Como ya sabemos, la célula consiste en una sustancia química de un tipo orgánico e inorgánico. Las principales sustancias inorgánicas que pertenecen a las células son sales y agua.
El agua como componente de la vida.
El agua es el componente dominante de todos los organismos. Las funciones biológicas importantes del agua se llevan a cabo debido a las propiedades únicas de sus moléculas, en particular la presencia de dipoles que realizan la aparición de enlaces de hidrógeno entre las células.
Gracias a las moléculas de agua en el cuerpo de seres vivos, se producen procesos de termostabilización y termorregulación. El proceso de termorregulación se produce debido a la alta capacidad de calor de las moléculas de agua: las diferencias de temperatura externas no afectan los cambios de temperatura dentro del cuerpo.
Debido al agua, los órganos del cuerpo humano conservan su elasticidad. El agua es uno de los componentes principales de los líquidos de lubricación necesarios para las juntas del vertebrado o la bolsa ooleosa.
Entra en el moco, facilitando el movimiento de sustancias por los intestinos. El agua es un componente de la bilis, las lágrimas y la saliva.
Sales y otras sustancias inorgánicas.
Las células de un organismo vivo además del agua contienen sustancias inorgánicas tales como ácido, bases y sales. Lo más importante en la actividad vital del cuerpo es MG2 +, H2PO4, K, CA2, NA, C1-. Los ácidos débiles garantizan un medio interno estable de una célula (débilmente alcalina).
La concentración de iones en la sustancia intercelular y dentro de la célula puede ser diferente. Por lo tanto, por ejemplo, los iones de Na + se concentran solo en el fluido intercelular, mientras que K + está contenido exclusivamente en la celda.
Una reducción aguda o aumenta el número de ciertos iones en la composición de la célula, no solo a su disfunción, sino también a la muerte. Por ejemplo, una disminución en la cantidad de CA + en la célula causa convulsiones dentro de la célula y su muerte adicional.
Algunas sustancias inorgánicas a menudo entran en interacción con grasas, proteínas y carbohidratos. Por lo tanto, un ejemplo sorprendente son compuestos orgánicos con fósforo y gris.
El azufre, que forma parte de las moléculas de proteínas, es responsable de la formación de enlaces moleculares del cuerpo. Debido a la síntesis de fósforo y sustancias orgánicas, se produce la liberación de energía de las moléculas de proteínas.
Sales de calcio
El desarrollo normal del tejido óseo, así como el funcionamiento de la cabeza y la médula espinal, contribuye a sales de calcio. El intercambio de calcio en el cuerpo se realiza debido a la vitamina D. El exceso o la falta de sales de calcio conlleva la disfunción del cuerpo.
La celda incluye aproximadamente 70 elementos del sistema periódico de elementos de Mendeleev, y 24 de ellos están presentes en todo tipo de células. Todos los presentes en los elementos celulares están divididos, dependiendo de su contenido en la célula, grupos:
- macroelements - H, O, N, C ,. Mg, na, ca, fe, k, p, cl, s;
- microelements - B, Ni, Cu, CO, ZN, MB, etc.;
- ultramicollos - U, RA, AU, PB, HG, SE, etc.
- organógeno (oxígeno, hidrógeno, carbono, nitrógeno),
- macroelements
- oligoelementos.
La celda incluye moléculas. inorgánico y orgánico Conexiones.
Compuestos celulares inorgánicos
– agua y inorgánico iones.
Agua - La sustancia celular inorgánica más importante. Todas las reacciones bioquímicas ocurren en soluciones acuosas. La molécula de agua tiene una estructura espacial no lineal y tiene polaridad. Entre las moléculas de agua individuales se forman enlaces de hidrógeno que determinan las propiedades físicas y químicas del agua.
