Šūna ir pamata dzīvības vienība, kurai piemīt visas organisma īpašības: spēja pavairot, augt, apmainīt vielas un enerģiju ar vidi, aizkaitināmība un ķīmiskās sotsavas pastāvība.
Makroelementi - elementi, kuru daudzums šūnā ir līdz 0,001% no ķermeņa svara. Piemēri ir skābeklis, ogleklis, slāpeklis, fosfors, ūdeņradis, sērs, dzelzs, nātrijs, kalcijs utt.
Mikroelementi - elementi, kuru daudzums šūnā svārstās no 0,001% līdz 0,000001% no ķermeņa svara. Piemēri ir bors, varš, kobalts, cinks, jods utt.
Ultramikroelementi - elementi, kuru saturs šūnā nepārsniedz 0,000001% no ķermeņa svara. Piemēri ir zelts, dzīvsudrabs, cēzijs, selēns utt.
2. Izveidojiet diagrammu "Šūnu vielas".
3. Par ko viņš runā zinātniskais fakts dzīvās un nedzīvās dabas elementārā ķīmiskā sastāva līdzības?
Tas norāda uz dzīvās un nedzīvās dabas kopīgumu.
Neorganiskas vielas... Ūdens un minerālvielu loma šūnas dzīvē.
1. Sniedziet jēdzienu definīcijas.
Neorganiskās vielas ir ūdens, minerālsāļi, skābes, anjoni un katjoni, kas atrodas gan dzīvos, gan nedzīvos organismos.
Ūdens ir viena no dabā visbiežāk sastopamajām neorganiskajām vielām, kuras molekula sastāv no diviem ūdeņraža atomiem un viena skābekļa atoma.
2. Uzzīmējiet diagrammu "Ūdens struktūra".
3. Kādas ūdens molekulu uzbūves iezīmes to piešķir unikālas īpašības bez kuras dzīve nav iespējama?
Ūdens molekulas struktūru veido divi ūdeņraža atomi un viens skābekļa atoms, kas veido dipolu, tas ir, ūdenim ir divas polaritātes "+" un "-". Tas veicina tā caurlaidību caur membrānas sienām, spēju izšķīst ķīmiskās vielas... Turklāt ūdens dipoli ir saistīti ar ūdeņradi, kas nodrošina tā spēju atrasties citā agregātstāvokļi un arī - izšķīdināt vai neizšķīdināt dažādas vielas.
4. Aizpildiet tabulu "Ūdens un minerālvielu loma šūnā".
5. Kāda ir relatīvās pastāvības nozīme iekšējā videšūnas, nodrošinot tās vitālās aktivitātes procesus?
Šūnas iekšējās vides pastāvību sauc par homeostāzi. Homeostāzes pārkāpums izraisa šūnas bojājumus vai tās nāvi, šūnā pastāvīgi notiek plastmasas vielmaiņa un enerģijas vielmaiņa, tās ir divas vielmaiņas sastāvdaļas, un šī procesa pārkāpums izraisa visa organisma bojājumus vai nāvi.
6. Kāds ir dzīvo organismu buferu sistēmu mērķis un kāds ir to darbības princips?
Bufera sistēmas uztur noteiktu barotnes pH vērtību (skābuma indeksu) bioloģiskajos šķidrumos. Darbības princips ir tāds, ka barotnes pH ir atkarīgs no protonu koncentrācijas šajā barotnē (H +). Bufera sistēma spēj absorbēt vai atteikties no protoniem atkarībā no to iekļūšanas vidē no ārpuses vai, gluži pretēji, noņemšanas no barotnes, savukārt pH nemainīsies. Bufera sistēmu klātbūtne ir nepieciešama dzīvā organismā, jo vides apstākļu izmaiņu dēļ pH var ievērojami atšķirties, un lielākā daļa enzīmu darbojas tikai ar noteiktu pH vērtību.
