Macronutrients

  • Hipoglikemia

Unsur-unsur penting secara biologi (bertentangan dengan unsur-unsur inert secara biologi) adalah elemen kimia yang diperlukan untuk badan manusia atau haiwan untuk memastikan aktiviti kehidupan normal. Mereka dibahagikan kepada makronutrien (kandungannya dalam organisma hidup lebih dari 0.001%) dan unsur surih (kandungan kurang daripada 0.001%).

Kandungannya

Penggunaan istilah "mineral" berhubung dengan unsur-unsur penting secara biologi

Mikro dan makronutrien (kecuali oksigen, hidrogen, karbon, dan nitrogen) memasuki badan, sebagai peraturan, apabila makan. Untuk penunjukan mereka dalam Bahasa Inggeris terdapat istilah mineral Pemakanan.

Pada akhir abad kedua puluh, pengeluar Rusia beberapa ubat dan suplemen makanan mula menggunakan istilah mineral untuk merujuk kepada makro dan mikroelemen, mengesan mineral Diet bahasa Inggeris. Dari sudut pandang saintifik, penggunaan istilah "mineral" tidak betul, dalam bahasa Rusia, kata mineral harus digunakan hanya untuk menunjuk badan semula jadi geologi dengan struktur kristal. Walau bagaimanapun, pengeluar yang dipanggil. "Aditif biologi", mungkin untuk tujuan promosi, mula memanggil kompleks vitamin mineral produk mereka.

Macronutrients

Unsur-unsur ini membentuk daging organisme hidup. Pengambilan macronutrien harian yang disyorkan adalah lebih daripada 200 mg. Macronutrients, sebagai peraturan, memasuki tubuh manusia dengan makanan.

Unsur-unsur nutrien

Makronutrien ini dipanggil unsur biogenik (organogenik) atau macronutrien (makronutrien Inggeris). Bahan organik seperti protein, lemak, karbohidrat, enzim, vitamin dan hormon kebanyakannya dibina daripada makronutrien. Untuk penetapan makronutrien, singkatan CHNOPS kadang-kadang digunakan, yang terdiri daripada penunjukan elemen-elemen kimia yang sepadan dalam jadual berkala.

Makronutrien lain

Dos yang disyorkan> 200 mg:

Elakkan unsur-unsur

Istilah "mikroelemen" sangat popular dalam kesusasteraan sains perubatan, biologi dan pertanian pada pertengahan abad ke-20. Secara khususnya, bagi para ahli agronomi, ia menjadi jelas bahawa walaupun bilangan "makroelement" yang mencukupi dalam baja (NPK triti - nitrogen, fosforus, kalium) tidak menjamin perkembangan tanaman yang normal.

Unsur jejak disebut elemen yang kandungannya dalam tubuh kecil, tetapi mereka terlibat dalam proses biokimia dan diperlukan untuk organisma hidup. Pengambilan mikronutrien harian yang disyorkan untuk manusia adalah kurang daripada 200 mg. Baru-baru ini, pengilang suplemen makanan mula menggunakan istilah mikronutrien, yang dipinjam dari bahasa Eropah (mikronutrien Inggeris). Di bawah mikronutrien menggabungkan elemen surih, vitamin dan beberapa makronutrien (kalium, kalsium, magnesium, natrium).

Mengekalkan kestabilan persekitaran dalaman (homeostasis) badan, terutamanya melibatkan mengekalkan kandungan kualitatif dan kuantitatif bahan mineral dalam tisu organ di tahap fisiologi.

Elemen jejak asas

Mengikut data moden, lebih daripada 30 mikroelemen dianggap penting untuk aktiviti penting tumbuhan, haiwan dan manusia. Antaranya (dalam susunan abjad):

Semakin rendah kepekatan sebatian dalam tubuh, semakin sukar untuk membentuk peranan biologi elemen, untuk mengenal pasti sebatian dalam pembentukan yang diperlukan. Antara yang penting penting termasuk vanadium, silikon, dan lain-lain.

Keserasian

Dalam proses asimilasi vitamin, mikroelemen dan makroelements oleh badan, antagonisme (interaksi negatif) atau sinergi (interaksi positif) antara komponen yang berbeza adalah mungkin.

Kurangnya unsur surih dalam badan

Penyebab utama kekurangan galian:

  • Diet yang tidak betul atau diet yang membosankan, air minuman berkualiti rendah.
  • Ciri-ciri geologi di kawasan yang berbeza di bumi adalah kawasan endemik (tidak menguntungkan).
  • Kehilangan besar mineral akibat pendarahan, penyakit Crohn, kolitis ulseratif.
  • Penggunaan ubat tertentu yang mengikat atau menyebabkan kehilangan unsur surih.

Lihat juga

Nota

Pautan

Yayasan Wikimedia. 2010

Lihat apa "Makroelements" ada dalam kamus lain:

ELEMEN MACHINE - unsur kimia atau sebatiannya yang digunakan oleh organisma dalam kuantiti yang agak besar: oksigen, hidrogen, karbon, nitrogen, besi, fosforus, kalium, kalsium, sulfur, magnesium, natrium, klorin, dan sebagainya. Makroelemen terlibat dalam pembinaan...

Macroelements adalah unsur kimia yang membentuk bahan makanan utama, dan yang lain yang terdapat di dalam tubuh dalam kuantitas yang relatif besar, di mana kalsium, fosforus, besi, natrium, dan kalium sangat penting secara higienis. Sumber:...... Istilah rasmi

makronutrien - macrocell macro - [L.G.Sumenko. Kamus Bahasa Inggeris Rusia mengenai teknologi maklumat. M.: GP ZNIIS, 2003.] Topik teknologi maklumat secara umum Sinonim macrocell EN Macros macro command... Buku panduan penterjemah teknikal

makronutrien - makroelementai statusas T sritis chemija apibrėžtis Cheminiai elementai, kurių labai daug reikia gyviesiems organizmams. atitikmen: angl. makroelements; macronutrients rus. macronutrients... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

makronutrien - makroelementai statusas terminų aiškinamasis žodynas

Unsur-unsur MACRO - (daripada bahasa Yunani Makrós yang besar, panjang dan laten Elementum, bahan asal), nama usang unsur-unsur kimia yang membentuk sebahagian besar bahan hidup (99.4%). M. termasuk: oksigen, karbon, hidrogen, nitrogen, kalsium,...... Kamus Ensiklopedia Veterinar

Unsur-unsur kimia - unsur-unsur kimia yang diasimilasikan oleh tumbuhan dalam kuantiti yang banyak, kandungannya dinyatakan dalam nilai-nilai dari puluhan peratus hingga seratus peratus. Selain organogen (C, O, H, N), kumpulan M. termasuk Si, K, Ca, Mg, Na, Fe, P, S, Al... Kamus istilah botani

Makroelements - elemen kimia yang diasimilasikan oleh tumbuhan dalam kuantiti yang banyak, dari n. 10 hingga n. 10 2 berat badan. % M utama adalah N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, S... Kamus Penjelasan Sains Tanah

Makroelements - - unsur-unsur yang terkandung dalam diet, keperluan harian yang diukur oleh tidak kurang daripada sepersepuluh gram, termasuk dalam struktur sel dan sebatian organik, sebagai contoh. natrium, kalium, kalsium, magnesium, fosforus, dan lain-lain... Glosari istilah mengenai fisiologi haiwan ternakan

makronutrien makanan - unsur kimia yang terkandung dalam produk makanan, keperluan harian yang diukur oleh tidak kurang daripada sepersepuluh gram, contohnya. natrium, kalium, kalsium, magnesium, fosforus... Kamus perubatan besar

Dashkov Maxim Leonidovich, tutor biologi di Minsk

Persediaan kualitatif untuk ujian berpusat, untuk kemasukan ke Lyceum

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

Berkongsi dengan rakan-rakan

Menu utama

Untuk pelajar dan guru

Perundingan Tutor

Tapak carian

1. Di mana kumpulan melakukan semua elemen kepunyaan elemen makro? Untuk mengesan elemen?

a) Besi, sulfur, kobalt; b) fosforus, magnesium, nitrogen; c) natrium, oksigen, iodin; g) fluorin, tembaga, mangan.