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Propiedades físicas del agua. |
Valor para procesos biológicos. |
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Capacidad de calor alta (debido a enlaces de hidrógeno entre moléculas) y conductividad térmica (debido a tamaños pequeños de moléculas) |
Transpiración |
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Transparencia en la sección visible del espectro. |
Biocerosos altamente productivos de estanques, lagos, ríos (debido a la posibilidad de fotosíntesis a una pequeña profundidad) |
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Incompresibilidad casi completa (debido a las fuerzas del embrague intermolecular) |
Mantenimiento de formas de organismos: Forma de los jugosos órganos de plantas, la posición de las hierbas en el espacio, el esqueleto hidrostático de los gusanos redondos, la medusa, el líquido amniótico soporta y protege el fruto de los mamíferos. |
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Movilidad de las moléculas (debido a la debilidad de los enlaces de hidrógeno) |
Osmosis: Flujo de agua del suelo; Plasmólisis |
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VISCOSIDAD (BONidos de hidrógeno) |
Propiedades lubricantes: líquido sinovial en articulaciones, líquido pleural. |
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Solvente (polaridad moléculas) |
Sangre, líquido de tela, linfa, jugo gástrico, saliva, en animales; Jugo celular en plantas; Los organismos acuosos usan oxígeno disuelto en agua. |
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La capacidad de formar una envoltura de hidratación alrededor de las macromoléculas (debido a la polaridad de las moléculas) |
Medio de dispersión en el sistema de citoplasma coloidado. |
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Óptimo para los sistemas biológicos El valor de las fuerzas de la tensión superficial (debido a las fuerzas del embrague intermolecular) |
Soluciones acuáticas - medios de movimiento de sustancias en el cuerpo. |
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Expansión durante la congelación (debido a la formación de cada molécula del número máximo - 4 - Bonds de hidrógeno_ |
El hielo es más ligero que el agua, realiza la función del aislador de calor en los reservorios. |
Iones inorgánicos:
k +, Na +, CA2 +, MG2 + Cates y CL-, NO3-, PO4 2-, CO3-, PO4 2-, CO32-, NPO42-.
La diferencia entre el número de cationes y aniones (NA +
, K. +
, Сl-) en la superficie y dentro de la célula garantiza la aparición del potencial de la acción, que subyace excitación nerviosa y musculosa..
Aniones de ácido fosfórico crean sistema de tampón de fosfatoApoyando el pH del medio intracelular del cuerpo a 6-9.
El ácido coalico y sus aniones crean. sistema de búferbonato de bicarbonato y mantener el pH del medio extracelular (plasma sanguíneo) a nivel de 7-4.
Los compuestos de nitrógeno sirven fuente Nutrición mineral, síntesis de proteínas, ácidos nucleicos.
Los átomos de fosforne son parte de los ácidos nucleicos, los fosfolípidos, así como los huesos de vertebrados, los artrópodos de la cubierta de la quitina.
Los iones de calcio son parte de la sustancia ósea; También son necesarios para la implementación de la contracción muscular, la coagulación de la sangre.
Mesa. El papel de los macroelementos en el nivel celular y organizativo de la organización.
Mesa.
Tareas temáticas
Parte A.
A1. La polaridad del agua causó su capacidad.
1) realizar calor
3) disolver cloruro de sodio
2) Absorber el calor
4) disolver glicerina
A2.. Los pacientes con raquitis necesitan dar preparaciones que contengan.
1) hierro
2) potasio
3) calcio
4) zinc
A3.. Realización del impulso nervioso es proporcionado por iones:
1) potasio y sodio
2) fósforo y nitrógeno
3) hierro y cobre
4) Oxígeno y cloro.
A4.. Se llaman enlaces débiles entre moléculas de agua en su fase líquida:
1) covalente
2) hidrofóbico
3) hidrógeno
4) hidrofílico
A5.. La composición de la hemoglobina entra.
1) fósforo
2) hierro
3) azufre
4) magnesio
A6.. Seleccione un grupo de elementos químicos que deben ser parte de las proteínas.
1) na, k, o, s
2) n, p, c, cl
3) C, S, Fe, O
4) c, h, o, n
A7.. Los pacientes con hipofunción tiroidea dan preparaciones que contienen
1) yodo
2) hierro
3) fósforo
4) sodio
Parte B.
EN 1. Elige funciones de agua en una jaula.
1) Energía
2) enzimático
3) Transporte
4) Construcción
5) lubricante
6) Termostático
A LAS 2. Elige solo las propiedades físicas del agua.
1) capacidad de disociación
2) hidrólisis de sales.
3) densidad
4) conductividad térmica
5) electricidad
6) Donación de electrones.