Bufera sistēmu piemēri:
karbonāta-hidrokarbonāta (Na2CO3 un NaHCO3 maisījums)
fosfāts (K2HPO4 un KH2PO4 maisījums).
Organiskās vielas. Ogļhidrātu, lipīdu un olbaltumvielu loma šūnas dzīvē.
1. Sniedziet jēdzienu definīcijas.
Organiskās vielas ir vielas, kas obligāti ietver oglekli; tie ir dzīvo organismu daļa un veidojas tikai ar viņu līdzdalību.
Olbaltumvielas ir augstas molekulmasas organiskas vielas, kas sastāv no alfa-aminoskābēm, kuras ķēdē savieno peptīdu saite.
Lipīdi ir liela dabisko organisko savienojumu grupa, kas satur taukus un taukiem līdzīgas vielas. Vienkāršo lipīdu molekulas sastāv no spirta un taukskābēm, spirta kompleksa, augsta molekulmasas taukskābju un citām sastāvdaļām.
Ogļhidrāti ir organiskas vielas, kas satur karbonilgrupu un vairākas hidroksilgrupas un ko citādi sauc par cukuriem.
2. Aizpildiet tabulu ar trūkstošo informāciju "Organisko vielu struktūra un funkcijas šūnā".
3. Ko nozīmē olbaltumvielu denaturēšana?
Olbaltumvielu denaturācija ir olbaltumvielu dabiskās struktūras zudums.
Nukleīnskābes, ATP un citi organiskie šūnas savienojumi.
1. Sniedziet jēdzienu definīcijas.
Nukleīnskābes ir biopolimēri, kas sastāv no monomēriem - nukleotīdiem.
ATP ir savienojums, kas sastāv no adenīna slāpekļa bāzes, ogļhidrātu ribozes un trim fosforskābes atlikumiem.
Nukleotīds ir nukleīnskābes monomērs, kas sastāv no fosfātu grupas, piecu oglekļa cukura (pentozes) un slāpekļa bāzes.
Makroergiskā saite ir saite starp fosforskābes atlikumiem ATP.
Komplementaritāte ir nukleotīdu savstarpējā telpiskā atbilstība.
2. Pierādiet, ka nukleīnskābes ir biopolimēri.
Nukleīnskābes sastāv no liela skaita atkārtotu nukleotīdu, un to masa ir no 10 000 līdz vairākiem miljoniem oglekļa vienību.
3. Aprakstiet nukleotīdu molekulas strukturālās iezīmes.
Nukleotīds ir savienojums no trim sastāvdaļām: fosforskābes atlikums, piecu oglekļa cukurs (riboze) un viens no slāpekļa savienojumiem (adenīns, guanīns, citozīns, timīns vai uracils).
4. Kāda ir DNS molekulas struktūra?
DNS ir dubultā spirāle, kas sastāv no daudziem nukleotīdiem, kuru dēļ tie ir savstarpēji saistīti kovalentās saites starp viena dezoksiribozu un otra nukleotīda fosforskābes atlikumu. Slāpekļa bāzes, kas atrodas vienas ķēdes mugurkaula vienā pusē, ir saistītas ar H saitēm ar otrās ķēdes slāpekļa bāzēm saskaņā ar komplementaritātes principu.
5. Piemērojot papildināmības principu, izveidojiet otro DNS virkni.
T-A-T-C-A-G-A-C-C-T-A-C
A-T-A-G-T-C-T-G-G-A-T-G.
6. Kādas ir galvenās DNS funkcijas šūnā?
Ar četru veidu nukleotīdu palīdzību DNS svarīga informācijašūnā par ķermeni, kas tiek nodots nākamajām paaudzēm.
7. Ar ko RNS molekula atšķiras no DNS molekulas?
RNS ir viena virkne, kas ir mazāka par DNS. Nukleotīdi satur cukura ribozi, nevis dezoksiribozi, kā tas ir DNS. Slāpekļa bāze timīna vietā ir uracils.
