Cell

Sa stanovišta koncepta živih sistema prema A. Lehningeru.

Živa ćelija je izotermni sistem organskih molekula sposobnih za samoregulaciju i samoreprodukciju, izvlačeći energiju i resurse iz okoline.

U ćeliji se odvija veliki broj uzastopnih reakcija, čiju brzinu regulira sama ćelija.

Ćelija se održava u stacionarnom dinamičkom stanju, daleko od ravnoteže sa okolinom.

Ćelije funkcioniraju na principu minimalne potrošnje komponenti i procesa.

To. Ćelija je elementarni živi otvoreni sistem sposoban za samostalno postojanje, reprodukciju i razvoj. To je elementarna strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama.

Hemijski sastavćelije.

Utvrđeno je da je od 110 elemenata Mendeljejevljevog periodnog sistema 86 stalno prisutno u ljudskom tijelu. Njih 25 je neophodno za normalan život, 18 je apsolutno neophodno, a 7 je korisno. U skladu sa procentualnim sadržajem u ćeliji, hemijski elementi se dele u tri grupe:

Makroelementi Glavni elementi (organogeni) su vodonik, ugljenik, kiseonik, azot. Njihova koncentracija: 98 – 99,9%. One su univerzalne komponente organskih ćelijskih jedinjenja.

Mikroelementi - natrijum, magnezijum, fosfor, sumpor, hlor, kalijum, kalcijum, gvožđe. Njihova koncentracija je 0,1%.

Ultramikroelementi - bor, silicijum, vanadijum, mangan, kobalt, bakar, cink, molibden, selen, jod, brom, fluor. Oni utiču na metabolizam. Njihov nedostatak uzrokuje bolesti (cink - dijabetes, jod - endemska gušavost, gvožđe - perniciozna anemija itd.).

Moderna medicina zna činjenice o negativnim interakcijama između vitamina i minerala:

Cink smanjuje apsorpciju bakra i takmiči se sa gvožđem i kalcijumom za apsorpciju; (a nedostatak cinka uzrokuje slabljenje imunološki sistem, niz patoloških stanja endokrinih žlijezda).

Kalcij i željezo smanjuju apsorpciju mangana;

Vitamin E se ne kombinuje dobro sa gvožđem, a vitamin C se ne kombinuje dobro sa vitaminima B.

Pozitivna interakcija:

Vitamin E i selen, kao i kalcijum i vitamin K, djeluju sinergistički;

Vitamin D je neophodan za apsorpciju kalcijuma;

Bakar podstiče apsorpciju i povećava efikasnost upotrebe gvožđa u organizmu.

Neorganske komponente ćelije.

Voda- najvažniji komponentaćelije, univerzalni disperzioni medij žive materije. Aktivne ćelije kopnenih organizama sastoje se od 60-95% vode. U stanicama i tkivima u mirovanju (sjemenke, spore) nalazi se 10-20% vode. Voda u ćeliji je u dva oblika - slobodna i vezana za ćelijske koloide. Slobodna voda je rastvarač i disperzioni medij koloidnog sistema protoplazme. Njegovih 95%. Vezana voda (4-5%) sve vode u ćeliji stvara slabe vodikove i hidroksilne veze sa proteinima.

Svojstva vode:

Voda je prirodni rastvarač za mineralne jone i druge supstance.

Voda je disperzivna faza koloidnog sistema protoplazme.

Voda je medij za metaboličke reakcije ćelije, jer fiziološki procesi se odvijaju u isključivo vodenoj sredini. Pruža reakcije hidrolize, hidratacije, bubrenja.

Učestvuje u mnogim enzimskim reakcijama ćelije i formira se tokom metabolizma.

Voda je izvor vodonikovih jona tokom fotosinteze u biljkama.

Biološki značaj vode:

Većina biohemijske reakcije javlja se samo u vodenoj otopini; mnoge tvari ulaze i izlaze iz stanica u otopljenom obliku. Ovo karakterizira transportnu funkciju vode.

Voda osigurava reakcije hidrolize - razgradnju proteina, masti, ugljikohidrata pod utjecajem vode.

Zbog velike toplote isparavanja tijelo se hladi. Na primjer, znojenje kod ljudi ili transpiracija u biljkama.

Visok toplotni kapacitet i toplotna provodljivost vode doprinose ravnomernoj raspodeli toplote u ćeliji.

Zbog sila adhezije (voda - tlo) i kohezije (voda - voda), voda ima svojstvo kapilarnosti.

Nestišljivost vode određuje stanje naprezanja ćelijskih zidova(turgor), hidrostatski skelet u okruglih crva.

86 pronađeno u ljudskom tijelu hemijski elementi, uključeno u Periodni sistem hemijski elementi D.I. Mendeljejev. Ovi elementi su konvencionalno podijeljeni u četiri grupe:

• makroelementi - elementi koji čine većinu ćelije (otprilike 98-99% u odnosu na suvu težinu), uključujući ugljenik (C), vodonik (H), kiseonik (O) i azot (N);
• elemenata, čiji sadržaj u ćeliji, računato na suvu masu, iznosi oko 1,9%. To su kalij (K), natrijum (Na), kalcijum (Ca), magnezijum (Mg), sumpor (S), fosfor (P), hlor (Cl) i gvožđe (Fe);
• elementi čiji je sadržaj u ćeliji, računato na suvu masu, manji od 0,01% su mikroelementi. To su cink (Zn), bakar (Cu), fluor (F), jod (I), kobalt (Co), molibden (Mo) itd.
• elementi čiji je sadržaj u ćeliji, računato na osnovu suve mase, manji od 0,00001% - ultramikroelementi: zlato (Au), uranijum (U), radijum (Ra) itd.

Uloga hemijskih elemenata u ćelijama živih organizama

Svaki element koji čini živi organizam odgovoran je za izvođenje specifična funkcija(Tabela 1).

Tabela 1. Uloga hemijskih elemenata u ćelijama živih organizama.

