lamei de frunze

Culoare purpurie

Marja de ardere a frunzelor,

Albirea mugurelui apical,

Albirea frunzelor tinere

Vârfurile frunzelor sunt îndoite,

Marginile frunzelor sunt răsucite

Albul și conopida,

Albul și conopida,

Schimbarea intensității culorii verzi a frunzelor,

Conținut scăzut de proteine

Culoarea frunzei se schimbă în alb,

  • Starea legată de azot este prezentă în apele râurilor, oceanelor, litosferei, atmosferei. Cea mai mare parte a azotului din atmosferă este conținută în stare liberă. Fără azot, formarea moleculelor de proteine ​​este imposibilă. [2]
  • Fosforul este ușor oxidat și, în acest sens, nu se găsește în natură în forma sa pură. Cu toate acestea, în compuși găsiți aproape peste tot. Este o componentă importantă a proteinelor vegetale și animale. [2]
  • Potasiul este prezent în sol sub formă de săruri. În plante, este depozitat în principal în tulpini. [2]
  • Magneziul este omniprezent. În rocile masive se află sub formă de aluminați. Solul conține sulfați, carbonați și cloruri, dar silicații predomină. Sub formă de ion conținut în apa de mare. [1]
  • Calciul este unul dintre cele mai comune elemente din natură. Depozitele sale se găsesc sub formă de cretă, calcar, marmură. În organismele de plante găsite sub formă de fosfați, sulfați, carbonați. [4]
  • Natura Serav este foarte răspândită: atât în ​​stare liberă, cât și sub forma unor compuși diferiți. Se găsește atât în ​​roci cât și în organisme vii. [1]
  • Fierul este unul dintre cele mai comune metale de pe pământ, dar în stare liberă se găsește numai în meteoriți. În mineralele de origine terestră, fierul este prezent în sulfuri, oxizi, silicați și alți compuși. [2]

Rol în plante

Funcțiile biochimice

Un randament ridicat al oricărei culturi agricole este posibil numai în condițiile unei alimentări complete și suficiente. În plus față de lumină, căldură și apă, plantele au nevoie de nutrienți. Compoziția organismelor vegetale include mai mult de 70 de elemente chimice, dintre care 16 sunt absolut necesare organogeni (carbon, hidrogen, azot, oxigen), oligoelemente (fosfor, potasiu, calciu, magneziu, sulf) și fier și mangan.

Fiecare element își îndeplinește funcțiile în plante și este absolut imposibil să înlocuiți un element cu altul.

Din atmosferă

  • Carbonul este absorbit din aer de frunzele plantelor și puțin de rădăcinile din sol sub formă de dioxid de carbon (CO2). Este baza compoziției tuturor compușilor organici: grăsimi, proteine, carbohidrați și altele.
  • Hidrogenul este consumat în compoziția apei, fiind extrem de necesar pentru sinteza substanțelor organice.
  • Oxigenul este absorbit de frunze din aer, de rădăcinile din sol și este, de asemenea, eliberat de alți compuși. Este necesar atât pentru respirație, cât și pentru sinteza compușilor organici. [7]

Următorul în importanță

  • Azotul este un element esențial pentru dezvoltarea plantelor, și anume, formarea de substanțe proteice. Conținutul său în proteine ​​variază de la 15 la 19%. Este parte a clorofilei și, prin urmare, participă la fotosinteză. Azotul se găsește în enzime - catalizatori ai diferitelor procese din organisme. [7]
  • Fosforul este prezent în compoziția nucleelor ​​celulare, enzimelor, fitinei, vitaminelor și a altor compuși la fel de importanți. Participă la procesele de conversie a carbohidraților și a substanțelor care conțin azot. În plante, este conținut atât în ​​formă organică cât și minerală. Compușii minerali - săruri ale acidului ortofosforic - sunt utilizate în sinteza carbohidraților. Plantele utilizează compuși organici ai fosforului (hexofosfați, fosfatide, nucleoproteine, fosfați de zahăr, fitină). [7]
  • Potasiul joacă un rol important în metabolismul proteinelor și carbohidraților, îmbunătățește efectul utilizării azotului din formele de amoniac. Nutriția cu potasiu este un factor puternic în dezvoltarea organelor individuale ale plantelor. Acest element favorizează acumularea de zahăr în săpăturile celulare, ceea ce sporește rezistența plantelor la factorii naturali negativi în perioada de iarnă, contribuie la dezvoltarea legăturilor vasculare și îngroșarea celulelor. [7]