8. Kas kopīgs DNS un RNS molekulu struktūrā?
Gan RNS, gan DNS ir biopolimēri, kas sastāv no nukleotīdiem. Nukleotīdos kopējā struktūra ir fosforskābes atlikumu un adenīna, guanīna, citozīna bāzes klātbūtne.
9. Aizpildiet tabulu "RNS veidi un to funkcijas šūnā".
10. Kas ir ATP? Kāda ir tās loma kamerā?
ATP - adenozīna trifosfāts, augstas enerģijas savienojums. Tās funkcijas ir universāls enerģijas turētājs un nesējs šūnā.
11. Kāda ir ATP molekulas struktūra?
ATP sastāv no trim fosforskābes atlikumiem, ribozes un adenīna.
12. Kas ir vitamīni? Kādās divās lielās grupās viņi ir sadalīti?
Vitamīni ir bioloģiski aktīvi organiskie savienojumi, kuriem ir svarīga loma vielmaiņas procesos. Tie ir sadalīti ūdenī šķīstošos (C, B1, B2 utt.) Un taukos šķīstošos (A, E utt.).
13. Aizpildiet tabulu "Vitamīni un to loma cilvēka ķermenī".
Šūna ir dzīvo organismu struktūras elementārā vienība. Visu dzīvo būtņu - cilvēku, dzīvnieku, augu, sēņu vai baktēriju - pamatā ir šūna. Kāda cilvēka ķermenī ir daudz šo šūnu - simtiem tūkstošu šūnu veido zīdītāju un rāpuļu ķermeni, un kādam ir maz - daudzas baktērijas sastāv tikai no vienas šūnas. Bet šūnu skaits nav tik svarīgs kā to klātbūtne.
Jau sen ir zināms, ka šūnām piemīt visas dzīvo būtņu īpašības: tās elpo, barojas, vairojas, pielāgojas jauniem apstākļiem un pat iet bojā. Tāpat kā visas dzīvās būtnes, šūnās ir organiskas un neorganiskas vielas.
Daudz vairāk, jo tas ir arī ūdens, un, protams, lielākā daļa no sadaļas ar nosaukumu "šūnas neorganiskās vielas" tiek atvēlēta ūdenim - tas veido 40-98% no kopējā šūnas tilpuma.
Ūdens šūnā veic daudzas svarīgas funkcijas: nodrošina šūnas elastību, tajā notiekošo ķīmisko reakciju ātrumu, ienākošo vielu kustību caur šūnu un to noņemšanu. Turklāt daudzas vielas izšķīst ūdenī, tās var piedalīties ķīmiskās reakcijās un tieši ūdens ir atbildīgs par visa ķermeņa termoregulāciju, jo ūdenim ir laba siltumvadītspēja.
Šūnas neorganiskās vielas papildus ūdenim ietver arī daudzas minerālvielas, kuras tiek sadalītas makroelementos un mikroelementos.
Makroelementos ietilpst tādas vielas kā dzelzs, slāpeklis, kālijs, magnijs, nātrijs, sērs, ogleklis, fosfors, kalcijs un daudzi citi.
Mikroelementi lielākoties ir smagie metāli, piemēram, bors, mangāns, broms, varš, molibdēns, jods un cinks.
Korpuss satur arī ultramikroelementus, tostarp zeltu, urānu, dzīvsudrabu, rādiju, selēnu un citus.
Visām šūnas neorganiskajām vielām ir sava svarīga loma. Tātad slāpeklis ir iesaistīts ļoti dažādos savienojumos - gan olbaltumvielās, gan bez olbaltumvielām, veicina vitamīnu, aminoskābju, pigmentu veidošanos.
Kalcijs ir kālija antagonists un kalpo kā adhezīvs augu šūnām.
Dzelzs ir iesaistīts elpošanas procesā, ir daļa no hemoglobīna molekulām.
Varš ir atbildīgs par asins šūnu veidošanos, sirds veselību un labu apetīti.