Hemijski element	Supstance koje sadrže hemijski element	Procesi u kojima je uključen hemijski element
Ugljik, vodonik, kisik, dušik	Proteini, nukleinske kiseline, lipidi, ugljikohidrati itd. organska materija	Sinteza organskih supstanci i čitav kompleks funkcija koje te organske supstance obavljaju
Kalijum, natrijum		Osiguravanje funkcije membrana, posebno održavanje električnog potencijala ćelijske membrane, rad Na + /Ka + pumpe, provođenje nervnih impulsa, anionske, kationske i osmotske ravnoteže
		Učešće u procesu zgrušavanja krvi
	Kalcijum fosfat, kalcijum karbonat	Kost, zubnu caklinu, školjke mekušaca
	Kalcijum pektat	Formiranje srednje ploče i ćelijskog zida u biljkama
	Hlorofil	fotosinteza
		Formiranje prostorne strukture proteina zbog formiranja disulfidnih mostova
	Nukleinske kiseline, ATP	Sinteza nukleinskih kiselina
		Održavanje električnog potencijala ćelijske membrane, rad Na+/Ka+ pumpe, provođenje nervnih impulsa, anjonska, katjonska i osmotska ravnoteža
		Aktivacija digestivni enzimi želudačni sok
	Hemoglobin	Transport kiseonika
	Citohromi	Prijenos elektrona tokom fotosinteze i disanja
Mangan	Dekarboksilaze, dehidrogenaze	Oksidacija masnih kiselina, učešće u procesima disanja i fotosinteze
	Hemocijanin	Transport kiseonika kod nekih beskičmenjaka
	tirozinaza	Formiranje melanina
	Vitamin B 12	Formiranje crvenih krvnih zrnaca
	Alkohol dehidrogenaza	Anaerobno disanje u biljkama
	Karboanhidraza	Transport CO 2 u kičmenjacima
	Kalcijum fluorid	Koštano tkivo, zubna caklina
	tiroksin	Regulacija bazalnog metabolizma
molibden	Nitrogenaza	Fiksacija dušika

Nedostatak bilo kojeg elementa može dovesti do bolesti, pa čak i smrti organizma, jer svaki element igra specifičnu ulogu. Makroelementi prve grupe čine osnovu biopolimera - proteina, ugljikohidrata, nukleinskih kiselina, kao i lipida, bez kojih je život nemoguć. Sumpor je deo nekih proteina, fosfor je deo nukleinskih kiselina, gvožđe je deo hemoglobina, a magnezijum deo hlorofila. Kalcijum igra važnu ulogu u metabolizmu

Neki od hemijskih elemenata sadržanih u ćeliji su dio neorganskih supstanci - mineralnih soli i vode. Mineralne soli se u ćeliji nalaze, po pravilu, u obliku kationa (K+, Na+, Ca 2+, Mg 2+) i anjona (HPO 4 2-, H 2 PO 4 -, CI -, HCO 3 -), odnos koji određuje kiselost sredine koja je bitna za život ćelija, blago alkalna sredina mnogih ćelija i njen pH skoro da se ne menja, jer se određeni odnos kationa i anjona stalno održava u to.

Voda igra veliku ulogu u hemijske reakcije, koji se javlja u ćeliji u vodenim rastvorima. Rastvara metaboličke produkte koji tijelu nisu potrebni i na taj način potiče njihovo uklanjanje iz tijela. Visok sadržaj vode u ćeliji daje joj elastičnost. Voda olakšava kretanje različitih supstanci unutar ćelije ili od ćelije do ćelije.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2

Vježbajte

Kako će nedostatak bilo koje potreban element? Navedite primjere.

Odgovori

Nedostatak bilo kojeg mikroelementa dovodi do smanjenja sinteze organske tvari u koju je taj mikroelement uključen. Kao rezultat, poremećeni su procesi rasta, metabolizma, reprodukcije itd. Na primjer, nedostatak joda u hrani dovodi do općeg smanjenja tjelesne aktivnosti i rasta štitne žlijezde- endemska struma. Nedostatak bora uzrokuje odumiranje apikalnih pupoljaka u biljkama. Nedostatak selena može dovesti do raka kod ljudi i životinja.

Biološka uloga hemijskih elemenata u ljudskom tijelu je izuzetno raznolika.

Osnovna funkcija makroelemenata je izgradnja tkiva, održavanje konstantnog osmotskog pritiska, jonskog i kiselinsko-baznog sastava.

Mikroelementi, kao dio enzima, hormona, vitamina, biološki aktivnih supstanci kao kompleksni agensi ili aktivatori, uključeni su u metabolizam, procese reprodukcije, disanje tkiva i neutralizaciju toksičnih tvari. Mikroelementi aktivno utiču na procese hematopoeze, oksidacije - redukcije, propusnosti krvnih sudova i tkiva. Makro- i mikroelementi - kalcijum, fosfor, fluor, jod, aluminijum, silicijum - određuju formiranje koštanog i zubnog tkiva.

Postoje dokazi da se sadržaj nekih elemenata u ljudskom tijelu mijenja s godinama. Dakle, sadržaj kadmijuma u bubrezima i molibdena u jetri raste sa starošću. Maksimalni sadržaj cinka uočava se tokom puberteta, zatim se smanjuje i dostiže minimum u starosti. Sadržaj drugih elemenata u tragovima, kao što su vanadij i krom, također se smanjuje s godinama.

Identificirane su mnoge bolesti povezane s nedostatkom ili prekomjernom akumulacijom različitih mikroelemenata. Nedostatak fluora uzrokuje zubni karijes, nedostatak joda uzrokuje endemsku strumu, a višak molibdena uzrokuje endemski giht. Ovakvi obrasci su povezani sa činjenicom da ljudsko tijelo održava ravnotežu optimalnih koncentracija biogenih elemenata – hemijsku homeostazu. Kršenje ove ravnoteže je praćeno

Nedostatak ili višak nekog elementa može dovesti do raznih bolesti

Pored šest glavnih makroelemenata – organogena – ugljika, vodika, dušika, kisika, sumpora i fosfora, koji čine ugljikohidrate, masti, bjelančevine i nukleinske kiseline, za normalnu ishranu ljudi i životinja neophodni su „anorganski“ makroelementi – kalcijum, hlor, magnezijum, kalijum, natrijum - i elementi u tragovima - bakar, fluor, jod, gvožđe, molibden, cink, a takođe, moguće (dokazano za životinje), selen, arsen, hrom, nikl, silicijum, kalaj, vanadijum.

Nedostatak elemenata kao što su gvožđe, bakar, fluor, cink, jod, kalcijum, fosfor, magnezijum i neki drugi u ishrani dovodi do ozbiljne posledice za zdravlje ljudi.

Međutim, treba imati na umu da je ne samo nedostatak, već i višak hranjivih tvari štetan za tijelo, jer je kemijska homeostaza poremećena. Na primjer, kada se višak mangana unese hranom, nivo bakra u plazmi se povećava (sinergizam Mn i Cu), a u bubrezima se smanjuje (antagonizam). Povećanje sadržaja molibdena u hrani dovodi do povećanja količine bakra u jetri. Višak cinka u hrani uzrokuje inhibiciju aktivnosti enzima koji sadrže željezo (2n i Fe antagonizam).

Mineralne komponente, koje su vitalne u zanemarljivim količinama, postaju toksične u višim koncentracijama.

