Неорганические вещества и их роль в клетке

Эукариоты

Эукариоты представляют собой одну из трех основных клеточных категорий, которые включают в себя более сложную организацию и наиболее разнообразную структуру в сравнении с другими типами клеток. У эукариотических клеток есть отделы и структуры, такие как ядро, митохондрии и ряда других мембранных органелл, которые отсутствуют в прокариотических клетках.

Эукариоты представляют большинство многоклеточных организмов, включая животных, растения и грибы, а также некоторые протисты. Кроме того, эукариотические клетки также могут существовать как одноклеточные организмы, такие как некоторые вирусы и некоторые протисты.

Эукариотические клетки характеризуются своей сложной внутренней структурой, где все органеллы находятся внутри клеточного мембранного органеллы в определенных местах. Примеры этих органелл включают ядро, который содержит генетическую информацию, митохондрии, которые выполняют роль в процессе дыхания, и хлоропласты, которые входят в процесс фотосинтеза у растений.

Эукариотические клетки также имеют более развитый цитоскелет, который обеспечивает поддержку и механическую поддержку клетки. Они также имеют специализированные структуры, называемые клеточные стенки, которые предоставляют дополнительную защиту и поддержку для клетки.

Клеточные структуры в эукариотических клетках позволяют им выполнять различные функции, такие как синтез белков, производство энергии, обработка информации и сохранение генетической информации. Благодаря этим сложным структурам, эукариотические клетки могут выполнять широкий спектр биологических функций и представляют собой основу для высших форм жизни на планете.

Строение и функции белков

Белки считаются сложными органическими соединениями, в составе которых преобладают аминокислоты. В жизни всех организмов эти вещества имеют первостепенное значение, поэтому их содержание составляет 50-80%.

Структурными единицами белков считаются аминокислоты, соединяющиеся в цепочки. Молекулы данных соединений представляет длинную цепь, состоящую из 50-1500 аминокислот скрепленных пептидной связью.

Аминокислоты выстраиваются в определенной последовательности, образуя полипептидную цепочку белка. Причем не всегда это просто цепочка, часто белки образуют различные конфигурации в пространстве. Поэтому принято выделять несколько уровней организации белковой молекулы.

Последовательная линейная цепочка аминокислот белковой молекулы является простейшим уровнем организации, названная первичной структурой. Она специфична для каждого белка, определяет его свойства, а также функции.

2. Вторичный уровень организации представлен спирально закрученной цепочкой белковой молекулы. Витки спирали скрепляются водородными связями.
3. Вследствие дальнейшей укладки спирали образуется специфичная для всякого белка конфигурация, называемая третичной структурой. Прочность обеспечивается водородными, ионными и гидрофобными взаимодействиями.
4. Четвертичная структура образуется при объединении отдельных молекул белка в единую систему. Такой уровень организации структуры белковой молекулы можно наблюдать у гемоглобина. Причем только при таком сложном строении молекула этого белка способна реализовывать транспорт кислорода.

Под влиянием различных факторов происходит трансформация структуры белка вследствие разрыва связей. Такой процесс получил обозначение денатурация белка.

Денатурацию белка способны вызывать различные физические, а также химические факторы, к примеру, температура, облучение, влияние химических веществ. Причем денатурация структуры белка способна быть обратимой, а может, и нет.

По своему составу и строению белки различаются. Познакомимся с классификацией белков. Часто их делят на две группы: простые и сложные белки или протеины и протеиды.

В состав простых белков входят только аминокислоты. К ним относятся альбумины (сыворотка крови), глобулины (фибриноген крови), гистоны (составные компоненты гемоглобина).

В сложные белки помимо аминокислот входят и некоторые иные соединения – углеводы, липиды. Сложными белками являются фосфопротеины (казеин молока), гликопротеины (плазма крови).

Белки выполняют в клетке ряд значительных функций.

Остановимся на них подробнее.

1. Эти соединения называют «кирпичиками» нашего организма. Они осуществляют строительную функцию. Белки входят в состав клеточных мембран, а также органоидов клетки. Стенки кровеносных сосудов, хрящи и сухожилия также состоят из них.

2. Двигательная функция обеспечивается особыми сократительными белками, благодаря которым осуществляется движение ресничек, жгутиков, сокращение мускулатуры.

