Какие неорганические вещества выполняют сигнальные функции в клетке организме?

7 ответов на вопрос “Какие неорганические вещества выполняют сигнальные функции в клетке организме?”

  1. Dolmeena Ответить

    Неорганические ионы:
    катионы K+, Na+, Ca2+ , Mg2+  и анионы Cl–, NO3- ,  PO4 2-,  CO32-, НPO42-.
    Разность между количеством катионов и анионов (Nа+, К+, Сl-) на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе нервного и мышечного возбуждения.
    Анионы фосфорной  кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной среды организма на уровне 6—9.
    Угольная кислота и ее анионы создают бикарбонатную буферную систему и поддерживают рН внеклеточной среды (плазмы крови) на уровне 7—4.
    Соединения азота служат источником минерального питания, синтеза белков, нуклеиновых кислот.
    Атомы фосфора входят в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, а также костей позвоночных, хитинового покрова членистоногих.
    Ионы кальция входят в состав вещества костей; они также необходимы для осуществления мышечного сокращения, свертывания крови.

    Таблица. Роль макроэлементов на клеточном и организменном уровне организации.




    Таблица. Роль микроэлементов в жизни клетки, растительного и животного организмов.



    Тематические задания

    Часть А

    А1. Полярностью воды обусловлена ее способность
    1) проводить тепло
    3) растворять хлорид натрия
    2) поглощать тепло
    4) растворять глицерин
    А2. Больным рахитом детям необходимо давать препараты, содержащие
    1) железо
    2) калий
    3) кальций
    4) цинк
    А3. Проведение нервного импульса обеспечивается ионами:
    1) калия и натрия
    2) фосфора и азота
    3) железа и меди
    4) кислорода и хлора
    А4. Слабые связи между молекулами воды в ее жидкой фазе называются:
    1) ковалентными
    2) гидрофобными
    3) водородными
    4) гидрофильными
    А5. В состав гемоглобина входит
    1) фосфор
    2) железо
    3) сера
    4) магний
    А6. Выберите группу химических элементов, обязательно входящую в состав белков
    1) Na, K, O, S
    2) N, P, C, Cl
    3) C, S, Fe, O
    4) C, H, O, N
    А7. Пациентам с гипофункцией щитовидной железы дают препараты, содержащие
    1) йод
    2) железо
    3) фосфор
    4) натрий

    Часть В

    В1. Выберите функции воды в клетке
    1) энергетическая
    2) ферментативная
    3) транспортная
    4) строительная
    5) смазывающая
    6) терморегуляционная
    В2. Выберите только физические свойства воды
    1) способность к диссоциации
    2) гидролиз солей
    3) плотность
    4) теплопроводность
    5) электропроводность
    6) донорство электронов

    Часть  С

    С1. Какие физические свойства воды определяют ее биологическое значение?

  2. Nuanrad Ответить

    Неорганические ионы:
    катионы K+, Na+, Ca2+ , Mg2+  и анионы Cl–, NO3- ,  PO4 2-,  CO32-, НPO42-.
    Разность между количеством катионов и анионов (Nа+, К+, Сl-) на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе нервного и мышечного возбуждения.
    Анионы фосфорной  кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной среды организма на уровне 6—9.
    Угольная кислота и ее анионы создают бикарбонатную буферную систему и поддерживают рН внеклеточной среды (плазмы крови) на уровне 7—4.
    Соединения азота служат источником минерального питания, синтеза белков, нуклеиновых кислот.
    Атомы фосфора входят в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, а также костей позвоночных, хитинового покрова членистоногих.
    Ионы кальция входят в состав вещества костей; они также необходимы для осуществления мышечного сокращения, свертывания крови.

    Таблица. Роль макроэлементов на клеточном и организменном уровне организации.




    Таблица. Роль микроэлементов в жизни клетки, растительного и животного организмов.