Vitalna neophodnost, nedostatak, toksičnost hemijskog elementa predstavljeni su u obliku krive zavisnosti „Koncentracija elementa u prehrambeni proizvodi- reakcija tijela” (slika 5.5). Približno horizontalni dio krivulje (plato) opisuje područje koncentracija koje odgovaraju optimalnom rastu, zdravlju i reprodukciji. Veliki opseg platoa ukazuje ne samo na nisku toksičnost elementa, već i na veću sposobnost organizma da se prilagodi značajnim promjenama u sadržaju ovog elementa. Naprotiv, uzak plato ukazuje na značajnu toksičnost elementa i oštar prijelaz s količina potrebnih tijelu na one opasne po život. Kada pređete preko platoa (povećanje koncentracije mikroelemenata), svi elementi postaju toksični. Na kraju, značajno povećanje koncentracije elemenata u tragovima može dovesti do smrti.

Brojni su brojni elementi (srebro, živa, olovo, kadmijum, itd.)

Toksični su, jer njihov ulazak u organizam čak iu mikrokoličinama dovodi do teških patoloških pojava. Hemijski mehanizam Toksični efekti nekih elemenata u tragovima bit će razmotreni u nastavku.

Biogeni elementi se široko koriste u poljoprivredi. Dodavanje malih količina mikroelemenata u tlo - bora, bakra, mangana, cinka, kobalta, molibdena - dramatično povećava prinos mnogih usjeva. Pokazalo se da mikroelementi, povećavajući aktivnost enzima u biljkama, pospješuju sintezu proteina, vitamina, nukleinskih kiselina, šećera i škroba. Neki od hemijskih elemenata pozitivno utiču na fotosintezu, ubrzavaju rast i razvoj biljaka i sazrevanje semena. Mikroelementi se dodaju stočnoj hrani kako bi se povećala njihova produktivnost.

Različiti elementi i njihovi spojevi se široko koriste kao lijekovi.

Dakle, proučavanje biološke uloge hemijskih elemenata, rasvetljavanje odnosa između metabolizma ovih elemenata i drugih biološki aktivnih supstanci - enzima, hormona, vitamina - doprinosi stvaranju novih lekova i razvoju optimalnih režima doziranja kako za terapijsku tako i za profilaktičku upotrebu. svrhe.

>> Hemija: Hemijski elementi u ćelijama živih organizama

Više od 70 elemenata otkriveno je u supstancama koje formiraju ćelije svih živih organizama (ljudi, životinje, biljke). Ovi elementi se obično dijele u dvije grupe: makroelementi i mikroelementi.

Makroelementi se nalaze u ćelijama u velike količine. Prije svega, to su ugljik, kisik, dušik i vodonik. Zajedno čine skoro 98% ukupnog sadržaja ćelije. Pored ovih elemenata, u makroelemente spadaju i magnezijum, kalijum, kalcijum, natrijum, fosfor, sumpor i hlor. Njihov ukupan sadržaj je 1,9%. Dakle, udio ostalih hemijskih elemenata iznosi oko 0,1%. To su mikroelementi. To uključuje gvožđe, cink, mangan, bor, bakar, jod, kobalt, brom, fluor, aluminijum itd.

U mleku sisara pronađena su 23 elementa u tragovima: litijum, rubidijum, bakar, srebro, barijum, stroncijum, titan, arsen, vanadijum, hrom, molibden, jod, fluor, mangan, gvožđe, kobalt, nikl itd.

Krv sisara sadrži 24 elementa u tragovima, a ljudski mozak 18 elemenata u tragovima.

Kao što vidite, u ćeliji nema posebnih elemenata koji su karakteristični samo za živu prirodu, odnosno na atomskom nivou ne postoje razlike između žive i nežive prirode. Ove razlike se nalaze samo na nivou složene supstance- uključeno molekularnom nivou. Dakle, zajedno sa neorganske supstance(voda i mineralne soli) ćelije živih organizama sadrže samo za njih karakteristične tvari - organske tvari (proteini, masti, ugljikohidrati, nukleinske kiseline, vitamini, hormoni itd.). Ove tvari su građene uglavnom od ugljika, vodonika, kisika i dušika, odnosno od makroelemenata. Mikroelementi su sadržani u ovim tvarima u malim količinama, međutim njihova uloga u normalnom funkcioniranju organizama je ogromna. Na primjer, spojevi bora, mangana, cinka i kobalta dramatično povećavaju prinos pojedinih poljoprivrednih biljaka i povećavaju njihovu otpornost na različite bolesti.

Ljudi i životinje dobijaju mikroelemente koji su im potrebni za normalan život putem biljaka koje jedu. Ako u hrani nema dovoljno mangana, moguće je usporavanje rasta, odgođeni pubertet i metabolički poremećaji tokom formiranja skeleta. Dodavanje frakcija miligrama soli mangana u svakodnevnu prehranu životinja eliminira ove bolesti.

Kobalt je dio vitamina B12, koji je odgovoran za funkcionisanje organa za stvaranje krvi. Nedostatak kobalta u hrani često uzrokuje ozbiljna bolest, što dovodi do iscrpljivanja organizma pa čak i smrti.

Važnost mikroelemenata za ljude prvi put je otkrivena tokom proučavanja bolesti kao što je endemska gušavost, koja je uzrokovana nedostatkom joda u hrani i vodi. Uzimanje soli koja sadrži jod dovodi do oporavka, a dodavanje u hranu u malim količinama sprečava bolest. U tu svrhu se jodira kuhinjska so kojoj se dodaje 0,001-0,01% kalijum jodida.

Većina bioloških enzimskih katalizatora sadrži cink, molibden i neke druge metale. Ovi elementi, sadržani u vrlo malim količinama u ćelijama živih organizama, obezbeđuju normalno funkcionisanje najfinijih biohemijskih mehanizama i pravi su regulatori vitalnih procesa.

Mnogi mikroelementi se nalaze u vitaminima – organskim materijama različite hemijske prirode koje u malim dozama ulaze u organizam hranom i imaju veliki uticaj na metabolizam i opšta vitalna aktivnost tijelo. Na svoj način biološki efekat oni su bliski enzimima, ali enzime formiraju ćelije tela, a vitamini obično dolaze iz hrane. Izvori vitamina su biljke: agrumi, šipak, peršun, luk, beli luk i mnogi drugi. Neki vitamini - A, B1, B2, K - dobijaju se sintetički. Vitamini su dobili ime po dvije riječi: vita - život i amin - koji sadrži dušik.