3. Белки выполняют транспортную функцию благодаря своей способности связывать и переносить с током крови химические соединения. Здесь стоит упомянуть гемоглобин, с помощью которого происходит транспорт кислорода ко всем органам и тканям.

4. Следует отметить и защитную функцию белков в клетке. При проникновении в клетку чужеродных веществ происходит выработка особых белков – иммуноглобулинов или антител, которые их нейтрализуют.
5. Белкам, входящим в состав клеточной мембраны, присуща сигнальная функция. На оболочку оказывает воздействие какой-либо фактор и белок изменяет свою структуру, тем самым отправляя сигнал в клетку.
6. Гормоны в нашем организме имеют белковую природу и выполняют регуляторную функцию. Их основная задача поддерживать постоянство внутренней среды организма. Каталитическую функцию выполняют многочисленные ферменты из числа протеинов и протеидов.
7. Белки способны осуществлять энергетическую функцию – распад 1 г белка сопровождается выделением приблизительно 18 кДж энергии.

В природе существует значительное число белков, которые отличаются по строению и функциям. Между тем, роль белков огромна для организмов, они считаются основой жизни на планете.

Специализация клеток формирует различные ткани и органы организма

Специализация клеток возникает вследствие активации определенного набора генов, которые определяют их форму, структуру и функции. В результате этого процесса, клетки приобретают уникальные особенности, позволяя им выполнять специализированные задачи.

Вся биологическая разнообразность тканей и органов организма определяется специализацией клеток. Например, эпителиальные клетки образуют покровные ткани, которые защищают организм от внешней среды. Клетки нервной ткани, называемые нейронами, специализированы для передачи и обработки сигналов нервной системы. Мышечные клетки обладают способностью к сокращению, обеспечивая движение организма.

Таким образом, специализация клеток позволяет им выполнять определенные функции и образовывать различные ткани и органы организма. Это является основой для возможности функционирования и выживания живых организмов в разнообразных условиях окружающей среды.

Ткань/Орган	Функции
Покровные ткани	Защита организма, выделение секретов
Нервная ткань	Передача и обработка сигналов нервной системы
Мышечная ткань	Обеспечение движения организма
Кровь	Транспорт кислорода и питательных веществ, защита организма

Пигменты

❖ Пигменты — это окрашенные соединения в составе раститель-

ных и животных клеток; вещества, избирательно поглощающие свет определенных диапазонов видимой области спектра.

■ Пигменты являются сложными эфирами хлорофиллиновой кислоты и спиртов (фитола и метанола).

■ Представители пигментов: хлорофиллы a, b, с, d (участвуют в фотосинтезе), ксантофиллы (содержат атомы кислорода), каротины (не содержат атомов кислорода).

■ Пигменты входят в состав различных ферментов, включаются в структуру клеточных мембран.

❖ Функции пигментов:

■ обеспечивают фотосинтез (хлорофиллы);

■ придают окраску организмам;

■ участвуют в дыхании (гемоглобин);

■ играют важную роль в зрении (родопсины);

* защищают организм от ультрафиолетового излучения (у растений — каротиноиды, у животных — меланин).

клетки

Клетки взаимодействуют друг с другом, образуя систему организма

Каждая клетка выполняет свою специфическую функцию, но ее работа тесно связана с функциями других клеток. Они взаимодействуют с помощью различных сигналов и веществ, которые могут передаваться через пространство между клетками или посредством специальных структур, называемых контактными местами.

Например, нервные клетки передают информацию друг другу и другим клеткам путем электрических импульсов и химических сигналов. Клетки иммунной системы взаимодействуют для борьбы с инфекциями и защиты организма от вредных веществ. Клетки мышц взаимодействуют, чтобы обеспечить движение.

Комплексное взаимодействие клеток обеспечивает гармоничную работу всего организма. Каждая клетка вносит свой вклад в функционирование органов и систем организма, таких как сердце, легкие, пищеварительная, эндокринная и многие другие.

Таким образом, клетки формируют сложную и взаимосвязанную систему, которая обеспечивает жизнедеятельность организма и позволяет ему адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды.