Makroelements termasuk: b) fosforus, magnesium, dan nitrogen.

Unsur jejak termasuk: d) fluorin, tembaga, mangan.

Unsur kimia apa yang dipanggil makronutrien? Senaraikan mereka. Apakah nilai makronutrien dalam organisma hidup?

Macronutrien adalah unsur kimia yang kandungannya dalam organisma hidup melebihi 0.01% (mengikut berat). Macroelements adalah oksigen (O), karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), kalsium (Ca), fosforus (P), kalium (K), sulfur (S), klorin (Cl) ) dan magnesium (Mg). Untuk tumbuh-tumbuhan, makronutrien juga silikon (Si).

Karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen - komponen utama sebatian organik organisma hidup. Di samping itu, oksigen dan hidrogen adalah sebahagian daripada air, sebahagian besarnya dalam organisma hidup adalah purata 60-75%. Oksigen molekul (O2) digunakan oleh kebanyakan organisma hidup untuk pernafasan selular, di mana tubuh memerlukan tenaga yang diperlukan. Sulfur adalah komponen protein dan beberapa asid amino, fosforus adalah sebahagian daripada sebatian organik (contohnya, DNA, RNA, ATP), komponen tisu tulang, dan gigi gigi. Klorin adalah sebahagian daripada asid hidroklorik jus gastrik manusia dan haiwan.

Potassium dan sodium terlibat dalam penjanaan potensi bioelektrik, memastikan penyelenggaraan irama normal aktiviti jantung pada manusia dan haiwan. Potassium juga terlibat dalam proses fotosintesis. Kalsium dan magnesium adalah sebahagian daripada tisu tulang, gigi gigi. Di samping itu, kalsium diperlukan untuk penyambungan darah dan pengecutan otot, ia adalah sebahagian daripada dinding sel tumbuhan, dan magnesium adalah sebahagian daripada klorofil dan beberapa enzim.

3. Unsur apa yang dipanggil unsur jejak? Beri contoh. Apakah peranan unsur surih untuk aktiviti penting organisma?

Unsur jejak disebut elemen kimia penting, iaitu pecahan massa di dalam organisma hidup adalah dari 0.01% atau kurang. Kumpulan ini termasuk besi (Fe), zink (Zn), tembaga (Cu), fluorin (F), iodin (I), mangan (Mn), kobalt (Co), molibdenum (Mo)

Besi adalah sebahagian daripada hemoglobin, myoglobin dan banyak enzim, terlibat dalam proses pernafasan sel dan fotosintesis. Tembaga adalah sebahagian daripada hemocyanin (pigmen pernafasan darah dan hemolymph beberapa invertebrata), mengambil bahagian dalam proses pernafasan sel, fotosintesis, sintesis hemoglobin. Zink adalah sebahagian daripada insulin hormon, beberapa enzim, terlibat dalam sintesis phytohormones. Fluorida adalah komponen enamel gigi dan tisu tulang, iodin adalah sebahagian daripada hormon kelenjar tiroid (triiodothyronine dan thyroxin). Mangan adalah sebahagian daripada beberapa enzim atau meningkatkan aktiviti mereka, terlibat dalam pembentukan tulang, dalam proses fotosintesis. Kobalt diperlukan untuk proses pembentukan darah, ia adalah sebahagian daripada vitamin B12. Molibdenum terlibat dalam pengikatan nitrogen molekul (N2) bakteria nodul.

4. Menetapkan surat-menyurat antara elemen kimia dan fungsi biologinya:

1) kalsium

2) magnesium

3) kobalt

4) yodium

5) zink

6) tembaga

a) terlibat dalam sintesis hormon tumbuhan, adalah sebahagian daripada insulin.

b) adalah sebahagian daripada hormon tiroid.

c) adalah komponen klorofil.

g) adalah sebahagian daripada hemocyanin beberapa invertebrata.

e) perlu untuk pengecutan otot dan pembekuan darah.

e) adalah sebahagian daripada vitamin B12.

1 - d (kalsium diperlukan untuk pengecutan otot dan pembekuan darah);

2 - dalam (magnesium adalah komponen klorofil);

3 - e (kobalt adalah sebahagian daripada vitamin B12);

4 - b (yodium adalah sebahagian daripada hormon tiroid);

5 - a (zink terlibat dalam sintesis hormon tumbuhan, adalah sebahagian daripada insulin);

6 - g (tembaga adalah sebahagian daripada hemocyanin beberapa invertebrata).

5. Berdasarkan bahan mengenai peranan biologi makro dan microelements dan pengetahuan yang diperolehi dalam kajian tubuh manusia pada gred ke-9, terangkan akibat dari kekurangan unsur kimia tertentu dalam tubuh manusia.

Sebagai contoh, dengan kekurangan kalsium, keadaan gigi merosot dan kerosakan gigi berkembang, kecenderungan meningkat tulang menjadi berubah dan patah terjadi, kejang muncul, dan pembekuan darah berkurangan. Kekurangan kalium membawa kepada perkembangan mengantuk, kemurungan, kelemahan otot, aritmia jantung. Dengan kekurangan zat besi, penurunan paras hemoglobin diperhatikan, anemia (anemia) berkembang. Apabila aliran yang tidak mencukupi dalam organisma iodin terganggu sintesis triiodothyronine dan tiroksin (hormon tiroid), dapat dilihat pembesaran tiroid sebagai goiter, keletihan membangun merosot memori, mengurangkan perhatian, dan m. P. kekurangan iodin berpanjangan pada kanak-kanak boleh menyebabkan tunggakan perkembangan fizikal dan mental. Dengan kekurangan kobalt, bilangan eritrosit dalam darah menurun. Kekurangan fluorin boleh menyebabkan kemusnahan dan kehilangan gigi, kerosakan gusi.

6. Jadual menunjukkan kandungan unsur-unsur kimia utama dalam kerak bumi (mengikut berat, dalam%). Bandingkan komposisi kerak dan organisma hidup. Apakah ciri-ciri komposisi asas organisma hidup? Apa fakta yang membolehkan untuk membuat kesimpulan tentang perpaduan sifat bernyawa dan tidak bernyawa?

Jawapannya

Disahkan oleh pakar

Jawapannya diberikan

Americanka

unsur-unsur kimia yang kandungannya dalam tubuh adalah lebih daripada 0.005% berat badan. Ini adalah hidrogen, karbon, oksigen, nitrogen, natrium, magnesium, fosforus, sulfur, klorin, kalium, kalsium.

Sambung Pengetahuan Plus untuk mengakses semua jawapan. Cepat, tanpa iklan dan rehat!