    Тематические задания

    Часть А

    А1. Полярностью воды обусловлена ее способность
    1) проводить тепло
    3) растворять хлорид натрия
    2) поглощать тепло
    4) растворять глицерин
    А2. Больным рахитом детям необходимо давать препараты, содержащие
    1) железо
    2) калий
    3) кальций
    4) цинк
    А3. Проведение нервного импульса обеспечивается ионами:
    1) калия и натрия
    2) фосфора и азота
    3) железа и меди
    4) кислорода и хлора
    А4. Слабые связи между молекулами воды в ее жидкой фазе называются:
    1) ковалентными
    2) гидрофобными
    3) водородными
    4) гидрофильными
    А5. В состав гемоглобина входит
    1) фосфор
    2) железо
    3) сера
    4) магний
    А6. Выберите группу химических элементов, обязательно входящую в состав белков
    1) Na, K, O, S
    2) N, P, C, Cl
    3) C, S, Fe, O
    4) C, H, O, N
    А7. Пациентам с гипофункцией щитовидной железы дают препараты, содержащие
    1) йод
    2) железо
    3) фосфор
    4) натрий

    Часть В

    В1. Выберите функции воды в клетке
    1) энергетическая
    2) ферментативная
    3) транспортная
    4) строительная
    5) смазывающая
    6) терморегуляционная
    В2. Выберите только физические свойства воды
    1) способность к диссоциации
    2) гидролиз солей
    3) плотность
    4) теплопроводность
    5) электропроводность
    6) донорство электронов

    Часть  С

    С1. Какие физические свойства воды определяют ее биологическое значение?