Următoarele macronutrienți

  • Sulful este o componentă a aminoacizilor - cisteina și metionina, joacă un rol important atât în ​​metabolismul proteinelor, cât și în procesele redox. Un efect pozitiv asupra formării clorofilei contribuie la formarea de noduli pe rădăcina plantelor leguminoase, precum și la bacteriile nodule care asimilează azotul din atmosferă. [7]
  • Calciul - participant la metabolismul carbohidratilor si proteinei, are un efect pozitiv asupra cresterii radacinilor. În mod esențial necesar pentru o nutriție normală a plantelor. Calcificarea solurilor acide cu calciu îmbunătățește fertilitatea solului. [7]
  • Magneziul este implicat în fotosinteză, conținutul său în clorofil atinge 10% din conținutul său total în părțile verzi ale plantelor. Nevoia de magneziu în plante nu este aceeași. [7]
  • Fierul nu face parte din clorofila, dar participă la procesele redox, care sunt esențiale pentru formarea clorofilei. Are un rol important în respirație, deoarece este o parte integrantă a enzimelor respiratorii. Este necesar atât pentru plantele verzi, cât și pentru organismele fără clor. [7]

Lipsa (deficiența) macroelementelor în plante

Pe lipsa unui macro în sol și, în consecință, în plantă arată clar semne externe. Sensibilitatea fiecărei specii de plante la lipsa de macronutrienți este strict individuală, dar există semne similare. De exemplu, atunci când există un deficit de azot, fosfor, potasiu și magneziu, frunzele vechi ale nivelurilor inferioare suferă, în timp ce lipsa de calciu, sulf și fier - organe tinere, frunze proaspete și un punct de creștere.

În special, lipsa de nutriție se manifestă în culturile cu randament ridicat.

Exces de macronutrienți în plante

Starea plantelor este influențată nu numai de lipsa, ci și de excesul de macronutrienți. Se manifestă în primul rând în organele vechi și întârzie creșterea plantelor. Adesea, semnele lipsei și excesului acelorași elemente sunt oarecum similare. [6]

Elemente chimice ale celulei.

Celulele organismelor vii în compoziția lor chimică sunt semnificativ diferite de mediul inanimat din jur și de structura compușilor chimici și de setul și conținutul elementelor chimice. În total, aproximativ 90 de elemente chimice sunt prezente (găsite astăzi) în organisme vii, care, în funcție de conținutul lor, sunt împărțite în 3 grupe principale: macroelemente, microelemente și ultramicroelemente.

Macronutrienti.

Macroelementele în cantități semnificative sunt reprezentate în organisme vii, variind de la sute de procente la zeci de procente. Dacă conținutul oricărei substanțe chimice din organism depășește 0,005% din greutatea corporală, această substanță este denumită macroelemente. Acestea fac parte din țesuturile principale: sânge, oase și mușchi. Acestea includ, de exemplu, următoarele elemente chimice: hidrogen, oxigen, carbon, azot, fosfor, sulf, sodiu, calciu, potasiu, clor. Macroelementele reprezintă aproximativ 99% din masa celulelor vii, cu majoritatea (98%) de hidrogen, oxigen, carbon și azot.

Tabelul de mai jos prezintă principalele substanțe macronutriente din organism:

Pentru toate cele patru elemente cele mai comune ale organismelor vii (hidrogen, oxigen, carbon, azot, așa cum sa spus mai devreme), o proprietate comună este caracteristică. Aceste elemente au lipsit unul sau mai mulți electroni în orbita exterioară pentru a forma legături electronice stabile. Astfel, atomul de hidrogen pentru formarea unei legături stabile de electroni nu are un electron în orbita exterioară, atomi de oxigen, azot și carbon - doi, trei și, respectiv, patru electroni. În acest sens, aceste elemente chimice formează cu ușurință legături covalente datorate perechii de electroni și pot interacționa cu ușurință una cu cealaltă, umplând cochilii de electroni externi. În plus, oxigenul, carbonul și azotul pot forma nu numai legături simple, ci și legături duble. Ca rezultat, numărul de compuși chimici care pot fi formați din aceste elemente crește semnificativ.

În plus, carbonul, hidrogenul și oxigenul - cele mai ușoare dintre elementele capabile să formeze legături covalente. Prin urmare, s-au dovedit a fi cele mai potrivite pentru formarea compușilor care alcătuiesc materia vie. Trebuie remarcat separat o altă proprietate importantă a atomilor de carbon - capacitatea de a forma legături covalente cu alți patru atomi de carbon simultan. Datorită acestei abilități, scheletele sunt create dintr-o mare varietate de molecule organice.