Bors ir atbildīgs par augšanas procesu, īpaši augos.
Kālijs nodrošina citoplazmas koloidālās īpašības, olbaltumvielu veidošanos un normālu sirds darbību.
Nātrijs nodrošina arī pareizu sirds ritmu.
Sērs ir iesaistīts dažu aminoskābju veidošanā.
Fosfors ir iesaistīts milzīga skaita būtisku savienojumu, piemēram, nukleotīdu, dažu enzīmu, AMP, ATP, ADP, veidošanā.
Un tikai ultramikroelementu loma joprojām nav pilnībā zināma.
Bet tikai šūnas neorganiskās vielas nevarēja padarīt to pilnīgu un dzīvu. Organiskās vielas ir tikpat svarīgas kā tās.
Tie ietver ogļhidrātus, lipīdus, fermentus, pigmentus, vitamīnus un hormonus.
Ogļhidrāti tiek sadalīti monosaharīdos, disaharīdos, polisaharīdos un oligosaharīdos. Mono- un polisaharīdi ir galvenais šūnas un ķermeņa enerģijas avots, bet oligosaharīdi, kas nešķīst ūdenī, turas kopā saistaudi un aizsargā šūnas no nelabvēlīgām ārējām ietekmēm.
Lipīdi tiek sadalīti pareizajos taukos un lipoīdos - taukvielām līdzīgās vielās, kas veido orientētus molekulārus slāņus.
Fermenti ir katalizatori, kas paātrina bioķīmiskos procesus organismā. Turklāt fermenti samazina patērētās enerģijas daudzumu, lai molekulai piešķirtu reaktivitāti.
Vitamīni ir nepieciešami aminoskābju un ogļhidrātu oksidācijas regulēšanai, kā arī pilnīgai augšanai un attīstībai.
Hormoni ir nepieciešami, lai regulētu ķermeņa vitālās funkcijas.
Tie ietver ūdeni un minerālsāļus.
Ūdens kas nepieciešami dzīves procesu īstenošanai šūnā. Tās saturs ir 70-80% no šūnu masas. Ūdens galvenās funkcijas:
ir universāls šķīdinātājs;
ir vide, kurā notiek bioķīmiskās reakcijas;
nosaka šūnas fizioloģiskās īpašības (elastība, tilpums);
piedalās ķīmiskajās reakcijās;
uztur ķermeņa siltuma līdzsvaru, pateicoties tā lielajai siltuma jaudai un siltuma vadītspējai;
ir galvenais transportlīdzeklis vielu pārvadāšanai.
Minerālu sāļišūnā atrodas jonu formā: katijoni K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+; anjoni - Cl -, HCO 3 -, H 2 PO 4 -.
3. Šūnas organiskā viela.
Šūnas organiskie savienojumi sastāv no daudziem atkārtojošiem elementiem (monomēriem) un ir lielas molekulas - polimēri. Tie ietver olbaltumvielas, taukus, ogļhidrātus un nukleīnskābes. To saturs šūnā: olbaltumvielas -10-20%; tauki - 1-5%; ogļhidrāti - 0,2-2,0%; nukleīnskābes - 1-2%; zemas molekulmasas organiskās vielas - 0,1-0,5%.
Olbaltumvielas - lielas molekulmasas (lielas molekulmasas) organiskās vielas. Viņu molekulas struktūrvienība ir aminoskābe. Olbaltumvielu veidošanā ir iesaistītas 20 aminoskābes. Katra proteīna molekula satur tikai noteiktas aminoskābes sakārtojuma secībā, kas raksturīga šim proteīnam. Aminoskābei ir šāda formula:
H 2 N - CH - COOH
Aminoskābes satur NH 2 - aminogrupu ar bāzes īpašībām; COOH - karboksilgrupa ar skābām īpašībām; radikāļi, kas atšķir aminoskābes viens no otra.