Mikroelementi su također dio hormona – biološki aktivnih supstanci koje regulišu rad organa i organskih sistema kod ljudi i životinja. Ime su preuzeli od grčke riječi harmao - pobjeđujem. Hormone proizvode žlijezde unutrašnja sekrecija i ulaze u krv, koja ih nosi po cijelom tijelu. Neki hormoni se dobijaju sintetički.

1. Makroelementi i mikroelementi.

2. Uloga mikroelemenata u životu biljaka, životinja i ljudi.

3. Organske supstance: proteini, masti, ugljeni hidrati.

4. Enzimi.

5. Vitamini.

6. Hormoni.

Na kom nivou oblika postojanja nekog hemijskog elementa počinje razlika između žive i nežive prirode?

Zašto se pojedini makroelementi nazivaju i biogeni? Navedite ih.

Sadržaj lekcije beleške sa lekcija podrška okvirnoj prezentaciji lekcija metode ubrzanja interaktivne tehnologije Vježbajte zadaci i vježbe radionice za samotestiranje, obuke, slučajevi, potrage domaća zadaća diskusija pitanja retorička pitanja učenika Ilustracije audio, video i multimedija fotografije, slike, grafike, tabele, dijagrami, humor, anegdote, vicevi, stripovi, parabole, izreke, ukrštene reči, citati Dodaci sažetakačlanci trikovi za radoznale jaslice udžbenici osnovni i dodatni rječnik pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i lekcijaispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje fragmenta u udžbeniku, elementi inovacije u lekciji, zamjena zastarjelog znanja novim Samo za nastavnike savršene lekcije kalendarski plan za godinu, metodološke preporuke, program diskusije Integrisane lekcije

Tabela 4.1

Funkcija makroelemenata u organizmu

Elementi	Funkcija	Mana
Fosfor	Učestvuje u izgradnji svih ćelija tela, u svemu metabolički procesi, veoma važan za funkciju mozga, učestvuje u stvaranju hormona.	Hronični umor, smanjena pažnja. Stanja imunodeficijencije. Smanjena otpornost na infekcije. Distrofične promjene u miokardu. Osteoporoza.
Kalcijum	Formacija koštanog tkiva, mineralizacija zuba. Učešće u procesima zgrušavanja krvi. Regulacija propusnosti ćelijskih membrana. Regulacija nervnih provodnih procesa i mišićnih kontrakcija. Održavanje stabilne srčane aktivnosti. Aktivator enzima i hormona.	Opća slabost, povećan umor. Bol, grčevi mišića. Poremećaji procesa rasta. Dekalcifikacija skeleta, osteoporoza, deformitet skeleta. Poremećaji imuniteta. Smanjeno zgrušavanje krvi, krvarenje.
Magnezijum	Učešće u metaboličkim procesima, interakcija sa kalijumom, natrijumom, kalcijumom. Aktivator mnogih enzimskih reakcija. Regulacija neuromišićne provodljivosti, tonusa glatke mišiće	Razdražljivost, glavobolja, ljuljanje krvni pritisak, otkucaji srca.
Kalijum	Pomaže u proizvodnji gotovo svih enzima. Odgovoran za srčanu provodljivost i stanje kardiovaskularnog sistema općenito. Formiranje električnog potencijala razmjenom sa natrijevim jonima (“kalijum-natrijum pumpa”)	Srčane aritmije, pospanost, slabost mišića, mučnina, zadržavanje mokraće, sniženi krvni pritisak.
Natrijum	Omogućava acidobaznu ravnotežu. Pomaže tkivima da zadrže vodu. Formiranje električnog potencijala razmjenom sa kalijevim jonima (“kalijum-natrijum pumpa”)	Gubitak težine, slabost, gubitak kose, crevni poremećaji, konvulzivne kontrakcije mišića
Iron	Učestvuje u proizvodnji hemoglobina i respiratornih enzima. Stimuliše hematopoezu.	Anemija i hipoksija zbog nedostatka željeza. Glavobolje, gubitak pamćenja. Usporavanje mentalnog i fizički razvoj kod dece. Cardiopalmus. Supresija imuniteta. Povećan rizik od razvoja zaraznih i tumorskih bolesti.

Tabela 4. 1 (kraj)

Funkcija mikroelemenata i ultramikroelemenata u ljudskom tijelu

Elementi	Funkcija	Mana
Jod	Igra važnu ulogu u stvaranju hormona štitnjače - tiroksina.	Funkcije štitne žlijezde su poremećene, a s nedostatkom joda mijenja se i njena struktura - sve do razvoja gušavosti.
Chromium	Kontrolira preradu šećera i drugih ugljikohidrata, metabolizam inzulina.	Povišen šećer u krvi, poremećena apsorpcija glukoze, a uz produženi nedostatak može se razviti dijabetes.
Bakar	Učestvuje u sintezi crvenih krvnih zrnaca, kolagena (odgovornog za elastičnost kože) i obnavljanju ćelija kože. Promoviše pravilnu apsorpciju gvožđa.	Anemija, poremećena pigmentacija kose i kože, temperatura ispod normale, psihički poremećaji.
Selen	Usporava proces starenja, jača imuni sistem. Prirodni je antioksidans - štiti ćelije od raka.	Smanjen imunitet, pogoršanje funkcije srca
Cink	Pomaže ćelijama pankreasa da proizvode insulin. Učestvuje u metabolizmu masti, proteina i vitamina, sintezi niza hormona. Stimulira reproduktivnu funkciju kod muškaraca, opći imunitet, otpornost na infekcije.	Usporen psihomotorni razvoj kod djece, ćelavost, dermatitis, smanjen imunitet i reproduktivnu funkciju, razdražljivost, depresija.
Mangan	Učestvuje u oksidativnim procesima, metabolizmu masnih kiselina i kontroliše nivo holesterola.	Poremećaji metabolizma holesterola, vaskularna ateroskleroza.
molibden	Stimuliše metabolizam, pomaže normalnu razgradnju masti.	Lipidi (masti) i metabolizam ugljikohidrata supstance, probavni problemi.
Fluor	Učestvuje u formiranju tvrdih zubnih tkiva i zubne cakline. Čvrstoća kostiju u velikoj meri zavisi od toga.	Krhkost zubne cakline, inflamatorne bolesti desni (na primjer, parodontitis).
Kobalt	Aktivira niz enzima, pojačava proizvodnju proteina, učestvuje u proizvodnji vitamina B12 i stvaranju inzulina.	Nedostatak vitamina B12, što dovodi do metaboličkih poremećaja.

Organska materija

Organska jedinjenja čine u prosjeku 20-30% ćelijske mase živog organizma. To uključuje biološke polimere - proteine, nukleinske kiseline i polisaharide, kao i masti i niz organskih supstanci niske molekularne težine - aminokiseline, jednostavnih šećera, nukleotidi itd.