Jangan ketinggalan yang penting - sambungkan Knowledge Plus untuk melihat jawapan sekarang.

Tonton video untuk mengakses jawapannya

Oh tidak!
Pandangan Tindak Balas Adakah Lebih

Sambung Pengetahuan Plus untuk mengakses semua jawapan. Cepat, tanpa iklan dan rehat!

Jangan ketinggalan yang penting - sambungkan Knowledge Plus untuk melihat jawapan sekarang.

Macronutrients

Macronutrien adalah unsur kimia yang tumbuhan menyerap dalam kuantiti yang banyak. Kandungan bahan-bahan dalam tumbuhan berbeza dari 100 peratus hingga beberapa puluhan peratus.

Kandungan:

Item

Macroelements terlibat secara langsung dalam pembinaan sebatian organik dan bukan organik tumbuhan, yang membentuk sebahagian besar bahan keringnya. Kebanyakannya diwakili dalam sel oleh ion.

Macronutrien dan sebatiannya adalah bahan aktif pelbagai baja mineral. Bergantung kepada jenis dan bentuknya, ia digunakan sebagai baja dan baja utama. Makroelements termasuk: karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosforus, kalium, kalsium, magnesium, sulfur, dan sebagainya; bagaimanapun, unsur utama pemakanan tumbuhan adalah nitrogen, fosforus, dan kalium.

Tubuh dewasa mengandungi kira-kira 4 gram besi, 100 gram natrium, 140 g kalium, 700 g fosforus dan 1 kg kalsium. Walaupun terdapat bilangan yang berbeza, kesimpulannya adalah jelas: bahan-bahan yang digabungkan dengan nama "unsur makro" sangat penting untuk kewujudan kita. [8] Organisme lain juga mempunyai keperluan yang besar untuk mereka: prokariot, tumbuhan, haiwan.

Penyokong teori evolusi mendakwa bahawa keperluan untuk makronutrien ditentukan oleh keadaan di mana kehidupan di Bumi berasal. Apabila tanah itu terdiri daripada batu-batu padat, atmosfera tepu dengan karbon dioksida, nitrogen, metana dan wap air, dan bukan hujan, penyelesaian asid jatuh di tanah, iaitu, makroelements adalah satu-satunya matriks yang berasaskan bahan-bahan organik pertama dan bentuk kehidupan primitif. Oleh itu, walaupun sekarang, berbilion tahun kemudian, semua kehidupan di planet kita terus merasakan keperluan untuk mengemas kini sumber dalaman magnesium, sulfur, nitrogen dan unsur-unsur penting lain yang membentuk struktur fizikal objek biologi.

Sifat fizikal dan kimia

Makroelements berbeza dalam kedua-dua sifat kimia dan fizikal. Antaranya ialah logam (kalium, kalsium, magnesium, dan lain-lain) dan bukan logam (fosforus, sulfur, nitrogen, dan lain-lain).

Beberapa sifat fizikal dan kimia makronutrien, menurut data: [2]

Elemen makro

Keadaan fizikal dalam keadaan normal

logam perak putih

logam putih pepejal

logam perak putih

kristal kuning rapuh

logam perak

Kandungan makronutrien dalam alam semula jadi

Makroelements terdapat dalam alam semula jadi di mana-mana: di tanah, batu, tumbuh-tumbuhan, organisma hidup. Sebahagian daripada mereka, seperti nitrogen, oksigen dan karbon, adalah elemen penting dalam atmosfer bumi.

Gejala kekurangan nutrien tertentu dalam tanaman, menurut data: [6]

Elemen

Gejala biasa

Budaya sensitif

Menukar warna hijau daun kepada pucat hijau, kekuningan dan coklat,

Saiz daun berkurang,

Daunnya sempit dan terletak pada sudut akut ke batang,

Bilangan buah (biji, bijirin) menurun dengan ketara

Putih dan kembang kol,

Memusingkan tepi bilah daun

Warna ungu

Kelebihan membakar daun,

Pemutihan putik apikal,

Pemutihan daun muda

Petua daun terbengkalai,

Tepi-tepi daun dipintal

Putih dan kembang kol,

Putih dan kembang kol,

Perubahan dalam keamatan warna hijau daun,

Kandungan protein rendah

Warna daun berubah menjadi putih,

  • Negeri terikat Nitrogen terdapat di perairan sungai, lautan, litosfera, atmosfera. Kebanyakan nitrogen di atmosfer terkandung dalam keadaan bebas. Tanpa nitrogen, pembentukan molekul protein tidak mungkin. [2]
  • Fosforus mudah dioksidakan dan dalam hubungan ini ia tidak terdapat dalam alam semula jadi dalam bentuk tulennya. Walau bagaimanapun, dalam sebatian didapati hampir di mana-mana. Ia adalah komponen penting tumbuhan dan protein haiwan. [2]
  • Kalium terdapat di dalam tanah dalam bentuk garam. Dalam tumbuh-tumbuhan, ia disimpan terutamanya di batang. [2]
  • Magnesium adalah di mana-mana. Dalam batuan besar ia terkandung dalam bentuk aluminat. Tanah mengandungi sulfat, karbonat dan klorida, tetapi silikat mendominasi. Dalam bentuk ion yang terkandung dalam air laut. [1]
  • Kalsium adalah salah satu unsur yang paling biasa di alam. Depositnya boleh didapati dalam bentuk kapur, batu kapur, marmar. Dalam organisma tumbuhan yang terdapat dalam bentuk fosfat, sulfat, karbonat. [4]
  • Sifat Serav sangat meluas: kedua-duanya dalam keadaan bebas, dan dalam bentuk pelbagai sebatian. Ia didapati dalam batuan dan dalam organisma hidup. [1]
  • Besi adalah salah satu logam yang paling biasa di bumi, tetapi dalam keadaan bebas ia hanya terdapat dalam meteorit. Dalam mineral daratan terestrial, besi terdapat dalam sulfida, oksida, silikat, dan banyak sebatian lain. [2]

Peranan dalam tumbuhan

Fungsi biokimia

Hasil yang tinggi dari setiap tanaman pertanian mungkin hanya di bawah keadaan nutrisi penuh dan mencukupi. Selain cahaya, haba dan air, tumbuhan memerlukan nutrien. Komposisi organisma tumbuhan termasuk lebih daripada 70 unsur kimia, yang mana 16 sangat diperlukan organogen (karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen), unsur surih abu (fosforus, kalium, kalsium, magnesium, sulfur), dan juga besi dan mangan.

Setiap elemen menjalankan fungsinya dalam tumbuh-tumbuhan, dan ia benar-benar mustahil untuk menggantikan satu unsur dengan yang lain.