Вода

Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, важнейшим является вода. Количество ее составляет от 60 до 95% общей массы клетки. Вода играет важнейшую роль в жизни клеток и живых организмов в целом. Помимо того что она входит в их состав, для многих организмов это еще и среда обитания.

Роль воды в клетке определяется ее уникальными химическими и физическими свойствами, связанными главным образом с малыми размерами молекул, с полярностью ее молекул и с их способностью образовывать друг с другом водородные связи.

Вода как компонент биологических систем выполняет следующие важнейшие функции:

Вода—универсальный растворитель для полярных веществ, например солей, Сахаров, спиртов, кислот и др. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными. Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно; соответственно возрастает реакционная способность вещества. Именно по этой причине большая часть химических реакций в клетке протекает в водных растворах. Ее молекулы участвуют во многих химических реакциях, например при образовании или гидролизе полимеров. В процессе фотосинтеза вода является донором электронов, источником ионов водорода и свободного кислорода. Неполярные вещества вода не растворяет и не смешивается с ними, поскольку не может образовывать с ними водородные связи. Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными. Гидрофобные молекулы или их части отталкиваются водой, а в ее присутствии притягиваются друг к другу. Такие взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, а также многих белковых молекул, нуклеинов вых кислот и ряда субклеточных структур. Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. Для разрыва водородных связей, удерживающих молекулы воды, требуется поглотить большое количество энергии. Это свойство обеспечивает поддержание теплового баланса организма при значительных перепадах температуры в окружающей среде. Кроме того, вода отличается высокой теплопроводностью, что позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме. Вода характеризуется высокой теплотой парообразования, т. е. способностью молекул уносить с собой значительное количество тепла при одновременном охлаждении организма. Благодаря этому свойству воды, проявляющемуся при потоотделении у млекопитающих, тепловой одышке у крокодилов и других животных, транспирации у растений, предотвращается их перегрев. Для воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение

Это свойство имеет очень важное значение для адсорбционных процессов, для передвижения растворов по тканям (кровообращение, восходящий и нисходящий токи в растениях). Многим мелким организмам поверхностное натяжение позволяет удерживаться на воде или скользить по ее поверхности

Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма. У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие). Вода — составная часть смазывающих жидкостей (синовиальной — в суставах позвоночных, плевральной — в плевральной полости, перикардиальной — в околосердечной сумке) и слизей (облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи, слез, спермы и др.

Калий

Одной из основных ролей калия является поддержание электрохимического потенциала клеточных мембран. Он является основным катионом внутриклеточной жидкости и способствует поддержанию нормального равновесия между внутриклеточной и внеклеточной средой. Это необходимо для обмена веществ и передачи нервных импульсов.

Калий также участвует в регуляции осмотического давления в клетке. Он управляет уровнем воды внутри клетки и поддерживает оптимальную концентрацию электролитов. Это помогает балансировать и поддерживать нормальную работу клеток.

Калий принимает участие в активации многих ферментов, которые участвуют в обмене веществ в клетках. Он также помогает в развитии и укреплении мышц, включая сердечную мышцу. Калий является важным элементом, необходимым для регуляции сердечного ритма и поддержания нормального кровяного давления.

Нормальный уровень калия в организме поддерживается путем регуляции его поступления с пищей и его выведения через почки. Недостаток или избыток калия может привести к различным проблемам здоровья, таким как нарушение работы сердца, мышц, нервной системы и почек.

Роль калия в организме	Примеры продуктов, богатых калием
Регуляция равновесия электролитов	Бананы, орехи, картофель, авокадо
Поддержание нормального сердечного ритма	Сушеные абрикосы, рыба, курица
Укрепление мышц	Молоко, йогурт, гречка

В общем, калий является важным элементом, необходимым для нормального функционирования клеток и поддержания здоровья. Он выполняет множество важных биологических функций, включая участие в поддержании электрохимического потенциала клеточных мембран, регуляцию осмотического давления и активацию ферментов.