Polimeri su složeni razgranati ili linearni molekuli koji se razlažu u monomere tokom hidrolize. Ako se polimer sastoji od jedne vrste monomera, onda se takav polimer naziva homopolimer; ako molekula polimera sadrži različite monomere, onda je to heteropolimer.

Ako se grupa različitih monomera u molekulu polimera ponavlja, radi se o regularnom heteropolimeru, a ako nema ponavljanja određene grupe monomera, radi se o nepravilnom heteropolimeru.

U sastavu ćelije predstavljeni su proteinima, ugljenim hidratima, mastima, nukleinske kiseline(DNK i RNA) i adenozin trifosfat (ATP).

Vjeverice

Od organskih supstanci ćelije, proteini su na prvom mestu po količini i važnosti. Proteini, ili proteini (od grčkog protos - prvi, glavni) su visokomolekularni heteropolimeri, organske supstance koje se razlažu tokom hidrolize do aminokiselina.

Jednostavni proteini (sastoje se samo od aminokiselina) sadrže ugljik, vodonik, dušik, kisik i sumpor.

Neki proteini (složeni proteini) formiraju komplekse s drugim molekulima koji sadrže fosfor, željezo, cink i bakar - to su složeni proteini koji osim aminokiselina sadrže i neproteinsku - prostetičku grupu. Može biti predstavljen jonima metala (metaloproteini - hemoglobin), ugljikohidratima (glikoproteini), lipidima (lipoproteini), nukleinskim kiselinama (nukleoproteini).

Proteini imaju ogromnu molekularnu težinu: jedan od proteina, mlečni globulin, ima molekulsku težinu od 42.000.

Proteini su nepravilni heteropolimeri čiji su monomeri α-aminokiseline. Preko 170 različitih aminokiselina pronađeno je u ćelijama i tkivima, ali ih sadrže samo proteini 20 α-aminokiselina.

U zavisnosti od toga da li se aminokiseline mogu sintetizirati u tijelu, razlikuju se: neesencijalne aminokiseline - deset aminokiselina koje se sintetizira u tijelu i esencijalne aminokiseline - aminokiseline koje se ne sintetiziraju u tijelu. Esencijalne aminokiseline se u organizam moraju uneti hranom.

Ovisno o sastavu aminokiselina, proteini su kompletni, ako sadrže cijeli set esencijalnih aminokiselina i neispravan, ako u njihovom sastavu nedostaju neke esencijalne aminokiseline.

Opća formula aminokiselina prikazana je na slici. Sve α -aminokiseline na α Atom -ugljika sadrži atom vodika, karboksilnu grupu (-COOH) i amino grupu (-NH2). Ostatak molekula je predstavljen radikalom.

Amino grupa lako vezuje jon vodonika, tj. pokazuje osnovna svojstva. Karboksilna grupa lako odustaje od vodikovog jona i pokazuje svojstva kiseline. Aminokiseline su amfoterično spojeva, jer u otopini mogu djelovati i kao kiseline i kao baze. U vodenim rastvorima aminokiseline postoje u različitim jonskim oblicima. To ovisi o pH otopine i da li je amino kiselina neutralna, kisela ili bazna.

U zavisnosti od broja amino grupa i karboksilnih grupa koje su uključene u sastav aminokiselina, razlikuju se neutralne aminokiseline koje imaju jednu karboksilnu grupu i jednu amino grupu, bazične aminokiseline koje imaju još jednu amino grupu u radikalu i kisele aminokiseline kiseline, koje imaju još jednu karboksilnu grupu u radikalu.

Peptidi– organske supstance koje se sastoje od malog broja aminokiselinskih ostataka povezanih peptidnom vezom. Formiranje peptida nastaje kao rezultat kondenzacijske reakcije aminokiselina (Sl. 4.6).

Kada amino grupa jedne aminokiseline stupi u interakciju s karboksilnom grupom druge, između njih nastaje kovalentna veza dušik-ugljik, koja se naziva peptid. U zavisnosti od broja aminokiselinskih ostataka uključenih u peptid, razlikuju se dipeptidi, tripeptidi, tetrapeptidi itd. Formiranje peptidne veze može se ponoviti mnogo puta. To dovodi do formiranja polipeptidi. Ako se polipeptid sastoji od velikog broja aminokiselinskih ostataka, tada se već naziva protein. Na jednom kraju molekule nalazi se slobodna amino grupa (nazvana N-terminus), a na drugom je slobodna karboksilna grupa (nazvana C-terminus).

Struktura proteinske molekule

Provođenje određenih proteina specifične funkcije zavisi od prostorne konfiguracije njihovih molekula, osim toga, energetski je nepovoljno za ćeliju da zadrži proteine ​​u nesavijenom obliku, u obliku lanca, pa se polipeptidni lanci savijaju, dobijajući određenu trodimenzionalnu strukturu, ili konformacija. Postoje 4 nivoa prostorne organizacije proteina.

Primarna struktura protein - redoslijed rasporeda aminokiselinskih ostataka u polipeptidnom lancu koji čini proteinski molekul. Veza između aminokiselina je peptidna veza.

Primarna struktura proteinskog molekula određuje svojstva proteinskih molekula i njihovu prostornu konfiguraciju. Zamjena samo jedne aminokiseline drugom u polipeptidnom lancu dovodi do promjene svojstava i funkcija proteina.

Na primjer, zamjena šeste glutaminske amino kiseline u b-podjedinici hemoglobina valinom dovodi do činjenice da molekula hemoglobina u cjelini ne može obavljati svoju glavnu funkciju - transport kisika (u takvim slučajevima osoba razvija bolest - srpasta stanica anemija).

Prvi protein čija je sekvenca aminokiselina identifikovana bio je hormon insulin. Istraživanje je sproveo F. Sanger na Univerzitetu Kembridž od 1944. do 1954. godine. Utvrđeno je da se molekul inzulina sastoji od dva polipeptidna lanca (21 i 30 aminokiselinskih ostataka) koji se drže jedan blizu drugog disulfidnim mostovima. Za svoj mukotrpan rad F. Sanger je dobio Nobelovu nagradu.

Rice. 4.6. Primarna struktura proteinske molekule

Sekundarna struktura– naređeno savijanje polipeptidnog lanca u α-heliks(izgleda kao produžena opruga) i β-struktura (presavijeni sloj). IN α- spirale NH-grupa ovog aminokiselinskog ostatka stupa u interakciju sa CO grupačetvrti njegov ostatak. Gotovo sve "CO-" i "NH-grupe" učestvuju u formiranju vodoničnih veza. Oni su slabiji od peptidnih, ali, ponovljeni mnogo puta, daju stabilnost i krutost ovoj konfiguraciji. Na nivou sekundarne strukture nalaze se proteini: fibroin (svila, paučina), keratin (kosa, nokti), kolagen (tetive).

