Химический состав клетки

1. Химические элементы и вещества клеткиКлетки всех живых организмов состоят из одних и тех же химических элементов. Это сходство свидетельствует о единстве живой и неживой материи.Преобладающую часть массы клетки (до 98%) составляют четыре элемента: углерод, водород, кислород и азот. Примерно 2% приходится на долю других жизненно важных элементов: калия, натрия, кальция, хлора, магния, железа, фосфора и серы. Остальные химические элементы содержатся в клетках в очень малых количествах.Вступая в соединения друг с другом, эти элементы образуют неорганические и органические вещества. Хотя химический состав клеток всех живых организмов сходен, содержание разных неорганических и органических веществ может серьёзно различаться в зависимости от типа клеток и той функции, которую они выполняют в организме. Например, если в растительных клетках преобладают углеводы, то в клетках животных - белки и жиры (липиды).

2. Неорганические вещества клетки - это вода и минеральные солиБольше всего в клетке содержится воды (от 40 до 95 % её общей массы). Вода придаёт клетке упругость, определяет её форму, участвует в обмене веществ.Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды. Вода – важный растворитель. В ней проходят все химические реакции. Вода также переносит вещества от одной части тела к другой. Только в жидкой воде могут формироваться органические молекулы.Приблизительно 1-1,5 % общей массы клетки составляют минеральные соли, в частности соли кальция, калия, фосфора. Эти неорганические вещества используются для создания органических молекул (углеводов, белков, нуклеиновых кислот и жиров). При недостатке минеральных веществ жизнедеятельность клетки нарушается.

3. Органические веществаОрганические вещества - это сложные углеродсодержащие соединения. К ним относят углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты и другие вещества.Углеводы (сахара) – важнейший компонент растений. Наиболее распространённым углеводом в растениях является глюкоза. Именно глюкоза образуется в процессе фотосинтеза. Из глюкозы затем строятся многие другие углеводы, например:

Жиры (другое название – липиды или растительные масла) имеют маслянистую консистенцию и не растворяются в воде. Жиры выполняют энергетическую функцию. Из 1 грамма жира можно получить в 2 раза больше энергии, чем из 1 грамма углеводов. Жиры также образуют защитные поверхности на листьях, стеблях и корнях растений. Из жиров построены все мембраны. Жиры также используются растениями и для защиты. Некоторые жиры выделяются на поверхность листьев, отпугивая травоядных животных.  Растительные жиры, такие как оливковое, кукурузное и арахисовое масло, используются человеком в кулинарии.

Белки составляют основу жизни. Они встречаются во всех частях растения и выполняют самые разнообразные функции.Наиболее важная функция белков – ферментати́вная. Белки-ферменты многократно ускоряют протекание химических реакций. Биологическая реакция, необходимая для жизнедеятельности клетки, без ферментов заняла бы 2,3 миллиарда лет. Ферменты осуществляют её за миллисекунды.Особенно богаты белками семена зерновых и бобовых (кукуруза, рис, пшеница, фасоль и соя). Разные растения производят различные по составу белки.

Можно представить, что каждая растительная клетка — это высокотехнологичный завод. Роль архитекторов и главных инженеров на этом заводе играют нуклеиновые кислоты — ДНК и РНК. Именно они хранят и реализуют генетический проект, определяющий, как будет выглядеть и функционировать растение.ДНК в ядре клетки — это полный набор чертежей растения. Она содержит гены, в которых записаны все признаки растения. Именно ДНК определяет, какие вещества будет производить растение. Например, у хвойных деревьев гены диктуют производить смолу, а у мяты — ментол.Сама по себе ДНК — это ценный архив, который нельзя выносить из «офиса»-ядра. Для практической работы ей нужны помощники — молекулы РНК. Информационные РНК доставляют инструкции из ядра к месту сборки – рибосома́льным РНК. Рибосома́льная РНК – это главный сборочный цех, где по инструкции он информационной РНК происходит сборка белков.