Роль калия в клетке

Он играет важную биологическую роль и поддерживает множество процессов внутри клеток организма. Вот некоторые из них:

• Регуляция осмотического давления. Калий контролирует водный баланс клетки и помогает поддерживать ее структуру и функцию. Он регулирует движение воды через мембрану клетки, что способствует сохранению ее формы и устойчивости.
• Участие в синтезе белка. Калий активирует ряд ферментов, которые участвуют в процессе синтеза белка. Белки являются основными строительными блоками клеток и играют важную роль во многих биологических процессах.
• Регуляция работы нервной системы. Калий играет ключевую роль в передаче нервных импульсов. Он помогает создавать электрический потенциал через мембрану клетки, что позволяет нервным клеткам генерировать и передавать сигналы.
• Участие в сократительной активности мышц. Калий регулирует сократительную активность и контрактильность мышц. Он помогает регулировать концентрацию кальция в клетках мышц, что влияет на их сократительную способность.
• Поддержание равновесия кислотно-щелочного баланса. Калий играет роль буфера и участвует в регуляции кислотно-щелочного баланса в клетке. Он помогает поддерживать оптимальное pH внутри клетки, что является важным для многих биохимических реакций.

Важно отметить, что нормальный уровень калия в организме должен поддерживаться в узком диапазоне. Потеря калия или его избыток может привести к серьезным нарушениям функционирования организма

Поэтому необходимо обеспечивать достаточный прием калия с пищей и следить за его уровнем.

Нуклеиновые кислоты. АТФ

Нуклеиновые кислоты – биополимеры, способствующие хранению и передаче наследственных данных.

Макромолекулы нуклеиновых кислот выявлены в 1869г швейцарским ученым Ф. Мишером в лейкоцитах, содержащихся в гное. Затем данные соединения найдены в клетках абсолютно всех существ.

Как и белки, нуклеиновые кислоты считаются биополимерами. Их мономером стал нуклеотид, строение его представлено на рисунке.

Мономеры соединяются и образуют полинуклеотидную цепь за счет ковалентных связей, появляющихся между углеводом одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого.

Имеется 2 типа нуклеиновых кислот – дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Отличия в наименованиях говорят о разном строении: молекула ДНК включает углевод дезоксирибозу, а молекула РНК – рибозу.

Познакомимся со строением ДНК и РНК на рисунке.

Наиболее сложное строение наблюдается у молекулы ДНК, представляющей конфигурацию из двух цепочек, скрученных спирально.

Выделяют 4 типа разнообразных нуклеотидов в молекуле ДНК, но из-за различной их очередности в цепи достигается колоссальное обилие нуклеиновых кислот.

Соединяются 2 полинуклеотидные цепи в одну молекулу при помощи водородных связей, возникающих между азотистыми основаниями. Рассмотрим принцип их объединения на рисунке.

Благодаря особенностям строения протяженность молекулы ДНК может достигать сотен тысяч нанометров, что намного больше самой крупной молекулы белка. В клетке ДНК содержится в ядре, где входит в состав хромосом, а также есть в митохондриях и пластидах. Основной функцией ДНК считается хранение наследственной информации.

Строение РНК более простое –молекула представлена одной цепью нуклеотидов, закрученной в спираль. Различают три типа РНК.

• Информационной РНК насчитывается приблизительно 6%. Основной функцией информационной РНК является перенос информации к рибосомам, где она используется для образования белка.
• Транспортная РНК образуется в ядрышках, затем перемещается в цитоплазму, где доставляет аминокислоты на рибосомы. Ее находится в клетке 10%. Всякой аминокислоте подходит своя молекула транспортной РНК.
• Больше всего в клетке имеется рибосомных РНК – 85%. Они синтезируются в ядрышках, а затем связываются с белками, создавая рибосомы. Функция рибосомной РНК: запускать и прекращать процесс присоединения аминокислот при образовании белка.

В любой клетке содержатся такие органические соединения как аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Молекула АТФ снабжает энергией большинство реакций, с ее помощью клетка движется, осуществляется синтез веществ.

Любое вещество играет конкретную роль в протекании жизненных процессов. Нехватка какого-либо вещества способно приводить к нарушению данных процессов. Чтобы этого не происходило, организм приспособился самостоятельно поддерживать постоянство состава своей внутренней среды. Обеспечивается это с помощью нервной и гуморальной регуляции организма. Вспомнить, как осуществляются эти процессы, вы можете, обратившись к уроку Организм как единое целое.