Următoarele elemente

Deși conținutul de oligoelemente nu depășește 0,005% pentru fiecare element individual și, în total, acestea reprezintă doar aproximativ 1% din masa celulelor, oligoelementele sunt necesare pentru activitatea vitală a organismelor. În absența sau lipsa conținutului, pot apărea diverse boli. Multe oligoelemente fac parte din grupuri de enzime neproteice și sunt necesare pentru punerea în aplicare a funcției lor catalitice.
De exemplu, fierul este o parte integrantă a hemei, care face parte din citocromii care sunt componente ale lanțului de transfer de electroni și hemoglobina, o proteină care transportă oxigenul din plămâni în țesuturi. Deficiența de fier în organismul uman provoacă dezvoltarea anemiei. Lipsa de iod, care face parte din tiroxina hormonului tiroidian, conduce la apariția bolilor asociate cu insuficiența acestui hormon, cum ar fi goiterul endemic sau cretinismul.

Exemple de oligoelemente sunt prezentate în tabelul de mai jos:

macronutrienti

Macroelementele sunt substanțe utile pentru organism, rata zilnică a căreia pentru o persoană este de 200 mg.

Lipsa de macronutrienți conduce la tulburări metabolice, disfuncții ale majorității organelor și sistemelor.

Există o zicală: suntem ceea ce mâncăm. Dar, desigur, dacă vă întrebați prietenii când au mâncat ultima oară, de exemplu, sulf sau clor, nu puteți evita surpriza în schimb. Între timp, aproape 60 de elemente chimice "trăiesc" în corpul uman, ale cărui rezerve, uneori fără a le realiza, sunt reumplete din alimente. Și cu aproximativ 96%, fiecare dintre noi constă doar din 4 nume chimice care reprezintă un grup de macronutrienți. Și aceasta:

  • oxigen (65% în fiecare corp uman);
  • carbon (18%);
  • hidrogen (10%);
  • azot (3%).

Restul de 4% sunt alte substanțe din tabelul periodic. Adevărat, ele sunt mult mai mici și reprezintă un alt grup de nutrienți utili - microelemente.

Pentru cele mai obișnuite elemente chimice - macronutrienți, se utilizează termenul CHON, compus din majusculele termenilor: carbon, hidrogen, oxigen și azot în latină (carbon, hidrogen, oxigen, azot).

Macroelementele din corpul uman, natura a retras puteri destul de largi. Depinde de ei:

  • formarea scheletului și a celulelor;
  • pH-ul corpului;
  • transportul adecvat al impulsurilor nervoase;
  • adecvarea reacțiilor chimice.

Ca urmare a numeroaselor experimente, sa stabilit: în fiecare zi oamenii au nevoie de 12 minerale (calciu, fier, fosfor, iod, magneziu, zinc, seleniu, cupru, mangan, crom, molibden, clor). Dar chiar și aceste 12 nu vor putea să înlocuiască funcțiile nutrienților.

Elementele nutritive

Aproape fiecare element chimic joacă un rol semnificativ în existența întregii vieți pe Pământ, dar numai 20 dintre ele sunt cele principale.

Aceste elemente sunt împărțite în:

  • 6 nutrienți principali (reprezentați în aproape toate lucrurile vii de pe pământ și, adesea, în cantități destul de mari);
  • 5 nutrienți minori (găsiți în multe vii în cantități relativ mici);
  • oligoelemente (substanțe esențiale necesare în cantități mici pentru a menține reacțiile biochimice de care depinde viața).

Printre substanțele nutritive se disting:

Principalele elemente biogene sau organogeni sunt un grup de carbon, hidrogen, oxigen, azot, sulf și fosfor. Nutrienții minori sunt reprezentați de sodiu, potasiu, magneziu, calciu, clor.

Oxigenul (O)

Acesta este al doilea din lista celor mai frecvente substanțe de pe Pământ. Este o componentă a apei și, după cum știți, ea reprezintă aproximativ 60% din corpul uman. În formă gazoasă, oxigenul devine parte a atmosferei. În această formă, joacă un rol decisiv în susținerea vieții pe Pământ, promovând fotosinteza (în plante) și respirația (la animale și la oameni).

Carbon (C)

De asemenea, carbonul poate fi considerat sinonim cu viața: țesuturile tuturor creaturilor de pe planetă conțin un compus de carbon. În plus, formarea legăturilor de carbon contribuie la dezvoltarea unei anumite cantități de energie, care joacă un rol semnificativ în fluxul de procese chimice importante la nivel celular. Mulți compuși care conțin carbon sunt ușor aprinși, eliberând căldură și lumină.

Hidrogen (H)

Acesta este elementul cel mai simplu și mai comun în Univers (în special, sub forma unui gaz diatomic H2). Hidrogenul este o substanță reactivă și inflamabilă. Cu oxigen formează amestecuri explozive. Are 3 izotopi.