Partes.
C1.. ¿Qué propiedades físicas del agua determinan su significado biológico?
Las células contienen sustancias inorgánicas y orgánicas (conexiones).
Células de células inorgánicas - Esto es agua, varias sales minerales, dióxido de carbono, ácido y base.
| Células de células inorgánicas | |
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Agua (asciende al 70-80% de la masa de la célula) |
Sales minerales (asciende a 1-1.5% de la masa total de la célula) |
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Agua Es un componente esencial de los contenidos de la célula viva. El agua le da la elasticidad y el volumen de células, garantiza la constancia de la composición, participa en reacciones químicas y en la construcción de moléculas orgánicas, hace posible filtrar todos los procesos de la actividad vital de la célula. El agua es un disolvente de productos químicos que ingresan a la célula y se derivan de ella.
Agua (óxido de hidrógeno, H2O) - Líquido transparente, que no tiene colores (en volumen pequeño), olor y sabor. En condiciones naturales, contiene sustancias disueltas (sales, gases). El agua es clave en la vida de las células y los organismos vivos, en la formación de clima y clima.
La cantidad de agua en la célula varía del 60 al 95% de la masa total. El papel del agua en la célula está determinado por sus propiedades químicas y físicas únicas asociadas con pequeñas dimensiones de las moléculas, su polaridad y la capacidad de formar enlaces de hidrógeno.
El agua como componente de los sistemas biológicos.
- El agua es un disolvente universal para sustancias polares: sales, azúcares, ácidos, etc. Aumenta su reactividad, por lo tanto, la mayoría de las reacciones químicas en los flujos celulares en soluciones acuosas.
- Las sustancias no polares en el agua son insolubles (sin formación de enlaces de hidrógeno). Conectarse entre sí, sustancias hidrófobas en presencia de agua forman varios complejos (por ejemplo, membranas biológicas).
- La capacidad de calor de agua alta específica (es decir, la absorción de una gran cantidad de energía para la rotura de los enlaces de hidrógeno) garantiza el mantenimiento del balance de calor del cuerpo cuando la temperatura ambiente disminuye.
- El alto calor de la vaporización (la capacidad de las moléculas para determinar una cantidad significativa de calor durante el enfriamiento del cuerpo) evita el sobrecalentamiento del organismo.
- La alta tensión superficial garantiza el movimiento de las soluciones a lo largo de los tejidos.
- El agua proporciona la eliminación de los productos metabólicos.
- En las plantas, el agua apoya los turgores de células, algunos animales realizan funciones de referencia (esqueleto hidrostático).
- El agua es parte de varios fluidos biológicos (sangre, saliva, moco, bilis, lágrimas, espermatozoides, líquidos sinoviales y pleurales, etc.).
La molécula de agua tiene una forma angular: los átomos de hidrógeno con respecto al oxígeno forman un ángulo de aproximadamente 104.5 °.
Debido a la alta electronegabilidad del átomo de oxígeno, la conexión de la O-H POLAR. Los átomos de hidrógeno son una carga parcial positiva, y un átomo de oxígeno es un negativo parcial.
El dipolo crea alrededor del campo magnético en gran medida en comparación con sus dimensiones.
En la evaporación del agua, la destrucción de los enlaces de hidrógeno requiere altos costos de energía.
| Contenido de agua en varios organismos y órganos (en%) | |||
| Plantas o partes de plantas. | Animales o órganos de animales. | ||
| Algas marinas | hasta 98. | Medusa | hasta 95. |
| Plantas superiores | de 70 a 80 | Caracoles de uva | 80 |
| Hojas de arboles | de 50 a 97 | El cuerpo humano | 60 |
| Tubérculos de patata | 75 | Hombre de sangre | 79 |
| Fruta de fruta jugosa | hasta 95. | Músculos del hombre | de 77 a 83 |
| Partes calientes de plantas. | de 40 a 80 | Corazón del hombre | 70 |
| Semillas secas | de 5 a 9 | ||
Las sustancias inorgánicas en una jaula, a excepción del agua, se presentan. sales minerales.
Las sales minerales constituyen solo el 1-1.5% de la masa total de la célula, pero su función es significativa. En una forma disuelta, son un medio necesario para los procesos químicos causados \u200b\u200bpor la vida celular.