  3. Saijurus Ответить

    По своим свойствам дисахариды близки к моносахаридам. Они хорошо растворяются в воде и имеют сладкий вкус.
    Полисахариды – это высокомолекулярные углеводы, образованные путем соединения большого числа молекул моносахаридов, У растений – крахмал, целлюлоза (клетчатка), формула (С6Н10О5)n ; у животных – гликоген, хитин. Целлюлоза – основной опорный компонент клеточной стенки у растений. Крахмал – основной резервный углевод растений. Гликоген – резервный полисахарид животных (накапливается в печени и мышцах. Хитин входит в состав покровов членистоногих, обеспечивает прочность покровных структур грибов.
    Место синтеза в клетке: на мембранах гладкой эндоплазматической сети.
    Локализация в клетке и организме: клеточная стенка, клеточные включения, клеточный сок растений, покровы членистоногих.
    Функции углеводов:
    1) Энергетическая. Углеводы – это основной источник энергии для организмов. В процессе окисления 1 г углеводов освобождается 17,6 кДж.
    2) Структурная. Клеточные стенки растений построены из целлюлозы. Покровы тела членистоногих, клеточные стенки грибов состоят из хитина. Углеводы входят в состав органоидов, молекул ДНК и РНК.
    3) Запасающая. Эту функцию выполняют у растений крахмал, у животных гликоген. Они обладают способностью накапливаться в клетках и расходоваться по мере возникновения потребности в энергии.
    4) Защитная. Железы выделяют секреты, которые содержат углеводы. Секреты защищают стенки полых органов (желудок, кишечник) от механических повреждений, проникновения болезнетворных бактерий.
    Липиды – это жироподобные вещества, большинство из которых состоит из жирных кислот и трехатомного спирта; это сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина.
    Жиры – наиболее простые и широко распространенные липиды. Жидкие жиры называются маслами. У животных масла встречаются в молоке, но чаще встречаются у растений в семенах, плодах.
    Состав и строение липидов
    Состав
    Строение
    Химические элементы: углерод, водород, кислород (C, H, O).
    Это сложные соединения трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот.
    Место синтеза в клетке: на мембранах гладкой эндоплазматической сети.
    Локализация в клетке и организме: клеточная мембрана, клеточные включения, подкожная жировая клетчатка и сальники.
    Функции липидов:
    1) Энергетическая. Липиды – «энергетическое депо». При окислении 1 г липидов до СО2 и Н2О освобождается 38,9 кДж, что в два раза больше по сравнению с углеводами и белками.
    2) Структурная. Липиды принимают участие в построении мембран клеток и образовании важных биологических соединений, например, гормонов, витаминов.
    3) Запасающая. В растениях чаще накапливаются масла, а не жиры. Семена сои и подсолнечника богаты маслами.
    4) Защитная и теплоизоляционная. Жиры плохо проводят тепло. Они откладываются под кожей животных, у некоторых достигают такие скопления толщины до 1 м, например, у китов. Жировой слой защищает животных от переохлаждения. Жировая ткань выполняет функцию терморегулятора. У китов, кроме того, он играет еще и другую роль — способствует плавучести. Благодаря низкой теплопроводности слой подкожного жира помогает сохранить тепло, что позволяет, например, многим животным обитать в условиях холодного климата.
    5) Смазывающая и водоотталкивающая. Воск покрывает кожу, шерсть, перья, делает их более эластичными и предохраняет от влаги. Восковой налет имеют листья и плоды многих растений. Такой слой защищает листья во время сильных дождей от намокания.
    6) Регуляторная. Многие биологически активные вещества (половые гормоны – тестостерон у
    мужчин и прогестерон у женщин), витамины (A, D, E) являются соединениями липидной
    природы.
    7) Источник метаболической воды. Одним из продуктов окисления жира является вода, которая
    очень важна для некоторых обитателей животного мира пустынь, например, для верблюдов.
    Жир, который запасают эти животные в горбах, является источником воды. Окисление 100 г
    жира дает примерно 105 г воды. Необходимую для жизнедеятельности воду медведи, сурки и
    другие животные, впадающие в спячку, получают в результате окисления жира.
    8) В миелиновых оболочках аксонов нервных клеток липиды являются изоляторами при проведении нервных импульсов.
    9) Воск используется пчелами в строительстве сот.
    Липиды могут образовывать комплексы с другими биологическими молекулами — белками и сахарами.
    Белки, или протеины (от греч. protos – первый) – самые многочисленные, разнообразные и имеющие первостепенное значение органические соединения. Белки – макромолекулы, так как имеют большие размеры.
    Химический состав молекул белка: углерод, кислород, водород, азот, сера, также могут быть фосфор, железо, цинк, медь.
    Белки – это полимеры, состоящие из повторяющихся низкомолекулярных мономеров. Аминокислоты – мономеры белковых молекул. Известно около 200 аминокислот, встречающихся в живых организмах, но только 20 из них входят в состав белков. Это так называемые основные, или белокобразующие аминокислоты. 20 аминокислот обеспечивают многообразие белков. У растений все необходимые аминокислоты синтезируются из первичных продуктов фотосинтеза. Человек и животные не способны синтезировать ряд аминокислот и должны получать их в готовом виде вместе с пищей. Такие аминокислоты называются незаменимыми. К ним относятся лизин, валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, триптофан, метионин, аргинин и гистидин (всего 10).
    Строение аминокислоты:
    Аминогруппа (–NH2 )
    Карбоксильная группа (-СООН)
    Радикал (-R)
    Основные свойства
    Кислотные свойства
    Различное строение у разных аминокислот
    Между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой аминокислоты образуется ковалентная связь, которая называется пептидная связь, а молекула белка – полипептид.

    В растворе аминокислоты могут выступать в роли как кислот, так и оснований, т. е. они являются амфотерными соединениями. Карбоксильная группа -СООН способна отдавать протон, функционируя как кислота, а аминная – NH2 — принимать протон, проявляя таким образом свойства основания.
    Структура белков. Каждому белку в определенной среде свойственна особая пространственная структура. При характеристике пространственной (трехмерной) структуры выделяют четыре уровня организации молекул белков.
    лиэ—глу—тре—ала—ала—ала—лиз—фен—глу—арг—глн—гиc—мет—асп—сер— сер—тре—сер—ала—ала—сер—сер—сер—асн—тир—цис—асн—глу—мет—мет— лиз—сер—арг—асн—лей—тре—лиз—асп—арг—цис—лиз—про—вал—асн—тре—