Azot (N)

Elementul cu numărul atomic 7 este gazul principal din atmosfera Pământului. Azotul face parte din multe molecule organice, inclusiv aminoacizii, care sunt o componentă a proteinelor și acizilor nucleici care formează ADN-ul. Aproape tot azotul este produs în spațiu - așa-numitele nebuloase planetare create de stelele îmbătrânite îmbogățesc Universul cu acest macro element.

Alte macronutrienți

Potasiu (K)

Potasiul (0,25%) este o substanță importantă responsabilă de procesele electrolitice din organism. Cuvintele simple: transportă încărcarea prin fluide. Ajută la reglarea bătăilor inimii și la transmiterea impulsurilor sistemului nervos. De asemenea, implicat în homeostazie. Deficiența unui element conduce la probleme de inimă, chiar oprind-o.

Calciu (Ca)

Calciul (1,5%) este cel mai obișnuit nutrient din corpul uman - aproape toate rezervele acestei substanțe sunt concentrate în țesuturile dinților și oaselor. Calciul este responsabil pentru contracția musculară și reglarea proteinei. Dar organismul va "manca" acest element din oase (care este periculos de dezvoltarea osteoporozei), daca simte deficitul sau in dieta zilnica.

Necesită de plante pentru formarea membranelor celulare. Animalele și oamenii au nevoie de acest macronutrient pentru a menține oase și dinți sănătoși. În plus, calciul joacă rolul de "moderator" al proceselor în citoplasma celulelor. În natură, reprezentată în compoziția multor roci (cretă, calcar).

Calciul la om:

  • afectează excitabilitatea neuromusculară - participă la contracția musculară (hipocalcemia conduce la convulsii);
  • reglementează glicogenoliza (defalcarea glicogenului până la starea de glucoză) în mușchi și gluconeogeneza (formarea de glucoză din formările non-carbohidrați) în rinichi și ficat;
  • reduce permeabilitatea pereților capilare și a membranei celulare, mărind astfel efectele antiinflamatorii și antialergice;
  • promovează coagularea sângelui.

Ioniile de calciu sunt mesageri intracelulari importanți care afectează insulina și enzimele digestive din intestinul subțire.

Absorbția de Ca depinde de conținutul de fosfor din organism. Schimbul de calciu și fosfat este reglementat hormonal. Hormonul paratiroid (hormonul paratiroid) eliberează Ca din oase în sânge și calcitonina (hormonul tiroidian) promovează depunerea unui element în oase, ceea ce reduce concentrația acestuia în sânge.

Magneziu (Mg)

Magneziul (0,05%) joacă un rol semnificativ în structura scheletului și a mușchilor.

Este un membru al mai mult de 300 de reacții metabolice. Cationul intracelular tipic, o componentă importantă a clorofilei. Prezent în schelet (70% din total) și în mușchi. O parte integrantă a țesuturilor și fluidele corporale.

În corpul uman, magneziul este responsabil pentru relaxarea musculară, excreția toxinelor și îmbunătățirea fluxului sanguin către inimă. Deficitul substanței interferează cu digestia și încetinește creșterea, conducând la oboseală rapidă, tahicardie, insomnie, creșterea PMS la femei. Dar un exces de macro este aproape întotdeauna dezvoltarea urolitiazei.

Sodiu (Na)

Sodiu (0,15%) este un element care promovează electrolitul. Acesta ajută la transmiterea impulsurilor nervoase în întreg corpul și este, de asemenea, responsabil pentru reglarea nivelului de lichid în organism, protejându-l de deshidratare.

Sulf (S)

Sulf (0,25%) se găsește în 2 aminoacizi care formează proteine.

Fosfor (P)

Fosforul (1%) este concentrat în oase, de preferință. Dar, în plus, există o moleculă ATP care furnizează celulelor cu energie. Prezentată în acizi nucleici, membranele celulare, oasele. Ca si calciul, este necesar pentru buna dezvoltare si functionare a sistemului musculo-scheletic. În corpul uman, are o funcție structurală.

Clor (Cl)

Clorul (0,15%) se găsește de obicei în organism sub forma unui ion negativ (clorură). Funcțiile sale includ menținerea echilibrului de apă în organism. La temperatura camerei, clorul este un gaz verde otrăvitor. Agent puternic de oxidare, intră ușor în reacții chimice, formând cloruri.

Tema 4. "Compoziția chimică a celulei".

Organismele sunt alcătuite din celule. Celulele de diferite organisme au o compoziție chimică similară. Tabelul 1 prezintă principalele elemente chimice găsite în celulele organismelor vii.