Hay muchas células diferentes. salley . Los animales que usan un sistema excretor se eliminan de las sales excesivas del cuerpo, y en las plantas se acumulan y cristalizan en varios organoids o en vacuolas. Más a menudo son sales de calcio. Su forma en las células vegetales puede ser diferente: agujas, diamantes, cristales, solteros o luchando juntos (dubs).
Las moléculas de sales en solución acuosa se desintegran en cationes y aniones. Cates (K +, NA +, CA 2+, MG +, NH 4 +) y aniones (CL -, H 2 P0 4 -, NR0 4 2-, NS0 3 -, NO 3 -, SO 4 2 2) son de la mayor importancia. -).
La concentración de varios iones de no-etinakov en diferentes partes de la célula, así como en la célula y el medio ambiente. La concentración de iones de sodio siempre es mayor fuera de la célula, y los iones de potasio y magnesio están dentro de la célula. La diferencia entre el número de cationes y aniones dentro de la célula y su superficie proporciona una transferencia activa de sustancias a través de la membrana.
A partir de la concentración de sales dentro de la célula, las propiedades de tampón del citoplasma dependen: la capacidad de la célula para mantener una cierta concentración de iones de hidrógeno en condiciones de formación constante de sustancias ácidas y alcalinas durante el metabolismo.
Los aniones de ácido fosfórico crean un sistema de tampón de fosfato que admite el pH del medio intracelular del cuerpo a 6.9.
El ácido coalico y sus aniones forman un sistema de tampón de bicarbonato que soporta el pH del medio extracelular (plasma sanguíneo) a 7,4.
Algunos iones están involucrados en la activación de las enzimas, la creación de la presión osmótica en la célula, en los procesos de contracción muscular, la coagulación de la sangre, etc. La fila de cationes y aniones es necesaria para la síntesis de sustancias orgánicas importantes.
De sustancias celulares inorgánicas agua Es de alrededor del 65% de su masa: en celdas jóvenes de crecimiento rápido hasta un 95%, en mayores, aproximadamente el 60%. El papel del agua en las células es muy grande, es el medio y el solvente, participa en la mayoría de las reacciones químicas, el movimiento de sustancias, la termorregulación, la formación de estructuras celulares, determina el volumen y la elasticidad de la célula. La mayoría de las sustancias ingresan al cuerpo y se derivan de ella en una solución acuosa.
Sustancias orgánicas - Se compone del 20-30% de la composición celular. Ellos pueden ser sencillo (aminoácidos, glucosa, ácidos grasos) y complicado (Proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos, lípidos). Las proteínas, las grasas, los carbohidratos, los ácidos nucleicos son los más importantes.
Las proteínas son las sustancias principales y más complejas de cualquier célula. En tamaño, la molécula de proteínas es cientos y miles de veces mayor que las moléculas de las conexiones inorgánicas. Las moléculas proteinificadas se forman a partir de compuestos simples: los aminoácidos (las proteínas naturales contienen 20 aminoácidos). Combinando en diferentes secuencias y cantidades, forman una amplia variedad (hasta 1000) proteínas. Su papel en la vida de la célula es enorme: el material de construcción del cuerpo, los catalizadores (proteínas-enzimas aceleran las reacciones químicas), el transporte (la hemoglobina de la sangre le da a las células oxígeno y nutrientes y dióxido de carbono y productos de decaimiento). Las proteínas realizan una función protectora, energía. Carbohidratos: sustancias orgánicas que consisten en carbono, hidrógeno y oxígeno. Los monosacáridos más simples: la hexosis, la fructosa, la glucosa (están contenidas en frutas, miel), galactosa (en leche) y polisacáridos, que consisten en varios carbohidratos simples. Esto incluye almidón, glucógeno. Los carbohidratos son la principal fuente de energía para todas las formas de actividad celular (movimiento, biosíntesis, secreción, etc.) y desempeñar el papel de los repuestos. Los lípidos son insolubles en grasas de agua y sustancias similares a hojas. Son el principal componente estructural de las membranas biológicas. Los lípidos realizan una función de energía, contienen vitaminas solubles en grasa. Ácidos nucleicos: (de la palabra latina "núcleo" - núcleo), formado en el núcleo de la célula. Son dos tipos: ácidos desoxirribonucleicos (ADN) y ácidos ribonucleicos (ARN). El papel biológico es muy grande. Determinen la síntesis de proteínas y la transferencia de información hereditaria.