    Уровни структурной организации белка: а — первичная структура — аминокислотная последовательность белка; б — вторичная структура — полипептидная цепь закручена в виде спирали; в — третичная структура белка ; г — четвертичная структура гемоглобина.
    Место синтеза белков в клетке: на рибосомах.
    Локализация белков в клетке и организме: присутствуют во всех органоидах и цитоплазматическом матриксе.
    Пространственная структура белка:
    Первичная структура белка – последовательность аминокислот, соединенных друг с другом пептидными связями в полипептидную цепь. От первичной структуры зависят все свойства и функции белков. Замена одной-единственной аминокислоты в составе молекул белка или нарушение порядка в их расположении обычно влечет за собой изменение функции белка.
    Вторичная структура белковой молекулы достигается ее спирализацией: полипептидная цепь, состоящая из последовательно соединенных аминокислот, закручивается в спираль, образуются непрочные водородные связи между – СО- и – NН- группами.
    При образовании третичной структуры спирализованная белковая молекула еще многократно сворачивается, образуя шарик – глобулу. Прочность третичной структуры определяется различными связями, например, дисульфидными связями (-S-S-), ионные, водородные, гидрофобное взаимодействие.
    Четвертичная структура – это соединение, состоящее из нескольких молекул белка, имеющих третичную структуру. Химические связи – ионные, водородные, гидрофобное взаимодействие.
    И так, первичная структура – это линейная структура, в виде полипептидной цепи; вторичная – спиральная, за счет водородных связей; третичная – глобулярная; четвертичная – объединение нескольких молекул белка с третичной структурой.
    Свойство белка – денатурация – нарушение природной структуры белка, которая бывает обратимая, если не разрушена первичная структура, и необратимая, если первичная структура разрушена.
    Воздействие факторов среды
    (температура, химические вещества, излучение и др.)

    Денатурация белка (разрушение структур)
    Ренатурация – полное восстановление структуры белка.
    Под влиянием различных химических и физических факторов (обработка спиртом, ацетоном, кислотами, щелочами, высокой температурой, облучением, высоким давлением и т. д.) происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структур белка вследствие разрыва водородных и ионных связей. Процесс нарушения естественной структуры белка называется денатурацией. При этом наблюдается уменьшение растворимости белка, изменение формы и размеров молекул, потеря ферментативной активности и т. д. Процесс денатурации может быть полным или частичным. В некоторых случаях переход к нормальным условиям среды сопровождается самопроизвольным восстановлением естественной структуры белка. Такой процесс называется ренатурацией.
    Простые и сложные белки. По химическому составу выделяют белки простые и сложные. К простым относятся белки, состоящие только из аминокислот, а к сложный — белки, содержащие белковую часть и небелковую – ионы металлов, остаток фосфорной кислоты, углеводы, липиды и др.
    Функции белков:
    1) Ферментативная, или каталитическая. Катализаторы – это вещества, ускоряющие химические реакции. Ферменты – это катализаторы биохимических реакций. Ферменты ускоряют реакции в организме в десятки и сотни тысяч раз. Они высокоспецифичны, так как каждый фермент катализирует только определенную реакцию.
    Ферменты = Биокатализаторы (ускорители химических реакций, протекающих в клетках)
    2) Структурная. Белки входят в состав всех мембран и органоидов клетки (например, в соединении с РНК белок образует рибосомы).
    3) Энергетическая. При распаде 1 г белков до конечных продуктов (СО2, Н2О и азотсодержащие вещества) выделяется 17,6 кДж.
    4) Запасающая. Эту функцию выполняют белки – источники питания (белок яйца – альбумин,
    белок молока – казеин, клетки эндосперма и яйцеклетки).
    5) Защитная. Все живые клетки и организмы имеют защитные системы. У человека и животных – это иммунная защита. В лимфоцитах образуются антитела – защитные белки, которые обезвреживают чужеродные тела. Другой пример защитной функции – свертывание белка фибриногена в крови, что приводит к образованию сгустка крови – тромба, который закупоривает сосуд, кровотечение прекращается. Механическую защиту обеспечивают роговые образования – волосы, рога, копыта. В состав этих образований входят белки. Растения тоже образуют защитные белки, например, алкалоиды, благодаря которым покровы растений становятся более прочными и устойчивыми.
    6) Регуляторная. Многие белки – гормоны, регулирующие физиологические процессы (белковую природу имеют инсулин и глюкагон). Клетки поджелудочной железы вырабатывают гормон инсулин, регулирующий содержание глюкозы в крови.
    Поджелудочная железа
    Гормон инсулин
    Глюкоза (в крови) a Гликоген (в клетках печени)
    7) Транспортная. Функция транспортных белков заключается в присоединении химических элементов или биологически активных веществ и переносе их к тканям и органам.
    Гемоглобин (находится в эритроцитах)