Tabelul 1. Conținutul elementelor chimice din celulă

Conținutul din celulă poate fi împărțit în trei grupe de elemente. Primul grup include oxigen, carbon, hidrogen și azot. Ele reprezintă aproape 98% din compoziția totală a celulelor. Al doilea grup include potasiu, sodiu, calciu, sulf, fosfor, magneziu, fier, clor. Conținutul lor în celulă este de zeci și sute de procente. Elementele acestor două grupuri aparțin elementelor macro (din greacă, macro - mare).

Elementele rămase, reprezentate în celule cu sute și mii de procente, aparțin celui de-al treilea grup. Acestea sunt oligoelemente (din limba greacă, micro - mică).

Orice elemente inerente numai în natură, în celulă nu sunt detectate. Toate elementele chimice enumerate fac parte, de asemenea, din natură neînsuflețită. Aceasta indică unitatea de natură animată și neînsuflețită.

Lipsa oricăror elemente poate duce la boală și chiar moartea organismului, deoarece fiecare element joacă un anumit rol. Macroelementele din primul grup formează baza biopolimerilor - proteine, carbohidrați, acizi nucleici și, de asemenea, lipide, fără de care viața este imposibilă. Sulful face parte din unele proteine, fosforul face parte din acizii nucleici, fierul face parte din hemoglobină, iar magneziul face parte din clorofila. Calciul joacă un rol important în metabolism.

Unele dintre elementele chimice conținute în celulă sunt incluse în compoziția substanțelor anorganice - săruri minerale și apă.

Sărurile minerale sunt în celulă, de regulă sub formă de cationi (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) și anioni (HPO 2- / 4, H2PO - / 4, CI -, NSO3), a cărui proporție determină aciditatea mediului, care este importantă pentru activitatea vitală a celulelor.

(În multe celule, mediul este ușor alcalin și pH-ul său aproape nu se schimbă, deoarece menține întotdeauna o anumită proporție de cationi și anioni.)

De substanțe anorganice în natură, apa joacă un rol imens.

Fără apă, viața este imposibilă. Este o masă semnificativă a majorității celulelor. O mulțime de apă este conținută în celulele creierului uman și embrionii: apa este mai mare de 80%; în celulele țesutului adipos - doar 40%. Prin vârstă, conținutul de apă din celule scade. O persoana care a pierdut 20% din apa moare.

Proprietățile unice ale apei determină rolul său în organism. Participă la termoreglarea datorată capacității mari de încălzire a apei - consumul de cantități mari de energie atunci când este încălzit. Ce determină capacitatea mare de încălzire a apei?

Într-o moleculă de apă, un atom de oxigen este legat covalent la doi atomi de hidrogen. Molecula de apă este polară, deoarece atomul de oxigen are o sarcină parțială negativă și fiecare dintre cei doi atomi de hidrogen are

încărcare parțială pozitivă. O legătură de hidrogen se formează între atomul de oxigen al unei molecule de apă și atomul de hidrogen dintr-o altă moleculă. Legăturile de hidrogen asigură o combinație a unui număr mare de molecule de apă. Atunci când apa este încălzită, o parte semnificativă a energiei este folosită pentru ruperea legăturilor de hidrogen, ceea ce determină capacitatea sa mare de căldură.

Apa este un bun solvent. Datorită polarității moleculelor sale, interacționează cu ionii încărcați pozitiv și negativ, contribuind astfel la dizolvarea substanței. În ceea ce privește apa, toate substanțele din celulă sunt împărțite în hidrofile și hidrofobe.

Hidrofilele (din grecescul Hidro-apă și phileo - iubesc) sunt numite substanțe care se dizolvă în apă. Acestea includ compușii ionici (de exemplu, sărurile) și anumiți compuși neionici (de exemplu, zaharuri).

Hidrofobii (de la grec, hidro - apă și fobos - frica) sunt substanțe insolubile în apă. Acestea includ, de exemplu, lipide.

Apa joacă un rol important în reacțiile chimice care au loc în celulă în soluții apoase. Se dizolvă produsele metabolice care nu sunt necesare organismului și astfel contribuie la îndepărtarea lor din organism. Conținutul ridicat de apă din celulă îi conferă elasticitate. Apa promovează mișcarea diferitelor substanțe în interiorul celulei sau de la o celulă la alta.

Corpurile de natură animată și neînsuflețită constau în aceleași elemente chimice. Compoziția organismelor vii include substanțe anorganice - săruri de apă și minerale. Funcțiile multiple vitale ale apei într-o celulă se datorează particularităților moleculelor sale: polaritatea, capacitatea lor de a forma legături de hidrogen.