Dari atmosfera

  • Karbon diserap dari udara oleh daun tumbuhan dan sedikit dengan akar dari tanah dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Ia adalah asas komposisi semua sebatian organik: lemak, protein, karbohidrat dan lain-lain.
  • Hidrogen digunakan dalam komposisi air, ia amat diperlukan untuk sintesis bahan organik.
  • Oksigen diserap oleh daun dari udara, dengan akar dari tanah, dan juga dikeluarkan dari sebatian lain. Ia perlu untuk pernafasan dan untuk sintesis sebatian organik. [7]

Seterusnya penting

  • Nitrogen adalah unsur penting untuk pembangunan tumbuhan, iaitu, pembentukan bahan protein. Kandungannya dalam protein berbeza dari 15 hingga 19%. Ia adalah sebahagian daripada klorofil, dan oleh itu berpartisipasi dalam fotosintesis. Nitrogen didapati dalam enzim - pemangkin pelbagai proses dalam organisma. [7]
  • Fosforus terdapat dalam komposisi nukleus sel, enzim, phytin, vitamin dan sebatian lain yang penting. Mengambil bahagian dalam proses penukaran karbohidrat dan bahan yang mengandungi nitrogen. Dalam tumbuhan, ia terkandung dalam bentuk organik dan mineral. Sebatian galian - garam asid ortofosphorik - digunakan dalam sintesis karbohidrat. Tumbuhan menggunakan sebatian fosforus organik (heksophosphates, phosphatides, nukleoproteins, fosfat gula, phytin). [7]
  • Potassium memainkan peranan penting dalam metabolisme protein dan karbohidrat, meningkatkan kesan penggunaan nitrogen dari bentuk amonia. Pemakanan dengan kalium adalah faktor yang kuat dalam perkembangan organ tumbuhan individu. Unsur ini nikmat pengumpulan gula dalam sap sel, yang meningkatkan ketahanan tumbuhan kepada faktor-faktor alam yang merugikan dalam tempoh musim sejuk, menyumbang kepada pembangunan berkas vaskular dan menebal sel-sel. [7]

Makronutrien berikut

  • Sulfur adalah komponen asid amino - sistein dan metionin, memainkan peranan penting dalam metabolisme protein dan dalam proses redoks. Kesan positif pada pembentukan klorofil, menyumbang kepada pembentukan nodul pada akar tumbuhan leguminus, serta bakteria nodul yang mengasimilasi nitrogen dari atmosfera. [7]
  • Kalsium - peserta dalam metabolisme karbohidrat dan protein, mempunyai kesan positif terhadap pertumbuhan akar. Pada dasarnya diperlukan untuk pemakanan tumbuhan biasa. Pengkelasan tanah asid dengan kalsium meningkatkan kesuburan tanah. [7]
  • Magnesium terlibat dalam fotosintesis, kandungannya dalam klorofil mencapai 10% daripada jumlah kandungannya di bahagian hijau tumbuhan. Keperluan untuk magnesium dalam tumbuhan tidak sama. [7]
  • Besi bukan sebahagian daripada klorofil, tetapi ia mengambil bahagian dalam proses redoks, yang penting untuk pembentukan klorofil. Memainkan peranan yang besar dalam pernafasan, kerana ia adalah sebahagian daripada enzim pernafasan. Ia perlu untuk kedua-dua tumbuhan hijau dan organisma bebas klorin. [7]

Kekurangan (makmal) makroelements dalam tumbuh-tumbuhan

Mengenai kekurangan makro di dalam tanah, dan akibatnya, di kilang jelas menunjukkan tanda-tanda luar. Kepekaan setiap spesies tumbuhan kepada kekurangan makronutrien adalah individu yang ketat, tetapi terdapat beberapa tanda yang serupa. Sebagai contoh, apabila terdapat kekurangan nitrogen, fosforus, kalium, dan magnesium, daun tua di peringkat rendah mengalami, sementara kekurangan kalsium, sulfur, dan besi - organ muda, daun segar, dan titik yang semakin meningkat.

Terutama dengan jelas kekurangan pemakanan diwujudkan dalam tanaman yang menghasilkan tinggi.

Macronutrien yang berlebihan dalam tumbuhan

Keadaan tumbuhan dipengaruhi bukan sahaja oleh kekurangan, tetapi juga oleh lebihan makronutrien. Ia memperlihatkan dirinya terutamanya pada organ lama, dan menghalang pertumbuhan tumbuhan. Sering kali, tanda-tanda kekurangan dan lebihan elemen yang sama agak serupa. [6]

Unsur kimia sel.

Sel-sel organisma hidup dalam komposisi kimia mereka jauh berbeza daripada persekitaran yang tidak bernyawa di sekitarnya dan struktur sebatian kimia, dan set dan kandungan unsur-unsur kimia. Secara keseluruhannya, kira-kira 90 elemen kimia hadir (didapati hari ini) dalam organisma hidup, yang, bergantung pada kandungan mereka, dibahagikan kepada 3 kumpulan utama: macronutrien, mikroelemen dan ultramicroelements.

Makroelements.

Makroelemen dalam kuantiti yang banyak diwakili dalam organisma hidup, mulai dari seratus peratus hingga puluhan peratus. Sekiranya kandungan bahan kimia dalam badan melebihi 0.005% berat badan, bahan ini dirujuk sebagai makroelements. Mereka adalah sebahagian daripada tisu utama: darah, tulang dan otot. Ini termasuk, contohnya, unsur-unsur kimia berikut: hidrogen, oksigen, karbon, nitrogen, fosforus, belerang, natrium, kalsium, kalium, klorin. Makroelemen total kira-kira 99% daripada jisim sel hidup, dengan majoriti (98%) hidrogen, oksigen, karbon, dan nitrogen.

Jadual di bawah menunjukkan makronutrien utama dalam badan:

Bagi semua empat elemen yang paling biasa dalam organisma hidup (hidrogen, oksigen, karbon, nitrogen, seperti yang dikatakan sebelumnya), satu sifat umum adalah ciri. Unsur-unsur ini kekurangan satu atau lebih elektron di orbit luar untuk membentuk ikatan elektronik yang stabil. Oleh itu, atom hidrogen untuk membentuk suatu ikatan elektron stabil tidak mempunyai satu elektron di orbit luar, atom oksigen, nitrogen dan karbon - dua, tiga dan empat elektron. Dalam hal ini, unsur-unsur kimia ini mudah membentuk ikatan kovalen disebabkan oleh pasangan elektron, dan dengan mudah dapat berinteraksi dengan satu sama lain, mengisi kulit elektron luaran mereka. Di samping itu, oksigen, karbon dan nitrogen boleh membentuk bukan sahaja ikatan tunggal, tetapi juga ikatan berganda. Akibatnya, bilangan sebatian kimia yang boleh dibentuk daripada unsur-unsur ini meningkat dengan ketara.

Di samping itu, karbon, hidrogen dan oksigen - yang paling ringan di antara unsur yang mampu membentuk ikatan kovalen. Oleh itu, mereka terbukti menjadi yang paling sesuai untuk pembentukan sebatian yang membentuk benda hidup. Perlu diingatkan secara berasingan lagi sifat penting atom karbon - keupayaan untuk membentuk ikatan kovalen dengan empat atom karbon lain sekaligus. Terima kasih kepada keupayaan ini, rangka dibuat dari pelbagai jenis molekul organik.

Elakkan unsur-unsur

Walaupun kandungan unsur surih tidak melebihi 0.005% untuk setiap elemen individu, dan secara keseluruhan mereka hanya membentuk kira-kira 1% daripada jisim sel, unsur surih diperlukan untuk aktiviti vital organisma. Dalam ketiadaan atau kekurangan kandungan, pelbagai penyakit boleh berlaku. Ramai unsur surih adalah sebahagian daripada kumpulan enzim bukan protein dan perlu untuk melaksanakan fungsi pemangkin mereka.
Sebagai contoh, besi merupakan bahagian integral dari heme, yang merupakan sebahagian daripada cytochromes, yang merupakan komponen rantai pemindahan elektron, dan hemoglobin, protein yang mengangkut oksigen dari paru-paru ke tisu. Kekurangan zat besi dalam tubuh manusia menyebabkan perkembangan anemia. Kekurangan iodin, yang merupakan sebahagian daripada tiroksin hormon thyroid, membawa kepada berlakunya penyakit yang berkaitan dengan ketidakstabilan hormon ini, seperti goiter endemik atau cretinism.