Ir primārās, sekundārās, terciārās un ceturtās olbaltumvielu struktūras. Aminoskābes, kuras savieno peptīdu saites, nosaka tās primāro struktūru. Primārās struktūras proteīni ir savienoti ar ūdeņraža saitēm spirālē un veido sekundāru struktūru. Polipeptīdu ķēdes, noteiktā veidā savītas kompaktā struktūrā, veido globulu (lodi) - olbaltumvielu terciāro struktūru. Lielākajai daļai olbaltumvielu ir terciārā struktūra. Jāatzīmē, ka aminoskābes ir aktīvas tikai globulas virsmā. Globulārās olbaltumvielas apvienojas, veidojot kvartāra struktūru (piemēram, hemoglobīns). Saskaroties ar augstu temperatūru, skābēm un citiem faktoriem, tiek iznīcinātas sarežģītas olbaltumvielu molekulas olbaltumvielu denaturācija... Kad apstākļi uzlabojas, denaturēts proteīns spēj atjaunot savu struktūru, ja tā primārā struktūra netiek iznīcināta. Šo procesu sauc renaturācija.
Olbaltumvielas atšķiras pēc sugu specifikas: katrai dzīvnieku sugai ir raksturīgs noteiktu olbaltumvielu kopums.
Izšķir vienkāršus un sarežģītus proteīnus. Vienkāršās sastāv tikai no aminoskābēm (piemēram, albumīni, globulīni, fibrinogēns, miozīns utt.). Papildus aminoskābēm kompleksie proteīni ietver arī citus organiskos savienojumus, piemēram, taukus un ogļhidrātus (lipoproteīnus, glikoproteīnus utt.).
Olbaltumvielas veic šādas funkcijas:
fermentatīvs (piemēram, enzīms amilāze sadala ogļhidrātus);
strukturāli (piemēram, tie ir daļa no membrānas un citiem šūnas organoļiem);
receptors (piemēram, proteīns rodopsīns veicina labāku redzi);
transportēšana (piemēram, hemoglobīns pārvadā skābekli vai oglekļa dioksīds);
aizsargājošs (piemēram, imūnglobulīna proteīni ir iesaistīti imunitātes veidošanā);
motors (piemēram, aktīns un miozīns ir iesaistīti muskuļu šķiedru kontrakcijā);
hormonāls (piemēram, insulīns pārvērš glikozi par glikogēnu);
enerģija (sadalot 1 g olbaltumvielu, izdalās 4,2 kcal enerģijas).
Tauki (lipīdi) - trīsūdens spirta glicerīna un augstas molekulmasas taukskābju savienojumi. Ķīmiska formula tauki:
CH2-O-C (O) -R1
CH2-O-C (O) -R3, kur radikāļi var būt dažādi.
Lipīdu funkcijas šūnā:
strukturāls (piedalieties šūnu membrānas konstrukcijā);
enerģija (kad organismā sadalās 1 g tauku, izdalās 9,2 kcal enerģijas);
aizsargājošs (pasargāt no siltuma zudumiem, mehāniskiem bojājumiem);
tauki ir endogēna ūdens avots (kad oksidējas 10 g tauku, izdalās 11 g ūdens);
vielmaiņas regulēšana.
Ogļhidrāti - to molekulu var attēlot ar vispārējo formulu C n (H 2 O) n - ogleklis un ūdens.
Ogļhidrāti ir sadalīti trīs grupās: monosaharīdi (ietver vienu cukura molekulu - glikozi, fruktozi utt.), Oligosaharīdi (ietver no 2 līdz 10 monosaharīdu atlikumiem: saharoze, laktoze) un polisaharīdi (augstas molekulmasas savienojumi - glikogēns, ciete utt.) ).