MATERIALE ANORGANICE ALE CELULELOR

Aproximativ 90 de elemente se găsesc în celulele organismelor vii, aproximativ 25 dintre ele fiind găsite în aproape toate celulele. Conform conținutului din celulă, elementele chimice sunt împărțite în trei grupe mari: macronutrienți (99%), microelemente (1%), ultramicroelemente (mai puțin de 0,001%).

Macroelementele includ oxigen, carbon, hidrogen, fosfor, potasiu, sulf, clor, calciu, magneziu, sodiu, fier.
Următoarele elemente includ mangan, cupru, zinc, iod, fluor.
Ultramicroelemente includ argint, aur, brom, seleniu.

COMPONENTE ORGANICE ALE CELULEI

Cea mai importantă funcție a proteinelor este catalitică. Moleculele de proteine ​​care cresc viteza reacțiilor chimice într-o celulă de câteva ordine de mărime sunt numite enzime. Nu are loc nici un proces biochimic în organism fără participarea enzimelor.

În prezent sunt găsite peste 2000 de enzime. Eficiența lor este de multe ori mai mare decât eficiența catalizatorilor anorganici utilizați în producție. Astfel, 1 mg de fier în compoziția enzimei catalază înlocuiește 10 tone de fier anorganic. Catalaza crește rata de descompunere a peroxidului de hidrogen (H2oh2) De 10 până la 11 ori. Enzima care catalizează formarea acidului carbonic (CO2+H2O = H2CO3), accelerează reacția de 10 ori.

O proprietate importantă a enzimelor este specificitatea acțiunii lor, fiecare enzimă catalizează doar unul sau un mic grup de reacții similare.

Substanța care afectează enzima se numește substratul. Structurile moleculei enzimatice și ale substratului trebuie să se potrivească exact între ele. Aceasta explică specificitatea acțiunii enzimelor. Când substratul este combinat cu enzima, structura spațială a enzimei se schimbă.

Secvența interacțiunii dintre enzimă și substrat poate fi reprezentată schematic:

Substrat + enzimă - complex enzimă-substrat - enzime + produs.

Din diagrama este clar că substratul se combină cu enzima pentru a forma un complex enzimă-substrat. În acest caz, substratul devine o substanță nouă - un produs. În stadiul final, enzima este eliberată din produs și interacționează din nou cu următoarea moleculă de substrat.

Enzimele funcționează numai la o anumită temperatură, concentrație de substanțe, aciditate a mediului. Modificările condițiilor conduc la o schimbare în structura terțiară și cuaternară a moleculei de proteină și, în consecință, la suprimarea activității enzimei. Cum merge asta? Numai o anumită parte a moleculei enzimei, numită centrul activ, are activitate catalitică. Centrul activ conține de la 3 până la 12 resturi de aminoacizi și este format ca urmare a îndoirii lanțului polipeptidic.

Sub influența diferiților factori, structura moleculei enzimatice se modifică. Acest lucru perturbă configurația spațială a centrului activ, iar enzima își pierde activitatea.

Enzimele sunt proteine ​​care joacă rolul de catalizatori biologici. Datorită enzimelor, rata reacțiilor chimice în celule crește cu câteva ordine de mărime. O proprietate importantă a enzimelor este specificitatea acțiunii în anumite condiții.

Acizii nucleici au fost descoperiți în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. biochimistul elvețian F. Micher, care a izolat o substanță cu un conținut ridicat de azot și fosfor din nucleele celulelor și la numit "nuclein" (din nucleul latin - nucleu).

Acizii nucleici stochează informații ereditare despre structura și funcționarea fiecărei celule și a tuturor lucrurilor vii de pe Pământ. Există două tipuri de acizi nucleici - ADN (acid deoxiribonucleic) și ARN (acid ribonucleic). Acizii nucleici, cum ar fi proteinele, au specificitatea speciilor, adică organismele din fiecare specie au propriul lor tip de ADN. Pentru a afla cauzele specificității speciilor, luați în considerare structura acizilor nucleici.

Moleculele de acizi nucleici sunt lanțuri foarte lungi, constând din multe sute și chiar milioane de nucleotide. Orice acid nucleic conține numai patru tipuri de nucleotide. Funcțiile moleculelor de acid nucleic depind de structura lor, de nucleotidele lor, de numărul lor în lanț și de secvența compusului din moleculă.

Fiecare nucleotidă constă din trei componente: o bază de azot, un carbohidrat și un acid fosforic. Fiecare nucleotidă ADN conține unul dintre cele patru tipuri de baze azotate (adenină - A, timină - T, guanină - G sau citozină - C), precum și resturi de deoxiriboză și acid fosforic.

Astfel, nucleotidele ADN diferă numai în ceea ce privește tipul de bază azotată.