Contoh unsur jejak ditunjukkan dalam jadual di bawah:

Macronutrients

Macroelements adalah bahan berguna untuk badan, kadar harian yang untuk seseorang adalah 200 mg.

Kekurangan makronutrien membawa kepada gangguan metabolik, disfungsi kebanyakan organ dan sistem.

Ada pepatah: kita adalah apa yang kita makan. Tetapi, tentu saja, jika anda meminta rakan-rakan anda apabila mereka makan kali terakhir, misalnya, sulfur atau klorin, anda tidak boleh mengelakkan kejutan sebagai balasan. Dan sementara itu, hampir 60 elemen kimia "hidup" dalam tubuh manusia, rizab yang, kadang-kadang tanpa menyedari, diisi semula dari makanan. Dan sekitar 96 peratus setiap daripada kita terdiri daripada hanya 4 nama kimia yang mewakili sekumpulan makronutrien. Dan ini:

  • oksigen (65% dalam setiap badan manusia);
  • karbon (18%);
  • hidrogen (10%);
  • nitrogen (3%).

Baki 4 peratus adalah bahan lain dari jadual berkala. Benar, mereka lebih kecil dan mereka mewakili satu lagi kumpulan nutrien berguna - mikroelemen.

Untuk unsur-unsur kimia yang paling biasa-makronutrien, lazimnya menggunakan istilah CHON, yang terdiri daripada huruf besar istilah: karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen dalam bahasa Latin (Karbon, Hidrogen, Oksigen, Nitrogen).

Makroelements dalam tubuh manusia, alam semula jadi telah menarik kuasa yang agak luas. Ia bergantung kepada mereka:

  • pembentukan tulang dan sel;
  • pH badan;
  • pengangkutan yang tepat untuk impuls saraf;
  • kecukupan tindak balas kimia.

Akibat banyak eksperimen, ia dibentuk: setiap hari memerlukan 12 mineral (kalsium, besi, fosforus, iodin, magnesium, zink, selenium, tembaga, mangan, kromium, molibdenum, klorin). Tetapi 12 ini tidak akan dapat menggantikan fungsi nutrien.

Unsur-unsur nutrien

Hampir setiap unsur kimia memainkan peranan penting dalam kewujudan semua kehidupan di Bumi, tetapi hanya 20 daripadanya adalah yang utama.

Unsur-unsur ini dibahagikan kepada:

  • 6 nutrien utama (diwakili dalam hampir semua makhluk hidup di bumi dan selalunya dalam kuantiti yang cukup besar);
  • 5 nutrien kecil (didapati dalam banyak makhluk hidup dalam kuantitas yang agak kecil);
  • unsur surih (bahan penting yang diperlukan dalam kuantiti kecil untuk mengekalkan tindak balas biokimia yang bergantung kepada hidup).

Antara nutrien dibezakan:

Unsur biogenik utama, atau organogen, adalah kumpulan karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, dan fosforus. Nutrisi kecil diwakili oleh natrium, kalium, magnesium, kalsium, klorin.

Oksigen (O)

Ini adalah yang kedua dalam senarai bahan yang paling biasa di Bumi. Ia adalah komponen air, dan, seperti yang anda ketahui, ia membentuk kira-kira 60 peratus daripada tubuh manusia. Dalam bentuk gas, oksigen menjadi sebahagian daripada atmosfera. Dalam bentuk ini, ia memainkan peranan penting dalam menyokong kehidupan di Bumi, mempromosikan fotosintesis (tumbuhan) dan respirasi (dalam haiwan dan manusia).

Karbon (C)

Karbon juga boleh dianggap sinonim dengan kehidupan: tisu semua makhluk di planet ini mengandungi sebatian karbon. Di samping itu, pembentukan ikatan karbon menyumbang kepada pembangunan tenaga tertentu, yang memainkan peranan penting bagi aliran proses kimia penting di peringkat sel. Banyak sebatian yang mengandungi karbon mudah dinyalakan, melepaskan haba dan cahaya.

Hidrogen (H)

Ini adalah elemen yang paling mudah dan paling biasa di Universe (khususnya, dalam bentuk gas diatomik H2). Hidrogen adalah bahan reaktif dan mudah terbakar. Dengan oksigen ia membentuk campuran letupan. Ia mempunyai 3 isotop.

Nitrogen (N)

Unsur dengan nombor atom 7 adalah gas utama di atmosfer bumi. Nitrogen adalah sebahagian daripada banyak molekul organik, termasuk asid amino, yang merupakan komponen protein dan asid nukleat yang membentuk DNA. Hampir semua nitrogen dihasilkan di angkasa - nebulae planet yang dipanggil oleh bintang penuaan memperkaya alam semesta dengan unsur makro ini.

Makronutrien lain

Potassium (K)

Kalium (0.25%) adalah bahan penting yang bertanggungjawab untuk proses elektrolit dalam badan. Secara ringkasnya: ia mengangkut caj melalui cecair. Ia membantu mengawal degupan jantung dan menghantar impuls sistem saraf. Juga terlibat dalam homeostasis. Kekurangan unsur membawa kepada masalah jantung, malah menghentikannya.

Kalsium (Ca)

Kalsium (1.5%) adalah nutrien yang paling biasa di dalam tubuh manusia - hampir semua rizab bahan ini tertumpu pada tisu gigi dan tulang. Kalsium bertanggungjawab terhadap penguncupan otot dan peraturan protein. Tetapi tubuh akan "memakan" elemen ini dari tulang (yang berbahaya dengan perkembangan osteoporosis), jika merasakan kekurangannya dalam diet harian.

Diperlukan oleh tumbuhan untuk pembentukan membran sel. Haiwan dan manusia memerlukan makronutrien ini untuk mengekalkan tulang dan gigi yang sihat. Di samping itu, kalsium memainkan peranan "penyederhana" proses dalam sitoplasma sel. Secara semula jadi, diwakili dalam komposisi banyak batu (kapur, batu kapur).

Kalsium pada manusia:

  • menjejaskan kegembiraan neuromuskular - mengambil bahagian dalam penguncupan otot (hypocalcemia membawa kepada sawan);
  • mengawal glycogenolysis (pecahan glikogen ke keadaan glukosa) dalam otot dan glukoneogenesis (pembentukan glukosa daripada pembentukan bukan karbohidrat) di buah pinggang dan hati;
  • mengurangkan kebolehtelapan dinding kapilari dan membran sel, dengan itu meningkatkan kesan anti-radang dan anti-kebergantungan;
  • menggalakkan pembekuan darah.

Ion kalsium adalah utusan intrasel penting yang memberi kesan kepada enzim insulin dan pencernaan dalam usus kecil.

Penyerapan Ca bergantung kepada kandungan fosforus dalam badan. Pertukaran kalsium dan fosfat dikawal secara hormon. Hormon paratiroid (hormon parathyroid) melepaskan Ca dari tulang ke dalam darah, dan kalcitonin (hormon tiroid) menggalakkan pemendapan unsur dalam tulang, yang mengurangkan kepekatannya dalam darah.

Magnesium (Mg)

Magnesium (0.05%) memainkan peranan penting dalam struktur tulang dan otot.