Ogļhidrātu funkcijas:
kalpo kā sākotnējie elementi dažādu organisko vielu veidošanai, piemēram, fotosintēzē - glikoze;
galvenais ķermeņa enerģijas avots, kad tos sadalot, izmantojot skābekli, tiek atbrīvota vairāk enerģijas nekā tad, kad tauki tiek oksidēti;
aizsargājošs (piemēram, dažādu dziedzeru izdalītās gļotas satur daudz ogļhidrātu; tas aizsargā dobu orgānu sienas (bronhus, kuņģi, zarnas) no mehāniskiem bojājumiem; kam piemīt antiseptiskas īpašības);
strukturālās un atbalsta funkcijas: ir plazmas membrānas daļa.
Nukleīnskābes Ir fosforu saturoši biopolimēri. Tie ietver dezoksiribonukleīnskābe (DNS) un ribonukleīnskābes (RNS) skābes.
DNS - lielākie biopolimēri, to monomērs ir nukleotīds... Tas sastāv no trīs vielu atliekām: slāpekļa bāzes, dezoksiribozes ogļhidrātu un fosforskābes. DNS molekulas veidošanā ir iesaistīti 4 nukleotīdi. Divas slāpekļa bāzes ir pirimidīna atvasinājumi - timīns un citozīns. Adenīns un guanīns tiek klasificēti kā purīna atvasinājumi.
Saskaņā ar J. Vatsona un F. Krika (1953) piedāvāto DNS modeli DNS molekula sastāv no diviem pavedieniem, kas spirālē ap otru.
Abus molekulas pavedienus satur kopā ūdeņraža saites, kas rodas starp tām papildinošs slāpekļa bāzes. Adenīns ir komplementārs timīnam, un guanīns - citozīnam. Šūnās esošā DNS atrodas kodolā, kur tā kopā ar olbaltumvielām veidojas hromosomas... DNS atrodas arī mitohondrijos un plastīdos, kur to molekulas ir izvietotas gredzenā. Galvenais DNS funkcija- iedzimtas informācijas glabāšana tās molekulu veidojošo nukleotīdu secībā un šīs informācijas nodošana meitas šūnām.
Ribonukleīnskābe vienpavediena. RNS nukleotīds sastāv no slāpekļa bāzēm (adenīna, guanīna, citozīna vai uracila), ribozes ogļhidrāta un fosforskābes atlikuma.
Ir vairāki RNS veidi.
Ribosomu RNS(r-RNS) kopā ar olbaltumvielām ir daļa no ribosomām. Olbaltumvielu sintēzi veic ribosomās. Informatīvā RNS(i-RNS) pārnes informāciju par olbaltumvielu sintēzi no kodola uz citoplazmu. Transporta RNS(t-RNS) atrodas citoplazmā; pie sevis piestiprina noteiktas aminoskābes un nogādā tās ribosomās - olbaltumvielu sintēzes vietā.
RNS ir atrodama kodolā, citoplazmā, ribosomās, mitohondrijos un plastīdos. Dabā ir vēl viens RNS veids - vīrusu. Dažos vīrusos tas veic iedzimtas informācijas uzglabāšanas un pārsūtīšanas funkciju. Citos vīrusos šo funkciju veic vīrusa DNS.
Adenozīna trifosforskābe
(ATP) - ir īpašs nukleotīds, ko veido slāpekļa bāzes adenīns, ogļhidrātu riboze un trīs fosforskābes atlikumi. 
ATP ir universāls enerģijas avots, kas nepieciešams bioloģiskajiem procesiem šūnā. ATP molekula ir ļoti nestabila un spēj atdalīt vienu vai divas fosfāta molekulas, atbrīvojot lielu enerģijas daudzumu. Šī enerģija tiek iztērēta visu šūnu vitālo funkciju nodrošināšanai - biosintēzei, kustībai, elektriskā impulsa radīšanai utt. ATP molekulas saites sauc par augstas enerģijas. Fosfāta šķelšana no ATP molekulas notiek ar 40 kJ enerģijas izdalīšanos. ATP sintēze notiek mitohondrijos.