Tercijarna struktura- polaganje polipeptidnih lanaca u globule, koje nastaju kao rezultat nastanka hemijskih veza (vodikovih, jonskih, disulfidnih) i uspostavljanja hidrofobnih interakcija između radikala aminokiselinskih ostataka. Glavnu ulogu u formiranju tercijarne strukture imaju hidrofilno-hidrofobne interakcije. U vodenim otopinama, hidrofobni radikali imaju tendenciju da se sakriju od vode, grupirajući se unutar globule, dok hidrofilni radikali, kao rezultat hidratacije (interakcija s vodenim dipolima), imaju tendenciju da se pojave na površini molekule.

U nekim proteinima tercijarna struktura je stabilizirana disulfidnim kovalentnim vezama formiranim između atoma sumpora dva cisteinska ostatka. Na nivou tercijarne strukture nalaze se enzimi, antitela i neki hormoni. Na osnovu oblika molekula, proteini se razlikuju globularni i fibrilarni. Ako fibrilarni proteini obavljaju uglavnom potporne funkcije, onda su globularni proteini topljivi i obavljaju mnoge funkcije u citoplazmi stanica ili u unutrašnje okruženje tijelo.

Kvartarna struktura karakterističan za složene proteine ​​čije molekule čine dvije ili više globula. Podjedinice se u molekulu drže isključivo nekovalentnim vezama, prvenstveno vodoničnim i hidrofobnim.

Najistraženiji protein sa kvartarnom strukturom je hemoglobin. Sastoji se od dvije a-podjedinice (141 aminokiselinski ostatak) i dvije b-podjedinice (146 aminokiselinskih ostataka).Svaka podjedinica je povezana s molekulom hema koji sadrži željezo. Mnogi proteini s kvaternarnom strukturom zauzimaju međupoziciju između molekula i ćelijskih organela - na primjer, mikrotubule citoskeleta sastoje se od proteina tubulin, koji se sastoji od dvije podjedinice. Cijev se produžava kao rezultat pričvršćivanja dimera na kraj.

Ako iz nekog razloga prostorna konformacija proteina odstupa od normalne, protein ne može obavljati svoje funkcije

Rice. 4.7. Strukture proteinskih molekula

Osobine proteina

1. Proteini su amfoterna jedinjenja , kombinuju bazična i kisela svojstva određena radikalima aminokiselina. Postoje kiseli, bazični i neutralni proteini. Određuje se sposobnost doniranja i dodavanja H+ svojstva bafera proteini, jedan od najmoćnijih pufera je hemoglobin u crvenim krvnim zrncima, koji održava pH krvi na konstantnom nivou.
2. Ima vjeverica rastvorljiv, Tu je nerastvorljiv proteini koji obavljaju mehaničke funkcije (fibroin, keratin, kolagen).
3. Hemijski postoje proteini aktivan(enzimi), jedu hemijski neaktivan.
4. Jedi održivo uticati raznim uslovima spoljašnje okruženje i izuzetno nestabilno. Vanjski faktori(promjene temperature, sastava soli okoliša, pH, zračenja) mogu uzrokovati poremećaj strukturne organizacije proteinskog molekula.
5. Proces gubitka trodimenzionalne konformacije svojstvene datoj proteinskoj molekuli naziva se denaturacija. Uzrok denaturacije je kidanje veza koje stabiliziraju određenu proteinsku strukturu. Istovremeno, denaturacija nije praćena destrukcijom polipeptidnog lanca, već promjena prostorne konfiguracije dovodi do promjene svojstava proteina i, kao posljedica toga, onemogućava proteinu da obavlja svoje inherentne biološke funkcije. .
6. Denaturacija može biti: reverzibilan, proces obnavljanja strukture proteina nakon denaturacije naziva se renaturacija. Ako je obnova prostorne konfiguracije proteina nemoguća, onda se naziva denaturacija nepovratan.
7. Uništenje primarna struktura proteinski molekul se zove degradacija.

Rice. 4.8. Denaturacija i renaturacija proteina

Funkcije proteina

Proteini obavljaju različite funkcije u ćeliji.

Proteini s tercijarnom strukturnom organizacijom imaju funkcionalnu aktivnost, ali u većini slučajeva samo tranzicija proteina tercijarne organizacije u kvarternu strukturu pruža specifičnu funkciju.

Enzimska funkcija

Sve biološke reakcije u ćeliji nastaju uz sudjelovanje posebnih bioloških katalizatora - enzima, a svaki enzim je protein; enzimi su lokalizirani u svim ćelijskim organelama i ne samo da usmjeravaju tijek različitih reakcija, već ih i ubrzavaju desetine i stotine tisuća puta. Svaki enzim je strogo specifičan.

Dakle, razgradnju škroba i njegovu konverziju u šećer (glukozu) uzrokuje enzim amilaza, šećer od trske razgrađuje samo enzim invertaza itd.

Mnogi enzimi se dugo koriste u medicinskoj i prehrambenoj (pekarska, pivarska, itd.) industrija.

Enzimi su specifični - mogu katalizirati jednu vrstu reakcije - specifičan molekul supstrata ulazi u aktivni centar.

Pošto su skoro svi enzimi proteini (postoje ribozimi, RNA koje kataliziraju određene reakcije), njihova aktivnost je najveća kada je fiziološki normalnim uslovima: većina enzima radi najaktivnije samo kada određena temperatura, pH, brzina ovisi o koncentraciji enzima i supstrata.

Kada se temperatura poveća na određenu vrijednost (u prosjeku do 50°C), katalitička aktivnost se povećava (za svakih 10°C brzina reakcije se povećava otprilike 2 puta).

Strukturna funkcija

Proteini su dio svih membrana koje okružuju i prožimaju ćeliju i organele.

Kada se kombinuje sa DNK, protein čini telo hromozoma, a kada se kombinuje sa RNK, čini telo ribozoma.

Otopine proteina niske molekularne težine dio su tekućih frakcija stanica.

Regulatorna funkcija

Neki proteini su hormoni - biološki aktivne tvari koje u krv oslobađaju različite žlijezde koje sudjeluju u regulaciji metaboličkih procesa.

Hormoni insulin i glukagon reguliše nivo ugljenih hidrata u krvi.

Transportna funkcija

Upravo su proteini povezani s prijenosom kisika, kao i hormoni u tijelu životinja i ljudi (to obavlja protein krvi hemoglobin).

