Биоэлементы

Н полярными ковалентными связями. Характерное расположение электронов в молекуле воды

придает ей электрическую асимметрию. Более электроотрицательный атом кислорода притягивает электроны атомов водорода сильнее, в результате общие пары электронов смещены в молекуле воды в его сторону.

Поэтому, хотя молекула воды в целом не заряжена, каждый из двух атомов водорода обладает частично положительным зарядом (обозначаемым δ+), а атом кислорода несет частично отрицательный заряд (2δ-). Молекула воды поляризована и является диполем (имеет два полюса).

Химические соединения клетки. Вода

положительными атомами водорода других молекул. Таким образом, каждая молекула воды

стремится связаться водородными связями с четырьмя соседними молекулами воды.
Вода является хорошим растворителем. Благодаря полярности молекул и способности образовывать водородные связи вода легко растворяет ионные соединения (соли, кислоты, основания). Хорошо растворяются в воде и некоторые неионные, но полярные соединения, т. е. в молекуле которых присутствуют заряженные (полярные) группы, например сахара, простые спирты, аминокислоты. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными (от греч. hygros – влажный и philia – дружба, склонность).

Химические соединения клетки. Вода

греч. phobos – страх). К ним относятся жиры, некоторые белки.

Такие вещества могут образовывать с водой поверхности раздела, на которых протекают многие химические реакции.

Следовательно, тот факт, что вода не растворяет неполярные вещества, для живых организмов также очень важен. К числу важных в физиологическом отношении свойств воды относится ее способность растворять газы (О2, СО2 и др.).

Химические соединения клетки. Вода

при минимальном повышении собственной температуры. Большая теплоемкость воды защищает ткани

организма от быстрого и сильного повышения температуры.
Вода обладает также высокой теплопроводностью, обеспечивая равномерное распределение тепла по всему организму. Следовательно, высокая удельная теплоемкость и высокая теплопроводность делают воду идеальной жидкостью для поддержания теплового равновесия клетки и организма.

Вода практически не сжимается, создавая тургорное давление, определяя объем и упругость клеток и тканей. Так, именно гидростатический скелет поддерживает форму у круглых червей, медуз и других организмов.

Химические соединения клетки. Вода

этому лед образуется на поверхности воды. Максимальная плотность воды при

+4 С˚.

Химические соединения клетки. Вода

и проведение нервного импульса.
На внешней поверхности мембраны всегда больше Na+

чем на внутренней, и меньше К+, чем на внутренней

Химические соединения клетки. Соли

на определенном уровне. Величина рН, равная 7,0 соответствует нейтральному, ниже

7,0 – кислому, выше 7,0 – щелочному раствору. В клетке рН = 7,4.

Химические соединения клетки. Соли

небольшого количества кислот или щелочей. Обычно в клетке поддерживается слабощелочная

среда.
Обеспечивается в основном анионами слабых кислот.

это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации)

должно быть достаточно велико. Во многих случаях количество звеньев может считаться достаточным, чтобы отнести молекулу к полимерам, если при добавлении очередного мономерного звена молекулярные свойства не изменяются. Как правило, полимеры — вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов.

1C:2H:1O

Важный источник питательных веществ и способ их запасать, компоненты нуклеиновых

кислот и клеточной стенки.

способ запасать ее, компоненты клеточной мембраны, участники клеточного транспорта и

сигнализации, предшественники многих гормонов и других важных веществ,

и жидкие при комнатной температуре)
Воски
Фосфолипиды
Гликолипиды
Стероиды

кислот – жиров, а из ненасыщенных жирных кислот - масел)

Конец с фосфатной группой гидрофильный.
Жирные
кислоты
гидрофобны.

субъединиц
Аминокислотные остатки соединены пептидными связями
Порядок и состав аминокислот определяет структуру

и функции белка

Четвертичная

- α-спираль, Б - β-структура (β-слои, β-складки)

при внешнем воздействии (например повышении температуры, воздействия химических агентов или

радиации)
Иногда денатурация белка может быть обратима – тогда после устранения воздействия возможна так называемая ренатурация (обратная сборка пространственной структуры).