Что такое клетка биология пятый класс

Сходное клеточное строение организмов — свидетельство того, что все живое имеет единое происхождение. Гимнастика для глаз Лабораторная работа «Приготовление и рассматривание препарата кожицы чешуи лука под микроскопом» Цель работы: формирование навыков работы с микроскопом при изучении натурального объекта; изучение строения растительных клеток кожицы лука и их основных частей. Инструктаж к лабораторной работе Повтори правила техники безопасности при выполнении лабораторной работы. Повтори устройство микроскопа. Повтори правила работы с микроскопом. Внимательно изучить содержание и порядок выполнения работы.

Теперь ты знаешь, что такое клетка. Задай себе вопрос — какими функциями они выполняют в теле человека? Попытайся представить жизнь без клеток. Для меня она была бы довольно скучной! Значение клеток в организмах Клетки есть у всех живых организмов — от маленьких бактерий до больших животных. Каждая клетка выполняет свою специальную роль в организме, будь то дыхание, пищеварение или даже мышление. Клетки работают вместе, как команда, чтобы поддерживать жизнь. Некоторые клетки имеют маленькие волоски, называемые ресницами, чтобы помочь им передвигаться. Другие клетки, называемые нейроны, отвечают за передачу информации в мозге.

И есть еще клетки, называемые фотоосновными, которые используют энергию солнца для создания пищи для растений. Болезни могут возникнуть, когда клетки не работают должным образом. Например, раковые клетки начинают расти без контроля, а клетки иммунной системы борются с инфекциями. Биологи изучают клетки, чтобы понять, как они работают и как помочь людям быть здоровыми. Все живые организмы состоят из клеток Клетки выполняют различные функции в организме Клетки работают вместе, как команда, чтобы поддерживать жизнь Клетки имеют разные формы и функции Биологи изучают клетки, чтобы понять болезни и помочь людям быть здоровыми Основные части клетки Ты когда-нибудь задумывался о том, что составляет наши тела? Все наше тело состоит из маленьких строительных блоков, которые называются клетками. Каждая клетка имеет свои основные части, которые выполняют разные функции. Давайте рассмотрим некоторые из них: Ядро: Это как «командный центр» клетки. В нем содержится наша генетическая информация, к которой мы можем проследить наши черты.

Цитоплазма: Это гелеподобная субстанция, которая заполняет клетку. В ней происходят все химические реакции, необходимые для жизни клетки. Мембрана: Это как оболочка, которая окружает клетку. Она контролирует, что проходит внутрь и вне клетки, подобно охраннику. Митохондрии: Это как «энергетические заводы» клетки. Они преобразуют пищу, которую мы едим, в энергию, которую клетка может использовать. Рибосомы: Это место, где происходит синтез белков в клетке. Белки нужны для множества процессов в клетке. Это лишь несколько основных частей клетки, но каждая из них играет важную роль в функционировании клетки.

Благодаря этим частям клетки, она может выполнять свои функции и поддерживать жизнь. Так что следующий раз, когда вы задумываетесь о своем теле, помните, что каждая часть — это результат работы маленьких клеток! Разновидности клеток В биологии есть различные типы клеток, каждый из которых выполняет свою специфическую функцию. Представь себе, что ты космический исследователь, отправляющийся на путешествие в неизведанный мир клеток. Заинтересованно, не правда ли? Тогда начнем наше путешествие и узнаем больше о клетках!

Какие особенности клеток говорят о том, что они живые? Клетки дышат растут питаются делятся. Человеческий организм берет начало от одной клетки, образующейся в результате слияния двух половых клеток. Взрослый организм состоит примерно из 100 триллионов клеток.

Откуда появляется такое множество клеток? Множество клеток появляется из-за того, что клеткам организма присуще постоянное деление путем митоза. Из одной клетки образуется две дочерние. Такими темпами в организме человека появляется большое количество клеток. Рассмотрите на рисунке клетки разных частей растения и тела человека. Как вы думаете, почему в одном организме так много разновидностей клеток?

Спасибо большое лектору за то, что она поделилась своим опытом! Разобралась сразу же , всё очень аккуратно и оперативно. Нет ни одного недостатка. Я не пожалела, что доверилась и приобрела у вас этот табель. Благодаря Вам сэкономила время , сейчас же составляю табель для работников. Удачи и успехов Вам в дальнейшем! Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций.