Ūdens. No neorganiskajām vielām, kas veido šūnu, vissvarīgākais ir ūdens. Tās daudzums ir no 60 līdz 95% no šūnas kopējās masas. Ūdenim ir būtiska loma šūnu un kopumā dzīvo organismu dzīvē. Papildus tam, ka tā ir daļa no tām, daudziem organismiem tā ir arī biotops.
Ūdens lomu šūnā nosaka tā unikālā ķīmiskā un fizikālās īpašības, kas galvenokārt saistīts ar molekulu mazo izmēru, ar molekulu polaritāti un spēju veidot ūdeņraža saites savā starpā.
Ūdens kā bioloģisko sistēmu sastāvdaļa veic šādas būtiskas funkcijas:
- Ūdens- universāls šķīdinātājs polārām vielām, piemēram, sāļiem, cukuriem, spirtiem, skābēm utt. Vielas, kas viegli šķīst ūdenī, sauc par hidrofils. Kad viela nonāk šķīdumā, tās molekulas vai joni spēj brīvāk pārvietoties; attiecīgi palielinās vielas reaktivitāte. Šī iemesla dēļ lielākā daļa ķīmisko reakciju šūnā notiek ūdens šķīdumos. Tās molekulas ir iesaistītas daudzās ķīmiskās reakcijās, piemēram, polimēru veidošanā vai hidrolīzē. Fotosintēzes procesā ūdens ir elektronu donors, ūdeņraža jonu un brīvā skābekļa avots.
- Ūdens nešķīst nepolāras vielas un nesajaucas ar tām, jo tas nevar veidot ar tām ūdeņraža saites. Tiek sauktas ūdenī nešķīstošas vielas hidrofobisks. Hidrofobās molekulas vai to daļas atgrūž ūdens, un tās klātbūtnē tās piesaista viena otru. Šādai mijiedarbībai ir svarīga loma, nodrošinot membrānu, kā arī daudzu olbaltumvielu molekulu, nukleīnskābju un vairāku apakššūnu struktūru stabilitāti.
- Ūdenim ir augsta īpatnība siltuma jauda. Lai pārtrauktu ūdeņraža saites, kas satur ūdens molekulas, nepieciešams daudz enerģijas. Šī īpašība nodrošina ķermeņa termiskā līdzsvara saglabāšanu ievērojamu temperatūras izmaiņu laikā vide... Turklāt ūdens ir atšķirīgs augsta siltuma vadītspēja, kas ļauj ķermenim visā tilpumā uzturēt vienādu temperatūru.
- Ūdens ir raksturīgs liels iztvaikošanas siltums, t.i. Tas ir, molekulu spēja aizvest ar tām ievērojamu daudzumu siltuma, vienlaikus atdzesējot ķermeni. Šīs ūdens īpašības dēļ, kas izpaužas zīdītāju svīšanas, krokodilu un citu dzīvnieku termiskās aizdusa laikā, tiek novērsta augu svīšana, pārkaršana.
- Ūdeni raksturo tikai liels virsmas spraigums.Šim īpašumam ir ļoti būtiska adsorbcijas procesiem, šķīdumu kustībai caur audiem (asinsrite, augošā un dilstošā straume augos). Daudziem maziem organismiem virsmas spraigums ļauj tiem peldēt vai slīdēt pa ūdens virsmu.
- Ūdens nodrošina vielu kustībašūnā un ķermenī, vielu absorbcija un vielmaiņas produktu izdalīšanās.
- Augos ūdens nosaka turgorsšūnās, un dažiem dzīvniekiem veic atbalsta funkcijas, ir hidrostatiskais skelets (apaļie un annelīdi, adatādaiņi).
- Ūdens - komponents eļļošanas šķidrumi(sinoviāls - mugurkaulnieku locītavās, pleiras - pleiras dobumā, perikarda - perikarda maisiņā) un gļotas(atvieglot vielu kustību caur zarnām, radīt mitra vide uz elpošanas trakta gļotādām). Tā ir siekalu, žults, asaru, spermas utt.