O moleculă de ADN constă dintr-o mare varietate de nucleotide care sunt legate împreună într-o secvență specifică. Fiecare tip de moleculă ADN are propriul număr și secvență de nucleotide.

Moleculele de ADN sunt foarte lungi. De exemplu, o literă cu un volum de aproximativ 820000 de pagini ar fi necesară pentru a scrie secvența de nucleotide în moleculele ADN dintr-o singură celulă umană (46 de cromozomi). Alternarea a patru tipuri de nucleotide poate forma un număr infinit de variante de molecule de ADN. Aceste trăsături structurale ale moleculelor ADN le permit să stocheze o cantitate imensă de informații despre toate semnele de organisme.

În 1953, un model de structură a moleculei ADN a fost creat de biologul american J. Watson și de fizicianul englez F. Crick. Oamenii de știință au stabilit că fiecare moleculă ADN constă din două lanțuri interconectate și spiralate. Are aspectul unei dublu helix. În fiecare lanț, patru tipuri de nucleotide se substituie într-o secvență specifică.

Compoziția nucleotidică a ADN-ului diferă în diferite specii de bacterii, fungi, plante și animale. Dar nu se schimbă odată cu vârsta, depinde foarte puțin de schimbările de mediu. Nucleotidele sunt asociate, adică numărul de nucleotide adenine din orice moleculă de ADN este egal cu numărul nucleotidelor timidin (A - T), iar numărul nucleotidelor citozinei este egal cu numărul de nucleotide de guanină (C - D). Acest lucru se datorează faptului că conectarea a două lanțuri între ele într-o moleculă de ADN respectă o anumită regulă, și anume: adenina unui lanț este întotdeauna legată de două legături de hidrogen numai la timina celuilalt lanț și guanina prin trei legături de hidrogen la citozină, adică lanțuri nucleotidice ale unei molecule ADN-ul este complementar, complementar.

ADN-ul conține toate bacteriile, marea majoritate a virușilor. Se găsește în nucleele celulelor animalelor, fungiilor și plantelor, precum și în mitocondrii și cloroplaste. În nucleul fiecărei celule din corpul uman se află 6,6 x 10-12 g ADN și în nucleul celulelor germinale - de două ori mai puțin - 3,3 x 10-12 g.

Moleculele acidului nucleic - ADN-ul și ARN-ul sunt alcătuite din nucleotide. Nucleotida ADN conține o bază de azot (A, T, G, C), un carbohidrat de deoxiriboză și un reziduu dintr-o moleculă de acid fosforic. O moleculă de ADN este o dublă helix constând din două lanțuri legate prin legături de hidrogen conform principiului complementarității. Funcția ADN - stocarea informațiilor ereditare.

În celulele tuturor organismelor există molecule de ATP - adenozin trifosfat. ATP este o substanță celulară universală a cărei moleculă are legături bogate în energie. O moleculă ATP este un tip de nucleotidă care, ca și alte nucleotide, constă din trei componente: baza azotată - adenină, carbohidrat - riboză, dar în loc de una conține trei reziduuri de molecule de acid fosforic (Figura 12). Legăturile indicate în imagine de către icoană sunt bogate în energie și se numesc energie înaltă. Fiecare moleculă ATP conține două legături macroergice.

Când legătura macroergică este ruptă și molecula unică de acid fosforic este scindată cu enzime, se eliberează 40 kJ / mol de energie și ATP este transformat în ADP - acid adenozin difosforic. Odată cu îndepărtarea altei molecule de acid fosforic, se eliberează încă 40 kJ / mol; AMP - se formează acid adenozin monofosforic. Aceste reacții sunt reversibile, adică AMP se poate transforma în ADP, ADP - în ATP.

Moleculele ATP nu sunt numai divizate, ci și sintetizate, astfel încât conținutul lor în celulă este relativ constant. Valoarea ATP în viața celulară este enormă. Aceste molecule joacă un rol principal în metabolismul energetic necesar pentru a asigura activitatea vitală a celulei și organismului în ansamblu.

Fig. 12. Schema structurii ATP.

O moleculă ARN este, de regulă, un singur lanț format din patru tipuri de nucleotide - A, U, G și C. Sunt cunoscute trei tipuri principale de ARN: mRNA, rRNA și tARN. Conținutul moleculelor de ARN din celulă nu este constant, ele sunt implicate în biosinteza proteinelor. ATP este o substanță energetică universală a celulei, în care există legături bogate în energie. ATP joacă un rol central în metabolismul energetic în celulă. ARN și ATP sunt conținute atât în ​​nucleu cât și în citoplasma celulei.

Sarcini și teste pe tema "Tema 4." Compoziția chimică a celulei "."