Motorna funkcija

Sve vrste staničnih motoričkih reakcija izvode posebni kontraktilni proteini aktin i miozin, koji određuju kontrakciju mišića, kretanje bičaka i cilija kod protozoa, kretanje hromozoma prilikom diobe ćelije i kretanje biljaka.

Zaštitna funkcija

Mnogi proteini formiraju zaštitni omotač koji štiti tijelo od štetnih efekata, na primjer, rožnate formacije - kosa, nokti, kopita, rogovi. Ovo je mehanička zaštita. Kao odgovor na unošenje stranih proteina (antigena) u tijelo, krvne stanice proizvode proteinske tvari (antitijela) koja ih neutraliziraju, štiteći tijelo od štetnog djelovanja. Ovo je imunološka odbrana.

Energetska funkcija

Proteini mogu poslužiti kao izvor energije. Razlažući se na konačne produkte razgradnje - ugljični dioksid, vodu i tvari koje sadrže dušik, oslobađaju energiju potrebnu za mnoge životne procese u ćeliji 17,6 KJ.

Funkcija receptora

Receptorski proteini su proteinski molekuli ugrađeni u membranu koji mogu promijeniti svoju strukturu kao odgovor na dodavanje određene kemijske tvari.

Funkcija skladištenja

Ovu funkciju obavljaju takozvani rezervni proteini, koji su izvori ishrane za fetus, na primer proteini jajeta (ovalbumin). Glavni protein u mlijeku (kazein) također ima prvenstveno nutritivnu funkciju.

Brojni drugi proteini se koriste u tijelu kao izvor aminokiselina, koje su pak prekursori biološki aktivnih tvari koje reguliraju metaboličke procese.

Toksična funkcija

Toksini, otrovne tvari prirodnog porekla. Tipično, toksini uključuju visokomolekularna jedinjenja (proteini, polipeptidi, itd.), kada uđu u tijelo, stvaraju se antitijela.

Prema cilju djelovanja, toksini se dijele na sledeće grupe:

Hematični otrovi su otrovi koji utiču na krv.

Neurotoksini su otrovi koji utiču nervni sistem i mozak.

Mioksični otrovi su otrovi koji oštećuju mišiće.

Hemotoksini su toksini koji oštećuju krvni sudovi i izazvati krvarenje.

Hemolitički toksini su toksini koji oštećuju crvena krvna zrnca.

Nefrotoksini su toksini koji oštećuju bubrege.

Kardiotoksini su toksini koji oštećuju srce.

Nekrotoksini su toksini koji uništavaju tkiva, uzrokujući njihovo odumiranje (nekroza).

Toksične supstance falotoksini i amatoksini se nalaze u razne vrste: blijeda žabokrečina, smrdljiva mušica, proljeće.

Ugljikohidrati

Ugljikohidrati, ili saharidi, - organske tvari, koje uključuju ugljik, kisik, vodonik. Ugljikohidrati čine oko 1% mase suhe tvari u životinjskim stanicama i do 5% u ćelijama jetre i mišića. Biljne ćelije su najbogatije ugljenim hidratima (do 90% suve mase).

Hemijski sastav ugljenih hidrata karakteriše njihova opšta formula C m (H 2 O) n, gde je m≥n. Broj atoma vodika u molekulima ugljikohidrata je obično dvostruko veći od broja atoma kisika (to jest, isti kao u molekulu vode). Otuda i naziv - ugljeni hidrati.

IN biljne ćelije ima ih mnogo više nego kod životinja. Ugljikohidrati sadrže samo ugljik, vodonik i kisik.

Najjednostavniji ugljikohidrati uključuju jednostavne šećere (monosaharide). Sadrže pet (pentoze) ili šest (heksoze) atoma ugljika i isti broj molekula vode.

Primjeri monosaharida su glukoza i fruktoza, koje se nalaze u mnogim biljnim plodovima. Osim u biljkama, glukoza se nalazi i u krvi.

Složeni ugljikohidrati se sastoje od nekoliko molekula jednostavnih ugljikohidrata. Disaharid nastaje iz dva monosaharida.

Stolni šećer (saharoza), na primjer, sastoji se od molekula glukoze i molekula fruktoze.

Mnogo veći broj molekule jednostavnih ugljikohidrata su uključene u takve složenih ugljenih hidrata, kao što su skrob, glikogen, vlakna (celuloza).

U molekulu vlakna, na primjer, postoji od 300 do 3000 molekula glukoze.

Funkcije ugljikohidrata

Energetska funkcija

jedna od glavnih funkcija ugljikohidrata. Ugljikohidrati (glukoza) su glavni izvori energije u životinjskom tijelu. Osigurajte do 67% dnevne potrošnje energije (najmanje 50%). Kada se 1 g ugljikohidrata razgradi, oslobađa se 17,6 kJ vode i ugljičnog dioksida.

Funkcija čuvanja

se izražava u akumulaciji škroba u biljnim stanicama i glikogena u životinjskim stanicama, koje imaju ulogu izvora glukoze, lako je oslobađajući po potrebi.

Potporna i konstrukcijska funkcija

Ugljikohidrati su dio staničnih membrana i ćelijskih zidova (celuloza je dio ćelijskog zida biljaka, ljuska zglavkara se formira od hitina, murein čini ćelijski zid bakterija). Kombinujući se sa lipidima i proteinima, formiraju glikolipide i glikoproteine. Riboza i deoksiriboza su dio monomera nukleotida.

Funkcija receptora

Oligosaharidni fragmenti glikoproteina i glikolipida staničnih zidova obavljaju funkciju receptora, percipirajući signale koji dolaze iz vanjskog okruženja.

Zaštitni funkcija

Sluz koju luče različite žlijezde bogata je ugljikohidratima i njihovim derivatima (na primjer, glikoproteinima). Štiti jednjak, crijeva, želudac, bronhije od mehaničko oštećenje, sprečavaju bakterije i viruse da uđu u organizam.

Lipidi

Lipidi su grupa organskih jedinjenja koja nemaju ni jednu hemijsku karakteristiku. Zajedničko im je to što su svi nerastvorljivi u vodi, ali su vrlo topljivi u organskim rastvaračima (eter, hloroform, benzin).

Postoje jednostavni i složeni lipidi.

Jednostavni lipidi su dvokomponentne tvari koje su estri viših masnih kiselina i nešto alkohola, najčešće glicerola.

Složeni lipidi se sastoje od višekomponentnih molekula.

Od jednostavnih lipida razmotriti masti i voskovi.