Роль некоторых химических элементов клетки

Макроэлементы углерод, водород, кислород и азот являются основой биополимеров, а именно белков и нуклеиновых кислот, первые три из них входят в состав углеводов и липидов. В состав органических веществ входят также фосфор и сера.

Многие элементы входят в состав жизненно важных веществ, участвуют в обменных процессах. Они являются составными компонентами минеральных солей, которые находятся в виде катионов и анионов, их соотношение определяет кислотность среды. Чаще всего она слабощелочная. Ионы натрия и калия участвуют в проведение нервных импульсов.

Гемоглобин содержит железо, хлорофилл – магний, твердость костям и зубам придают нерастворимые соли кальция.

Рис. 2. Состав клетки

Некоторые химические элементы являются компонентами неорганических веществ, например, воды. Она играет большую роль в жизнедеятельности как растительной, так и животной клетки. Вода является хорошим растворителем, из-за этого все вещества внутри организма делятся на:

• Гидрофильные – растворяются в воде;
• Гидрофобные – не растворяются в воде.

Благодаря наличию воды клетка становится упругой, она способствует перемещению органических веществ в цитоплазме, является участником различных реакция (например, фотосинтеза), участвует в регуляции температурного режима.

Рис. 3. Вещества клетки.

Биологическая мембрана

Схема строения биологической мембраны: 1 — гидрофильные концы липидных молекул; 2 — гидрофобные концы липидных молекул; 3 — периферические белки; 4 — полуинтегральные белки; 5 — интегральные белки; 6 — гликокалис.

Эукариотическая клетка представляет собой элементарную живую систему, состоящую из трех основных структурных компонентов оболочки, цитоплазмы и ядра.

Биологическая (элементарная) мембрана имеет толщину 6 — 10 нм и при рассмотрении под электронным микроскопом выглядит трехслойной. Наружный и внутренний слои мембраны (темные) образованы молекулами белков, а средний (светлый) – бимолекулярным слоем липидов (преимущественно фосфолипиды). Липидные молекулы расположены строго упорядоченно: гидрофильные концы молекул обращены к белковым слоям, а гидрофобные – друг к другу. Белковые молекулы по отношению к липидному слою могут располагаться по-разному: большинство их находится на наружной и внутренней поверхностях билипидного слоя (периферические белки), часть молекул пронизывает один слой липидных молекул (полуинтегральные белки), а часть – оба слоя липидных молекул (интегральные белки). Такая структура мембран обеспечивает их свойства:

• пластичность;
• полупроницаемость;
• способность самозамыкаться.

Биологическая мембрана обладает избирательной проницаемостью, которая обусловлена особенностями ее строения. Большинство интегральных белковых молекул, пронизывающих оба липидных слоя, являются ферментами. Они образуют гидрофильные поры, через которые проходят водорастворимые вещества. В липидном слое мембран могут растворяться и проходить через них гидрофобные вещества.

Большую роль в обеспечении избирательного поступления веществ через мембраны играет надмембранный комплекс – гликокаликс (преимущественно разветвленные молекулы гликопротеинов, распопоженные на поверхности мембран), большинство из которых представляют собой рецепторы, воспринимающие («узнающие») определенные химические вещества, окружающие клетку. Гликокаликс обеспечивает взаимоотношения клеток многоклеточного организма, иммунный ответ и другие реакции.

Функции биологической мембраны:

• структурная – является структурным компонентом плазмалеммы‚ большинства органоидов и кариолеммы;
• разделительная – разделяет цитоплазму клетки на отдельные отсеки;
• транспортная – обеспечивает транспорт веществ;
• рецепторная – узнает определенные вещества;
• ферментативная – некоторые белки мембран являются ферментами.

Читайте: Кожа человека – состав, строение, функции и гигиена #42

Ферменты (энзимы)

Ферменты (или энзимы) — это имеющие белковую природу биологические катализаторы, т.е. избирательно действующие органические вещества, в тысячи раз (при температуре порядка 37^10 °С) ускоряющие протекание биохимических реакций в клетке.

■ Многие ферменты находятся на мембранах клеток, митохондрий и т.д. и участвуют в транспорте веществ.