  • Compozitie chimica celulara - Cytologie - stiinta celulara Modele biologice generale (clasa 9-11)

Recomandări la acest subiect

După ce ați lucrat pe aceste teme, ar trebui să puteți:

  1. Descrieți conceptele de mai jos și explicați relațiile dintre ele:
    • polimer monomer;
    • carbohidrat, monozaharidă, dizaharidă, polizaharidă;
    • lipid, acid gras, glicerină;
    • aminoacid, legătura peptidică, proteină;
    • catalizator, enzimă, centru activ;
    • acid nucleic, nucleotidă.
  2. Listați 5-6 motive care fac ca apa să fie o componentă importantă a sistemelor vii.
  3. Denumiți cele patru clase principale de compuși organici conținute în organisme vii; caracterizează rolul fiecăruia.
  4. Explicați de ce reacțiile controlate de enzime depind de temperatura, pH-ul și prezența coenzimelor.
  5. Spuneți despre rolul ATP în sectorul energetic al celulei.
  6. Denumiți materiile prime, etapele principale și produsele finale ale reacțiilor cauzate de reacțiile de fixare a luminii și a carbonului.
  7. Dați o descriere succintă a schemei generale de respirație celulară, din care ar fi clar ce loc vor lua reacțiile de glicoliză, ciclul G. Krebs (ciclul acidului citric) și lanțul de transfer de electroni.
  8. Comparați respirația și fermentația.
  9. Descrieți structura moleculei ADN și explicați de ce numărul de reziduuri de adenină este egal cu numărul de resturi de timină și numărul de reziduuri de guanină este egal cu numărul de resturi de citozină.
  10. Faceți o scurtă schemă pentru sinteza ARN-ului pe ADN (transcripție) în prokariote.
  11. Descrieți proprietățile codului genetic și explicați de ce ar trebui să fie triplet.
  12. Pe baza acestui lanț ADN și a tabelului de codoni, se determină secvența complementară a ARN mesager, se indică codonii ARN-ului de transport și secvența de aminoacizi care se formează ca urmare a traducerii.
  13. Prezentați etapele de sinteză a proteinelor la nivelul ribozomului.

Algoritm pentru rezolvarea problemelor.

Tipul 1. ADN auto-copiat.

Unul dintre lanțurile ADN are următoarea secvență nucleotidică:
AGTATSTSGATATSTTSGATTTATSG.
Ce secvență de nucleotide are cel de-al doilea lanț al aceleiași molecule?

Pentru a scrie secvența nucleotidică a celei de-a doua catene a moleculei ADN, atunci când secvența primei catene este cunoscută, este suficient să se înlocuiască timina cu adenină, adenină cu timină, guanină-citozină și citozină cu guanină. După ce am făcut o astfel de înlocuire, primim secvența:
TATSTGGTSTATGAGTSTAAATG.

Tipul 2. Codificarea proteinei.

Lantul de aminoacizi al proteinei ribonucleazice are următorul început: lizina-glutamina-treonina-alanina-alanina-alanina-lizina.
Ce secvență de nucleotide începe gena corespunzătoare acestei proteine?

Pentru a face acest lucru, utilizați tabelul codului genetic. Pentru fiecare aminoacid găsim denumirea sa codificată sub forma a trei nucleotide corespunzătoare și o scriem. Plasând aceste triple, una după alta, în aceeași ordine în care merg aminoacizii corespunzători, obținem formula pentru structura segmentului ARN informațional. De regulă există mai multe astfel de triple, alegerea se face în funcție de decizia dvs. (dar se ia doar una din triple). Soluțiile, respectiv, pot fi mai multe.
AAATSAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Tipul 3. Decodificarea moleculelor ADN.

Ce secvență de aminoacizi începe cu o proteină, dacă este codificată cu următoarea secvență nucleotidică:
ATSGTSTSTSATGGTSTSGGT.

În conformitate cu principiul complementarității, găsim structura unei regiuni de ARN mesager format pe un segment dat al moleculei de ADN:
UGTSGGGUATSTSGGTSTSA.

Apoi ne întoarcem la tabelul codului genetic și pentru fiecare dintre cele trei nucleotide, începând cu primul, găsim și scriem aminoacidul corespunzător:
Cisteina-glicin-tirozină-arginină-prolină.

Ivanova TV, Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biologie generală". Moscova, "Iluminarea", 2000

  • Tema 4. "Compoziția chimică a celulei". §2-§7 pag. 7-21
  • Tema 5. "Fotosinteza". § 16-17 p. 44-48
  • Tema 6. "Respirația celulară". §12-13 p. 34-38
  • Subiectul 7. "Informații genetice". § 14-15 pag. 39-44