Minerālu sāļi.Šūnā esošās neorganiskās vielas, izņemot ūdeni, pretspavlev ar minerālsāļiem. Sāls molekulas ūdens šķīdumā sadalās katjonos un anjonos. Svarīgākie ir katijoni (К +, Na +, Ca 2+, Mg: +, NH 4 +) un anjoni (С1, Н 2 Р0 4 -, НР0 4 2-, НС0 3 -, NO3 2--, SO 4 2-) Būtisks ir ne tikai saturs, bet arī jonu attiecība šūnā.
Atšķirība starp katjonu un anjonu skaitu uz virsmas un šūnas iekšpusē nodrošina izskatu darbības potenciāls, kas ir nervu un muskuļu uztraukuma rašanās pamatā. Jonu koncentrācijas atšķirība dažādās membrānas pusēs ir saistīta ar aktīvo vielu pārnesi caur membrānu, kā arī enerģijas pārveidošanu.
No neorganisko vielu šūnām ūdens veido apmēram 65% no tās masas: jaunās ātri augošās šūnās līdz 95%, vecajās - apmēram 60%. Ūdens loma šūnās ir ļoti liela, tas ir barotne un šķīdinātājs, piedalās lielākajā daļā ķīmisko reakciju, vielu kustībā, termoregulācijā, šūnu struktūru veidošanā, nosaka šūnas tilpumu un elastību. Lielākā daļa vielu iekļūst ķermenī un tiek izvadītas no tā ūdens šķīdumā.
Organiskās vielas- veido 20-30% no šūnu sastāva. Viņi var būt vienkārši(aminoskābes, glikoze, taukskābes) un komplekss(olbaltumvielas, polisaharīdi, nukleīnskābes, lipīdi). Vissvarīgākās ir olbaltumvielas, tauki, ogļhidrāti, nukleīnskābes.
Olbaltumvielas ir galvenās un sarežģītākās vielas jebkurā šūnā. Olbaltumvielu molekulas izmērs ir simtiem un tūkstošiem reižu lielāks nekā neorganisko savienojumu molekulas. Olbaltumvielu molekulas tiek veidotas no vienkārši savienojumi- aminoskābes (dabiskās olbaltumvielas satur 20 aminoskābes). Apvienojoties dažādās secībās un daudzumos, tie veido plašu olbaltumvielu daudzumu (līdz 1000). Viņu loma šūnas dzīvē ir milzīga: celtniecības materiāls organisms, katalizatori (fermentu olbaltumvielas paātrinās ķīmiskās reakcijas), transports (asins hemoglobīns piegādā šūnām skābekli un barības vielas un aiznes oglekļa dioksīdu un sabrukšanas produktus). Olbaltumvielas veic aizsargājošu, enerģētisku funkciju. Ogļhidrāti ir organiskas vielas, kas sastāv no oglekļa, ūdeņraža un skābekļa. Vienkāršākie no tiem ir monosaharīdi - heksoze, fruktoze, glikoze (atrodama augļos, medū), galaktoze (pienā) un polisaharīdi -, kas sastāv no vairākiem vienkāršiem ogļhidrātiem. Tie ietver cieti, glikogēnu. Ogļhidrāti ir galvenais enerģijas avots visu veidu šūnu aktivitātēm (kustībai, biosintēzei, sekrēcijai utt.), Un tiem ir rezerves vielu loma. Lipīdi ir ūdenī nešķīstoši tauki un taukiem līdzīgas vielas. Viņi ir galvenie strukturālā sastāvdaļa bioloģiskās membrānas. Lipīdi veic enerģētisko funkciju, tie satur taukos šķīstošus vitamīnus. Nukleīnskābes - (no latīņu vārda "kodols" - kodols) - veidojas šūnas kodolā. Tie ir divu veidu: dezoksiribonukleīnskābes (DNS) un ribonukleīnskābes (RNS). Viņu bioloģiskā loma ir ļoti liela. Tie nosaka olbaltumvielu sintēzi un iedzimtas informācijas pārraidi.