❖ Структура ферментов. Молекулы ферментов содержат:

■ белковый компонент (апоферменг);

■ сложное небелковое органическое соединение (кофермент) -только у двухкомпонентных ферментов, или ионы металлов (кофактор);

■ активный центр (один или несколько) — функциональная группа (например, -ОН), отдельная аминокислота или кофермент, обеспечивающие специфичность действия фермента за счет тесного, многоточечного контакта между молекулой фермента и определенного специфического вещества (субстрата);

■ регуляторный центр (один или несколько; у некоторых ферментов), с которым могут связываться молекулы-модуляторы или ингибиторы, регулирующие (модуляторы) или подавляющие (ингибиторы) активность фермента.

❖ Свойства ферментов:

■ специфичность (каждый фермент катализирует только те реакции, в которых участвуют молекулы лишь какого-нибудь одного или нескольких видов);

■ активность только в определенном интервале температур

(обычно не выше 50 -60 °С , редко до 80-90 °С );

■ для каждого фермента существует свое оптимальное значение pH, при котором этот фермент наиболее активен.

❖ Основные классы ферментов:

■ синтетазы (или лигазы) — катализируют реакции соединения молекул с образованием новых связей С-О, C-S, C-N, С-С {примеры. АТФ-синтетаза, ДНК-полимераза и др.);

■ гидролазы — катализируют реакции расщепления сложных органических веществ до простых путем присоединения молекул воды в месте разрыва химической связи в исходной молекуле (примеры: нуклеазы, расщепляющие нуклеиновые кислоты; амилазы, липазы);

■ изомераты — катализируют превращение одного изомера органического соединения в другой (пример: ДНК-топаизомераза);

■ лиазы — катализируют негидролитическое присоединение к субстрату или отщепление от него группы атомов (пример: декарбоксилаза);

■оксидоредуктазы — катализируют окислительно-восстановительные реакции, осуществляя перенос атомов Н и О или электронов от одного вещества к другому (примеры: ферменты цикла Кребса, тканевого дыхания);

■ трансферазы — катализируют перенос группы атомов (метиль-ной, ацильной, фосфатной или аминогруппы) от одного вещества к другому (пример: фосфотрансфераза).

Эндоплазматическая сеть: место синтеза, модификации и транспорта белков

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — это важная мембранная система, находящаяся внутри клетки. Она играет ключевую роль в синтезе, модификации и транспорте белков.

Расположенная внутри цитоплазмы клетки, ЭПС представляет собой сложную сеть мембранных каналов, называемых эндоплазматическим ретикулумом. Данная система состоит из двух частей: гладкого ЭПС и шероховатого ЭПС. Гладкий ЭПС отличается от шероховатого отсутствием рибосом на его поверхности.

Основная функция гладкого ЭПС заключается в синтезе липидов и метаболизме углеводов. Он также участвует в детоксикации клетки, разрушении лекарственных веществ и некоторых других веществ, а также синтезе гормонов. Шероховатый ЭПС, в свою очередь, содержит рибосомы на своей поверхности, что делает его основным местом синтеза белков.

При синтезе белков рибосомы на шероховатом ЭПС преобразуют информацию, содержащуюся в мРНК, в аминокислотные последовательности белков. Эти белки могут быть используемыми внутри клетки или экспортироваться для последующего использования в других местах клеточного организма.

Следующим шагом в процессе синтеза и модификации белков на ЭПС является их посттрансляционная модификация. Здесь происходит добавление посттрансляционных маркеров, таких как гликозилирование или фосфорилирование, что может изменить активность и функциональные свойства белка. Другими словами, ЭПС производит доработку белков, чтобы они могли выполнять свои функции эффективно и направленно.

После модификации белки на ЭПС путешествуют внутри мембранного сетчатого канала, чтобы достичь своего конечного места назначения. Они могут быть транспортированы к другим мембранным органеллам клетки, таким как аппарат Гольджи или лизосомы, или экспортированы за пределы клетки через процесс экзоцитоза.

Таким образом, ЭПС играет значительную роль в синтезе, модификации и транспорте белков внутри клетки. Она представляет собой важную мембранную систему, которая обеспечивает надлежащее функционирование клеток организма.