La célula es una unidad elemental de vida, con todos los signos del cuerpo: la capacidad de reproducir, el crecimiento, el intercambio de sustancias y la energía con el medio ambiente, la irritabilidad, la continuidad de los productos químicos.
Macroelementos: elementos cuya cantidad en la celda es de hasta el 0,001% del peso corporal. Ejemplos: oxígeno, carbono, nitrógeno, fósforo, hidrógeno, azufre, hierro, sodio, calcio, etc.
Los microelementos son elementos cuya cantidad en la célula varía de 0,001% a 0,000001% por peso corporal. Ejemplos: boro, cobre, cobalto, zinc, yodo, etc.
Elementos ultramiculares: elementos, cuyo contenido en la célula no excede el 0,000001% por peso corporal. Ejemplos - Oro, Mercurio, Cesio, Selenio, etc.
2. Haz un esquema de "sustancia celular".
3. ¿Qué significa el hecho científico de las similitudes de la composición química elemental de la naturaleza de vida y la naturaleza inanimada?
Esto indica la comunidad de carácter vivo e inanimado.
Sustancias inorgánicas. El papel del agua y sustancias minerales en la actividad vital de la célula.
1. Dar definiciones de conceptos.
Las sustancias inorgánicas son agua, sales minerales, ácidos, aniones y cationes presentes tanto en vivo como en organismos no vivos.
El agua es una de las sustancias inorgánicas más comunes en la naturaleza, cuya molécula consta de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.
2. Dibuja un esquema de "estructura de agua".
3. ¿Qué características de la estructura de las moléculas de agua le dan propiedades únicas, sin las cuales la vida es imposible?
La estructura de la molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, que forma un dipolo, es decir, el agua tiene dos polaridades "+" y "-". Esto contribuye a su permeabilidad a través de las paredes de la membrana, la capacidad de Disolver productos químicos. Además, los dipolos de agua están asociados con los enlaces de hidrógeno entre sí, lo que garantiza su capacidad para estar en varios estados agregados, así como para disolver o disolver varias sustancias.
4. Rellene la tabla "El papel del agua y sustancias minerales en la célula".
5. ¿Cuál es la importancia de la constancia relativa del entorno interno celular para garantizar sus procesos de su vida?
La constancia del medio interno de la célula se llama homeostasis. La inquietante de la homeostasis conduce a daños a la célula o su muerte, existe constantemente intercambio de intercambio de plástico y energía en la célula, estos son dos componentes del metabolismo, y la violación de este proceso conduce a daños o la muerte de todo el organismo.
6. ¿Cuál es el nombramiento de sistemas de búfer de organismos vivos y cuál es el principio de su funcionamiento?
Los sistemas de tampón mantienen un cierto valor de pH (indicador de acidez) del medio en fluidos biológicos. El principio de funcionamiento radica en el hecho de que el pH del medio depende de la concentración de protones en este entorno (H +). El sistema de búfer es capaz de absorber o dar protones dependiendo de su recibo el miércoles desde el exterior o, por el contrario, la eliminación del medio, mientras que el pH no cambiará. La presencia de sistemas de amortiguamiento es necesaria en un organismo vivo, ya que debido a los cambios en las condiciones ambientales, el pH puede cambiar en gran medida, y la mayoría de las enzimas solo funcionan con un cierto valor de pH.
Ejemplos de sistemas de amortiguamiento:
hidrocarbonato de carbonato (mezcla Na2CO3 y NAHCO3)
fosfato (mezcla de K2HPO4 y KH2PO4).
Sustancias orgánicas. El papel de los carbohidratos, los lípidos y las proteínas en las células vitales de la célula.
1. Dar definiciones de conceptos.
Las sustancias orgánicas son sustancias que el carbono entra necesariamente; Son parte de los organismos vivos y están formados solo con su participación.
Proteínas: sustancias orgánicas de alto peso molecular que consisten en alfa-aminoácidos conectados a una cadena de enlace peptídico.