свойства, определяемые радикалами аминокислот. Различают кислые, основные и нейтральные белки.

Способность отдавать и присоединять Н+ определяют буферные свойства белков, один из самых мощных буферов — гемоглобин в эритроцитах, поддерживающий рН крови на постоянном уровне.

Есть белки растворимые, есть нерастворимые белки, выполняющие механические функции (фибрин, кератин, коллаген).

Есть белки необычайно химически активные (ферменты), есть химически неактивные.

Есть устойчивые к воздействию различных условий внешней среды и крайне неустойчивые. Внешние факторы (изменение температуры, солевого состава среды, рН, радиация) могут вызывать нарушение структурной организации молекулы белка (разрушение трехмерной конформации – денатурацию.Разрушение первичной структуры белковой молекулы называется деградацией.

1. Свойства белков

в жизнедеятельности клетки и организма в целом.
Одна из важнейших —

строительная. Белки участвуют в образовании клеточных и внеклеточных структур: входят в состав клеточных мембран, шерсти, волос, сухожилий, стенок сосудов и т.д. Коллаген, эластин, кератин.

2. Функции белков

переносить их к различным тканям и органам тела, из одного

места клетки в другое.
Например, белок крови гемоглобин транспортирует О2 и СО2 у позвоночных, гемоцианин – у некоторых беспозвоночных
Б) в состав клеточных мембран входят особые белки, обеспечивают активный и строго избирательный перенос некоторых веществ и ионов из клетки во внешнюю среду и обратно.
Калий-натриевая АТФ-аза создает градиент для проведения нервного импульса.

2. Функции белков

процессов обмена веществ. Такими белками являются гормоны — биологически активные

вещества, выделяющиеся в кровь железами внутренней секреции (гормоны гипофиза, поджелудочной железы).
Например, гормон инсулин регулирует уровень сахара в крови путем повышения проницаемости клеточных мембран для глюкозы, способствует синтезу гликогена.

4. Защитная. В ответ на проникновение в организм чужеродных белков или микроорганизмов (антигенов) образуются особые белки — антитела, способные связывать и обезвреживать их. Фибрин, образующийся из фибриногена, способствует остановке кровотечений.

2. Функции белков

во всех видах движения клетки и организма: образовании псевдоподий, мерцании

ресничек и биении жгутиков у простейших, сокращении мышц у многоклеточных животных, движении листьев у растений и др.

2. Функции белков

белков. В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять

свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды. Так происходит прием сигналов из внешней среды и передача команд в клетку.
Рецептор света—родопсин, никотиновый холинорецептор, рецепторы гормонов.

2. Функции белков

некоторые вещества. Например, при распаде гемоглобина железо не выводится из

организма, а сохраняется в организме, образуя комплекс с белком ферритином. К запасным белкам относятся белки яйца, белки молока – альбумин, казеин.

2. Функции белков

в десятки тысяч (а иногда и в миллионы раз) выше

скорости реакций, идущих с участием неорганических катализаторов.
Например, пероксид водорода без катализаторов разлагается медленно: 2Н202 → 2Н20 + 02. В присутствии солей железа (катализатора) эта реакция идет несколько быстрее. Фермент каталаза за 1 сек. расщепляет до 100 тыс. молекул Н202.
Масса фермента гораздо больше массы субстрата, та часть молекулы фермента, которая взаимодействует с молекулой субстрата получила название – активный центр фермента.

2. Функции белков

на две группы: простые и сложные.

Простые ферменты являются простыми

белками, т.е. состоят только из аминокислот – пепсин, трипсин, лизоцим.

Сложные ферменты являются сложными белками, т.е. в их состав помимо белковой части входит органическое соединение небелковой природы — коферменты: ионы металлов или витамины.
Сукцинатдегидрогназа, пероксидаза, аминотрансфераза.

2. Функции белков