Ia adalah ahli lebih daripada 300 reaksi metabolik. Kation intraselular biasa, komponen penting klorofil. Hadir dalam rangka (70% daripada jumlah keseluruhan) dan dalam otot. Bahagian penting tisu dan cecair badan.

Dalam tubuh manusia, magnesium bertanggungjawab untuk melegakan otot, penguraian toksin, dan peningkatan aliran darah ke jantung. Kekurangan bahan mengganggu pencernaan dan melambatkan pertumbuhan, menyebabkan keletihan cepat, takikardia, insomnia, PMS meningkat pada wanita. Tetapi lebihan makro hampir selalu merupakan perkembangan urolithiasis.

Natrium (na)

Natrium (0.15%) adalah elemen elektrolit yang mempromosikan. Ia membantu untuk menghantar impuls saraf ke seluruh badan dan juga bertanggungjawab untuk mengawal tahap bendalir dalam badan, melindungi dari dehidrasi.

Sulfur (S)

Sulfur (0.25%) terdapat dalam 2 asid amino yang membentuk protein.

Fosforus (P)

Fosforus (1%) tertumpu pada tulang, sebaik-baiknya. Tetapi di samping itu, ada molekul ATP yang menyediakan sel dengan tenaga. Dibentangkan dalam asid nukleik, membran sel, tulang. Seperti kalsium, perlu untuk perkembangan dan operasi yang betul sistem muskuloskeletal. Dalam tubuh manusia melakukan fungsi struktur.

Klorin (Cl)

Klorin (0.15%) biasanya dijumpai dalam badan dalam bentuk ion negatif (klorida). Fungsinya termasuk mengekalkan keseimbangan air di dalam badan. Pada suhu bilik, klorin adalah gas hijau beracun. Ejen pengoksidaan kuat, mudah masuk ke dalam reaksi kimia, membentuk klorida.

Tema 4. "Komposisi kimia sel."

Organisma terdiri daripada sel-sel. Sel-sel organisma yang berlainan mempunyai komposisi kimia yang serupa. Jadual 1 membentangkan unsur-unsur kimia utama yang terdapat dalam sel-sel organisma hidup.

Jadual 1. Kandungan unsur-unsur kimia dalam sel

Kandungan dalam sel boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan unsur. Kumpulan pertama termasuk oksigen, karbon, hidrogen dan nitrogen. Mereka menyumbang hampir 98% daripada jumlah komposisi sel. Kumpulan kedua termasuk kalium, sodium, kalsium, sulfur, fosforus, magnesium, besi, klorin. Kandungan mereka dalam sel adalah kesepuluh dan seratus peratus. Unsur-unsur kedua-dua kumpulan itu tergolong dalam unsur-unsur makro (dari bahasa Yunani. Macro - besar).

Unsur-unsur yang tersisa, yang diwakili dalam sel oleh seratus dan seribu peratus, tergolong dalam kumpulan ketiga. Ini adalah unsur surih (dari bahasa Yunani. Mikro - kecil).

Mana-mana elemen yang wujud hanya dalam alam semula jadi, dalam sel tidak dikesan. Semua elemen kimia tersenarai juga merupakan sebahagian daripada alam yang tidak bernyawa. Ini menunjukkan perpaduan sifat bernyawa dan tidak aktif.

Kekurangan unsur-unsur boleh membawa kepada penyakit, dan juga kematian organisma, kerana setiap elemen memainkan peranan tertentu. Makroelemen kumpulan pertama membentuk asas biopolimer - protein, karbohidrat, asid nukleik, dan juga lipid, tanpa kehidupan yang mustahil. Sulfur adalah sebahagian daripada beberapa protein, fosforus adalah sebahagian daripada asid nukleat, besi adalah sebahagian daripada hemoglobin, dan magnesium adalah sebahagian daripada klorofil. Kalsium memainkan peranan penting dalam metabolisme.

Beberapa elemen kimia yang terkandung dalam sel dimasukkan ke dalam komposisi bahan tak organik - garam dan air mineral.

Garam mineral berada dalam sel, biasanya dalam bentuk kation (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) dan anion (HPO 2- / 4, H2PO - / 4, CI -, NSO3), nisbah yang menentukan keasidan medium, yang penting untuk aktiviti sel penting.

(Dalam banyak sel, medium adalah sedikit alkali dan pHnya hampir tidak berubah, kerana ia sentiasa mengekalkan nisbah tertentu kation dan anion.)

Daripada bahan bukan organik, air memainkan peranan yang besar.

Tanpa air, kehidupan tidak mungkin. Ini adalah jisim yang paling banyak sel. Banyak air terkandung dalam sel-sel otak manusia dan embrio: air lebih daripada 80%; dalam sel-sel tisu adipose - hanya 40.% Mengikut umur, kandungan air di dalam sel-sel berkurangan. Seseorang yang kehilangan 20% air mati.

Ciri-ciri unik air menentukan peranannya dalam tubuh. Ia mengambil bahagian dalam thermoregulation, yang disebabkan oleh kapasiti haba yang tinggi air - penggunaan sejumlah besar tenaga apabila dipanaskan. Apakah yang menentukan kapasiti haba yang tinggi air?

Dalam molekul air, atom oksigen covalently terikat kepada dua atom hidrogen. Molekul air adalah kutub, kerana atom oksigen mempunyai cas negatif sebahagian, dan masing-masing dari dua atom hidrogen mempunyai

caj sebahagiannya positif. Satu ikatan hidrogen membentuk antara atom oksigen satu molekul air dan atom hidrogen satu molekul lain. Bon hidrogen menyediakan kombinasi sebilangan besar molekul air. Apabila air dipanaskan, sebahagian besar tenaga dibelanjakan untuk memecahkan ikatan hidrogen, yang menentukan kapasiti haba yang tinggi.

Air adalah pelarut yang baik. Kerana polaritas molekulnya berinteraksi dengan ion positif dan negatif, dengan itu menyumbang kepada pembubaran bahan tersebut. Berhubung dengan air, semua zat sel dibahagikan kepada hidrofilik dan hidrofobik.

Hidrofilik (dari bahasa Yunani Hydro - air dan phileo - Saya suka) dipanggil bahan yang larut dalam air. Ini termasuk sebatian ionik (contohnya, garam) dan beberapa sebatian bukan ionik (contohnya, gula).

Hidrofobik (dari bahasa Yunani Hydro - air dan phobos - ketakutan) adalah bahan yang tidak larut dalam air. Ini termasuk, sebagai contoh, lipid.

Air memainkan peranan penting dalam tindak balas kimia yang berlaku di dalam sel dalam larutan akueus. Ia melarutkan produk metabolik yang tidak diperlukan oleh badan dan dengan itu menyumbang kepada penyingkiran dari badan. Kandungan air yang tinggi dalam sel memberikan keanjalan. Air menggalakkan pergerakan pelbagai bahan di dalam sel atau dari satu sel ke yang lain.

Badan-badan yang bersifat animate dan tidak aktif terdiri daripada unsur-unsur kimia yang sama. Komposisi organisma hidup termasuk bahan tak organik - garam air dan mineral. Fungsi pelbagai fungsi air dalam sel adalah disebabkan oleh keunikan molekulnya: polaritasnya, keupayaan mereka untuk membentuk ikatan hidrogen.