Los lípidos son un extenso grupo de compuestos orgánicos naturales, que incluyen grasas y sustancias similares a hojas. Las moléculas de lípidos simples consisten en alcohol y ácidos grasos, complicados, del alcohol, los ácidos grasos de alto peso molecular y otros componentes.
Los carbohidratos son sustancias orgánicas, en su composición que tienen carbonilo y varios grupos hidroxilo y de otro modo llamados azúcares.
2. Ingrese la información faltante "Estructura y funciones de sustancias orgánicas" en la tabla.
3. ¿Qué entienden bajo la desnaturalización de la proteína?
La desnaturalización de la proteína es una pérdida de proteína de su estructura natural.
Ácidos nucleicos, ATP y otros compuestos de células orgánicas.
1. Dar definiciones de conceptos.
Los ácidos nucleicos son biopolímeros que consisten en monómeros: nucleótidos.
ATP es un compuesto que consiste en una base de nitrógeno de adenina, ribosa de carbohidratos y tres residuos de ácido fosfórico.
El nucleótido es un monómero de ácido nucleico, que consiste en un grupo de fosfato, azúcar de cinco carbonos (pentosis) y una base de nitrógeno.
La comunicación macroeérgica es la relación entre los residuos de ácido fosfórico en ATP.
La complementación es una coincidencia mutua espacial de los nucleótidos.
2. Demostrar que los ácidos nucleicos son biopolímeros.
Los ácidos nucleicos consisten en un gran número de nucleótidos repetitivos y tienen una masa de 10,000 a varios millones de unidades de carbono.
3. Describa las características de la estructura de la molécula de nucleótidos.
El nucleótido es un compuesto de tres componentes: el residuo de ácido fosfórico, azúcar de cinco carbonos (ribosa) y uno de los compuestos de nitrógeno (adenina, guanina, citosina, timina o uracilo).
4. ¿Qué edificio tiene una molécula de ADN?
ADN: una doble hélice que consiste en una variedad de nucleótidos, que se conectan constantemente entre sí por enlaces covalentes entre la desoxirribosa de uno y el residuo del ácido fosfórico de otro nucleótido. Las bases de nitrógeno que se encuentran en un lado de la misma cadena se asocian con n-enlaces con bases de nitrógeno de la segunda cadena sobre el principio de complementariedad.
5. Aplicando el principio de complementariedad, construye la segunda cadena de ADN.
T-A-T-C-A-A-A-TS-TS-T-A-C
A-T-A-MR. T-TS-T-MR. A-T-G.
6. ¿Cuáles son las principales funciones de ADN en la celda?
Con la ayuda de cuatro tipos de nucleótidos en ADN, se registra toda la información importante en una célula sobre el cuerpo, que se transmite a las generaciones posteriores.
7. ¿Cuál es la molécula de ARN difiere de la molécula de ADN?
El ARN es una sola cadena de tamaño más pequeño que el DNA. En los nucleótidos hay azúcar, y no hay desoxiribosis, como en el ADN. Una base nitraus, en lugar de tiempo, es uracilo.
8. ¿Qué es general en la estructura de las moléculas de ADN y ARN?
Tanto los ARN y el ADN son biopolímeros que consisten en nucleótidos. En los nucleótidos, el general en la estructura es la presencia del residuo de ácido fosfórico y las bases de adenina, guanina, citosina.
9. Rellene la tabla "Tipos de ARN y sus funciones en una celda".
10. ¿Qué es ATP? ¿Cuál es su papel en la jaula?
ATP - Adenosinerfosfato, conexión MacroEERGIC. Sus funciones son un guardián universal y un portador de energía en la celda.
11. ¿Cuál es la estructura de la molécula ATP?
ATP consta de tres residuos de ácido fosfórico, ribosa y adenina.
12. ¿Qué son las vitaminas? ¿Qué dos grupos grandes están separados por ellos?
Las vitaminas son compuestos orgánicos biológicamente activos que desempeñan un papel importante en los procesos metabólicos. Se separan en solubles en agua (C, B1, B2, etc.) y soluble en grasa (A, E, etc.).
13. Rellene la tabla "Vitaminas y su papel en el cuerpo humano".