Mastiširoko rasprostranjena u prirodi. Masti su estri viših masnih kiselina i trihidričnog alkohola - glicerola. U hemiji se ova grupa organskih jedinjenja obično naziva trigliceridima, jer su sve tri hidroksilne grupe glicerola povezane sa masne kiseline.

Više od 500 masnih kiselina pronađeno je u trigliceridima, čiji molekuli imaju sličnu strukturu.

Kao i aminokiseline, masne kiseline imaju istu grupu za sve kiseline - hidrofilnu karboksilnu grupu (–COOH) i hidrofobni radikal, koji ih razlikuje jednu od druge. Zbog toga opšta formula masne kiseline imaju oblik R-COOH. Radikal je ugljikovodični rep koji se razlikuje u različitim masnim kiselinama u broju –CH 2 grupa.

Večina sadrži masne kiseline u "repu" čak broj atoma ugljika, od 14 do 22 (najčešće 16 ili 18). Osim toga, ugljikovodični rep može sadržavati različit broj dvostrukih veza. Na osnovu prisustva ili odsustva dvostrukih veza u repu ugljikovodika razlikuju se zasićene masne kiseline, koji ne sadrže dvostruke veze u repu ugljikovodika i nezasićene masne kiseline koje imaju dvostruke veze između atoma ugljika (-CH=CH-). Ako u trigliceridima prevladavaju zasićene masne kiseline, tada su one na sobnoj temperaturi čvrste (masti), ako su nezasićene, tečne su (ulja). Gustina masti je manja od vode, pa u vodi plutaju i nalaze se na površini.

Vosak– grupa jednostavnih lipida, koji su estri viših masnih kiselina i alkohola visoke molekularne težine. Nalaze se u životinjskom i biljnom carstvu, gdje obavljaju uglavnom zaštitne funkcije.

Kod biljaka, na primjer, prekrivaju listove, stabljike i plodove tankim slojem, štiteći ih od vlaženja vodom i prodora mikroorganizama. Rok trajanja voća ovisi o kvaliteti voštanog premaza. Pod zaklonom pčelinji vosak Med se skladišti i razvijaju se larve.

Za kompleksne lipide uključuju fosfolipide, glikolipide, lipoproteine, steroide, steroidni hormoni, vitamini A, D, E, K.

Fosfolipidi– estri polihidričnih alkohola sa višim masnim kiselinama koji sadrže ostatak fosforne kiseline. Ponekad dodatne grupe (azotne baze, aminokiseline) mogu biti povezane s njim.

U pravilu, molekul fosfolipida sadrži dva ostatka viših masnih kiselina i jedan ostatak fosforne kiseline. Fosfolipidi su prisutni u svim ćelijama živih bića, učestvujući uglavnom u formiranju fosfolipidnog dvosloja ćelijskih membrana - ostaci fosforne kiseline su hidrofilni i uvek usmereni ka spoljašnjoj i unutrašnjoj površini membrane, a hidrofobni repovi su usmereni jedan prema drugom unutra. membranu.

Glikolipidi- To su ugljikohidratni derivati ​​lipida. Njihovi molekuli, uz polihidrični alkohol i više masne kiseline, sadrže i ugljikohidrate. Lokalizirani su prvenstveno na vanjskoj površini plazma membrane, gdje su njihove komponente ugljikohidrata uključene među ostale ugljikohidrate na površini ćelije.

Lipoproteini– molekule lipida povezane s proteinima. Ima ih puno u membranama, proteini mogu prodrijeti kroz membranu pravo kroz nju, nalaze se ispod ili iznad membrane i mogu biti uronjeni u lipidni dvosloj na različite dubine.

Lipoidi- supstance slične mastima. To uključuje steroidi(široko rasprostranjen u životinjskim tkivima, holesterol i njegovi derivati ​​- hormoni kore nadbubrežne žlezde - mineralokortikoidi, glukokortikoidi, estradiol i testosteron - ženski i muški polni hormoni, respektivno). Lipoidi uključuju terpene ( esencijalna ulja, od kojih zavisi miris biljaka), giberelini (supstance za rast biljaka), neki pigmenti (hlorofil, bilirubin), vitamini rastvorljivi u mastima (A, D, E, K).

Funkcije lipida prikazane su u tabeli 4.1.

Tabela 4.2.

Funkcije masti

Energija	Glavna funkcija triglicerida. Kada se 1 g lipida razgradi, oslobađa se 38,9 kJ
Strukturno	Fosfolipidi, glikolipidi i lipoproteini učestvuju u formiranju ćelijskih membrana.
Skladištenje	Masti i ulja su rezervni nutrijenti u životinjama i biljkama. Važno za životinje koje hiberniraju tokom hladne sezone ili duge šetnje kroz područja gdje nema izvora hrane.Ulja sjemenki biljaka su neophodna da bi sadnica obezbijedila energiju.
Zaštitni	Slojevi masti i masnih kapsula pružaju amortizaciju za unutrašnje organe. Slojevi voska koriste se kao vodoodbojni premaz na biljkama i životinjama.
Toplotna izolacija	Subkutano masno tkivo sprečava dotok toplote u okolni prostor. Važno za vodene sisare ili sisare koji žive u hladnoj klimi.
Regulatorno	Giberelini regulišu rast biljaka. Spolni hormon testosteron odgovoran je za razvoj muških sekundarnih spolnih karakteristika. Spolni hormon estrogen odgovoran je za razvoj ženskih sekundarnih polnih karakteristika i reguliše menstrualni ciklus. Mineralokortikoidi (aldosteron, itd.) kontrolišu metabolizam vode i soli. Glukokortikoidi (kortizol i dr.) učestvuju u regulaciji metabolizma ugljikohidrata i proteina.
Metabolički izvor vode	Kada se oksidira 1 kg masti, oslobađa se 1,1 kg vode. Važno za stanovnike pustinje.
Katalitički	Vitamini rastvorljivi u mastima A, D, E, K su kofaktori enzima, odnosno sami ovi vitamini nemaju katalitičku aktivnost, ali bez njih enzimi ne mogu obavljati svoje funkcije.

Rice. 9. Hemijska struktura lipida i ugljikohidrata

Adenozin trifosfat (ATP)

Dio je svake ćelije, gdje obavlja jednu od najvažnijih funkcija - skladištenje energije. ATP molekule sastoje se od azotne baze adenina, ugljikohidrata riboze i tri molekula fosforne kiseline.

Nestabilno hemijske veze, koji povezuju molekule fosforne kiseline u ATP, vrlo su bogati energijom (makroergijske veze): kada se te veze pokidaju, energija se oslobađa i koristi u živoj ćeliji za podršku vitalnih procesa i sinteze organskih tvari.

Rice. 4.10. Struktura ATP molekula

4.4. Praktični zadatak