KOMPONEN CELL INORGANIK

Sekitar 90 unsur ditemui dalam sel-sel organisma hidup, dengan kira-kira 25 daripada mereka dijumpai di hampir semua sel. Menurut kandungan di dalam sel, unsur kimia dibahagikan kepada tiga kumpulan besar: macronutrien (99%), mikroelement (1%), ultramicroelements (kurang dari 0.001%).

Macroelements termasuk oksigen, karbon, hidrogen, fosforus, kalium, sulfur, klorin, kalsium, magnesium, natrium, besi.
Unsur jejak termasuk mangan, tembaga, zink, yodium, fluorin.
Ultramicroelements termasuk perak, emas, bromin, selenium.

KOMPONEN ORGANIK SEL

Fungsi protein yang paling penting adalah pemangkin. Molekul protein yang meningkatkan kelajuan tindak balas kimia dalam sel dengan beberapa pesanan magnitud dipanggil enzim. Tiada proses biokimia dalam badan berlaku tanpa penyertaan enzim.

Pada masa ini lebih daripada 2000 enzim didapati. Kecekapan mereka banyak kali lebih tinggi daripada kecekapan pemangkin anorganik yang digunakan dalam pengeluaran. Oleh itu, 1 mg besi dalam komposisi enzim catalase menggantikan 10 tan besi tak organik. Catalase meningkatkan kadar penguraian hidrogen peroksida (H2Oh2) 10 hingga 11 kali. Enzim memangkinkan pembentukan asid karbonik (CO2+H2O = H2DENGAN3), mempercepatkan reaksi 10 7 kali.

Harta penting enzim adalah kekhususan tindakan mereka, setiap enzim mempelbagaikan hanya satu atau sekumpulan kecil tindak balas yang sama.

Bahan yang mempengaruhi enzim dipanggil substrat. Struktur molekul enzim dan substrat mestilah sama persis dengan satu sama lain. Ini menerangkan kekhususan tindakan enzim. Apabila substrat digabungkan dengan enzim, struktur spatial enzim berubah.

Urutan interaksi antara enzim dan substrat boleh diwakili secara skematik:

Substrat + Enzim - Kompleks enzim-substrat - Enzim + Produk.

Daripada rajah, jelas bahawa substrat bergabung dengan enzim untuk membentuk kompleks enzim-substrat. Dalam kes ini, substrat berubah menjadi bahan baru - produk. Pada peringkat akhir, enzim dilepaskan dari produk dan sekali lagi berinteraksi dengan molekul substrat seterusnya.

Enzim hanya berfungsi pada suhu tertentu, kepekatan bahan, keasidan medium. Mengubah keadaan membawa kepada perubahan dalam struktur tertiari dan kuartner molekul protein, dan, akibatnya, untuk menindas aktiviti enzim. Bagaimana keadaannya? Hanya bahagian tertentu dari molekul enzim, yang dikenali sebagai pusat aktif, mempunyai aktiviti pemangkin. Pusat aktif mengandungi 3 hingga 12 residu asid amino dan dibentuk sebagai hasil daripada lenturan rantai polipeptida.

Di bawah pengaruh pelbagai faktor, struktur molekul enzim berubah. Ini mengganggu konfigurasi ruang pusat yang aktif, dan enzim itu kehilangan aktivitinya.

Enzim adalah protein yang memainkan peranan pemangkin biologi. Terima kasih kepada enzim, kadar tindak balas kimia dalam sel meningkat dengan beberapa pesanan magnitud. Sifat penting enzim adalah kekhususan tindakan dalam keadaan tertentu.

Asid nukleik ditemui pada separuh kedua abad kesembilan belas. ahli biokimia Switzerland F. Micher, yang mengasingkan bahan dengan kandungan nitrogen dan fosforus yang tinggi dari nukleus sel dan memanggilnya "nuklein" (dari Latin. nukleus - nukleus).

Asid nukleik menyimpan maklumat keturunan tentang struktur dan fungsi setiap sel dan semua makhluk hidup di Bumi. Terdapat dua jenis asid nukleik - DNA (asid deoksiribonukleik) dan RNA (asid ribonukleik). Asid nukleik, seperti protein, mempunyai spesies spesies, iaitu organisma setiap spesies mempunyai jenis DNA mereka sendiri. Untuk mengetahui punca kekhususan spesies, pertimbangkan struktur asid nukleik.

Molekul asid nukleik adalah rantaian yang sangat panjang yang terdiri daripada beratus-ratus malah jutaan nukleotida. Mana-mana asid nukleik mengandungi hanya empat jenis nukleotida. Fungsi molekul asid nukleus bergantung pada struktur mereka, nukleotida mereka, bilangan mereka dalam rantai dan urutan kompaun dalam molekul.

Setiap nukleotida terdiri daripada tiga komponen: asas nitrogen, karbohidrat dan asid fosforik. Setiap nukleotida DNA mengandungi satu daripada empat jenis asas nitrogenous (adenine - A, timin - T, guanine - G atau cytosine - C), serta residu asid deoksiribosa dan asid fosforik.

Oleh itu, nukleotida DNA hanya berbeza dengan jenis asas nitrogenous.

Molekul DNA terdiri daripada pelbagai jenis nukleotida yang dirantai bersama dalam urutan tertentu. Setiap jenis molekul DNA mempunyai bilangan dan urutan nukleotida tersendiri.

Molekul DNA sangat panjang. Sebagai contoh, surat dengan jumlah kira-kira 820000 muka surat diperlukan untuk menulis urutan nukleotida dalam molekul DNA dari satu sel manusia (46 kromosom). Penggantian empat jenis nukleotida boleh membentuk bilangan varian molekul DNA tak terhingga. Ciri-ciri struktur molekul DNA ini membolehkan mereka menyimpan sejumlah besar maklumat mengenai semua tanda-tanda organisma.

Pada tahun 1953, model struktur molekul DNA dicipta oleh ahli biologi Amerika J. Watson dan ahli fizik Inggeris F. Crick. Para saintis telah menentukan bahawa setiap molekul DNA terdiri daripada dua rantaian yang saling terhubung dan spiral. Ia mempunyai rupa helix berganda. Dalam setiap rantai, empat jenis nukleotida bergantian dalam urutan tertentu.

Susunan nukleotida DNA berbeza dalam spesies bakteria, kulat, tumbuhan, dan haiwan. Tetapi ia tidak berubah dengan umur, sedikit bergantung kepada perubahan persekitaran. Nukleotida dipasangkan, iaitu, jumlah nukleotida adenin dalam mana-mana molekul DNA adalah sama dengan bilangan nukleotida thymidine (A-T), dan jumlah nukleotida sitosin adalah sama dengan jumlah nukleotida guanine (C - D). Ini disebabkan oleh hubungan dua rantai antara satu sama lain dalam molekul DNA yang mematuhi peraturan tertentu, iaitu: adenin satu rantai sentiasa dihubungkan dengan dua ikatan hidrogen hanya kepada timin rantai lain, dan guanin - oleh tiga ikatan hidrogen kepada sitosin, iaitu rantai nukleotida satu molekul DNA adalah pelengkap, pelengkap.

DNA mengandungi semua bakteria, sebahagian besar virus. Ia dijumpai dalam nukleus sel-sel haiwan, kulat dan tumbuh-tumbuhan, serta dalam mitokondria dan kloroplas. Dalam nukleus setiap sel tubuh manusia mengandungi 6.6 x 10 -12 g DNA, dan di dalam sel kuman - dua kali kurang - 3.3 x 10 -12 g.

Molekul asid nukleik - DNA dan RNA terdiri daripada nukleotida. Nukleotida DNA mengandungi asas nitrogen (A, T, G, C), karbohidrat deoksiribosa, dan sisa molekul asid fosforik. Molekul DNA adalah heliks ganda yang terdiri daripada dua rantai yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen mengikut prinsip pelengkap. Fungsi DNA - penyimpanan maklumat keturunan.

Dalam sel-sel semua organisma terdapat molekul ATP - adenosine trifosfat. ATP adalah bahan sel sejagat yang molekulnya mempunyai ikatan kaya tenaga. Molekul ATP adalah satu jenis nukleotida, yang seperti nukleotida lain terdiri daripada tiga komponen: asas nitrogenous - adenin, karbohidrat - ribosa, tetapi bukannya mengandungi tiga residu molekul asid fosforik (Rajah 12). Ikatan yang ditunjukkan dalam angka oleh ikon itu kaya dengan tenaga dan dipanggil tenaga yang tinggi. Setiap molekul ATP mengandungi dua ikatan makroergik.

Apabila ikatan makroergik dipecahkan dan molekul asid fosforik tunggal dipecahkan dengan enzim, 40 kJ / mol tenaga dilepaskan, dan ATP ditukarkan menjadi ADP - adenosin diphosphoric acid. Dengan penyingkiran molekul asid fosfor lain, satu lagi 40 kJ / mol dilepaskan; AMP - asid monophosphorik adenosin terbentuk. Reaksi ini boleh diterbalikkan, iaitu, AMP boleh berubah menjadi ADP, ADP - ke ATP.

Molekul ATP tidak hanya berpecah, tetapi juga disintesis, jadi kandungannya dalam sel relatif tetap. Nilai ATP dalam kehidupan sel adalah sangat besar. Molekul-molekul ini memainkan peranan penting dalam metabolisme tenaga yang diperlukan untuk memastikan aktiviti penting sel dan organisma secara keseluruhannya.

Rajah. 12. Skim struktur ATP.

Molekul RNA, sebagai peraturan, adalah rantai tunggal yang terdiri daripada empat jenis nukleotida - A, U, G, dan C. Tiga jenis utama RNA diketahui: mRNA, rRNA, dan tRNA. Kandungan molekul RNA dalam sel tidak tetap, mereka terlibat dalam biosintesis protein. ATP adalah bahan energik sejagat sel, di mana terdapat ikatan kaya tenaga. ATP memainkan peranan penting dalam metabolisme tenaga dalam sel. RNA dan ATP terkandung dalam kedua-dua nukleus dan dalam sitoplasma sel.

Tugas dan ujian pada topik "Topik 4." Komposisi kimia sel "."

  • Komposisi kimia sel - Cytology - sains sel Corak biologi am (gred 9-11)

Cadangan untuk topik ini

Setelah bekerja pada topik ini, anda harus dapat:

  1. Terangkan konsep-konsep di bawah dan terangkan hubungan antara mereka:
    • monomer polimer;
    • karbohidrat, monosakarida, disakarida, polisakarida;
    • lipid, asid lemak, gliserin;
    • asid amino, ikatan peptida, protein;
    • pemangkin, enzim, pusat aktif;
    • asid nukleik, nukleotida.
  2. Senaraikan 5-6 alasan yang menjadikan air sebagai komponen penting dalam sistem hidup.
  3. Namakan empat kelas utama sebatian organik yang terkandung dalam organisma hidup; ciri peranan masing-masing.
  4. Jelaskan mengapa tindak balas enzim dikawal bergantung kepada suhu, pH, dan kehadiran koenzim.
  5. Beritahu tentang peranan ATP dalam sektor tenaga sel.
  6. Namakan bahan permulaan, langkah utama dan produk akhir tindak balas yang disebabkan oleh tindak balas cahaya dan penetapan karbon.
  7. Berikan penerangan ringkas tentang skema umum pernafasan sel, yang mana akan jelaskan apa tempat tindak balas glikolisis, kitaran G. Krebs (kitaran asid sitrik) dan rantai pemindahan elektron mengambil.
  8. Bandingkan nafas dan penapaian.
  9. Terangkan struktur molekul DNA dan jelaskan mengapa bilangan residu adenine sama dengan jumlah residu timin, dan jumlah residu guanine adalah sama dengan jumlah residu sitosin.
  10. Buat skim ringkas untuk sintesis RNA pada DNA (transkripsi) dalam prokariotik.
  11. Terangkan sifat kod genetik dan terangkan mengapa ia harus triplet.
  12. Berdasarkan rantaian DNA ini dan jadual kodon, tentukan urutan pelengkap RNA utusan, nyatakan kodon RNA pengangkutan dan urutan asid amino yang terbentuk hasil terjemahan.
  13. Senaraikan tahap sintesis protein pada tahap ribosom.

Algoritma untuk menyelesaikan masalah.

Jenis 1. DNA penyalin diri.

Salah satu helai DNA mempunyai urutan nukleotida berikut:
AGTATSGATATSTSTGTTTTSG.
Susunan nukleotida apa rantai kedua molekul yang sama ada?

Untuk menulis jujukan nukleotida jajar kedua molekul DNA, apabila urutan jaring pertama diketahui, ia mencukupi untuk menggantikan timin dengan adenina, adenin dengan timin, guanine-cytosine dan cytosine dengan guanine. Setelah membuat penggantian seperti itu, kami mendapat urutan:
TATSTGGTSTATGAGTSTAAATG.

Jenis 2. Pengekodan protein.

Rantai asid amino protein ribonuclease mempunyai permulaan yang berikut: lysine-glutamine-threonine-alanine-alanine-alanine-lysine.
Susunan nukleotida bermula dengan gen yang berkaitan dengan protein ini?

Untuk melakukan ini, gunakan jadual kod genetik. Untuk setiap asid amino kita dapati penamaan kodnya dalam bentuk tiga nukleotida yang sama dan tuliskannya. Meletakkan tiga kali ganda ini selepas yang lain dalam susunan yang sama di mana asid amino yang sepadan pergi, kita mendapatkan formula untuk struktur segmen RNA maklumat. Sebagai peraturan terdapat beberapa triple seperti itu, pilihan dibuat mengikut keputusan anda (tetapi, hanya satu daripada triple yang diambil). Penyelesaian, masing-masing mungkin beberapa.
AAACAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Jenis 3. Pengekodan molekul DNA.

Apakah urutan asid amino yang dimulakan oleh protein, jika ia dikodkan dengan urutan nukleotida berikut:
ACGSTsCATSGGTGCGGT.

Menurut prinsip kesesuaian, kita dapati struktur rantau messenger RNA terbentuk pada segmen tertentu molekul DNA:
UGTSGGGAATSGGTsTSA.

Kemudian kita beralih kepada jadual kod genetik dan untuk setiap tiga nukleotida, bermula dengan yang pertama, kita dapati dan menulis asid amino yang sepadan:
Cysteine-glycine-tyrosine-arginine-proline-.

Ivanova TV, Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biologi am". Moscow, "Pencerahan", 2000

  • Tema 4. "Komposisi kimia sel." §2-§7 ms 7-21
  • Topik 5. "Fotosintesis." §16-17 ms 44-48
  • Tema 6. "Pernafasan selular." §12-13 ms 34-38
  • Topik 7. "Maklumat genetik." §14-15 ms 39-44