    Состояние гемоглобина

    Гемоглобин + кислород Гемоглобин + углекислый газ
    8) Двигательная. Сократительные белки участвуют во всех видах движения, к которым способны клетки и организмы. Примеры: движение жгутиков и ресничек у простейших одноклеточных животных, сокращение мышц у многоклеточных животных (белки миозин и актин обеспечивают сокращение мышечных клеток), движение листьев у растений.
    9) Сигнальная. Белки, встроенные в мембрану клетки, осуществляют прием сигналов из
    внешней среды и передачу информации в клетку. Такие белковые молекулы способны
    изменять свою третичную структуру в ответ на действия факторов внешней среды.
    10) Токсическая (токсины, обеспечивающие защиту от врагов и умерщвление добычи).
    Функции белка
    Характеристика
    1. Структурная
    Белки входят в состав клеточных мембран и органоидов
    2. Энергетическая
    При окислении 1 г белков выделяется 17,6 кДж
    3. Запасающая
    Белки – запасной питательный и энергетический материал
    4. Каталитическая, ферментативная
    Белки – ферменты, ускоряющие химические реакции
    5. Регуляторная
    Многие белки – гормоны, регулирующие физиологические процессы
    6. Транспортная
    Перенос различных веществ (гемоглобин + кислород)
    7. Двигательная
    Сократительные белки обеспечивают движение (хромосомы к полюсам клетки)
    8. Защитная
    Защищают организм от чужеродных тел
    9. Сигнальная
    Осуществляют прием сигналов из внешней среды и передачу информации в клетку
    10. Токсическая
    Токсины обеспечивают защиту от врагов и умерщвление добычи
    Белки используются как источник энергии редко, поскольку они выполняют ряд других важных функций. Белки обычно используются, когда истощаются такие источники, как углеводы и жиры. Углеводы и жиры откладываются в запас; когда в пище не хватает какого-либо органического соединения, возможно превращение в организме одних органических соединений в другие: белков в жиры и углеводы, углеводы и жиры друг в друга. Но углеводы и жиры не могут превращаться в белки.
    БЕЛКИ
    УГЛЕВОДЫ ЖИРЫ
    Аминокислоты, которые образуются при расщеплении белковых молекул, необходимы для построения новых белков. Недостаток белков в пище является невосполнимым, так как они образуются только из аминокислот. Поэтому белковое голодание опасно для организма.

  4. Kakinos Ответить

    Минеральные соли
    (составляют 1–1,5% общей массы клетки)
    придаёт клетке упругость и объём;
    универсальный растворитель;
    водные растворы образуют внутреннюю среду клетки;
    средство транспорта для растворённых веществ в клетку и из неё;
    служит средой, в которой протекают химические реакции;
    является ускорителем многих химических процессов;
    обеспечивает теплоёмкость;
    обладает высокой теплопроводностью;
    участвует в терморегуляции живых организмов.
    присутствуют в виде ионов или твёрдых нерастворимых солей;
    создают кислую или щелочную реакцию среды;
    Ca2+ входит в состав костей и зубов, участвует в свёртывании крови;
    K+ и Na+ обеспечивают раздражимость клеток;
    Cl– входит в состав желудочного сока;
    Mg2+ содержится в хлорофилле;
    I – компонент тироксина (гормона щитовидной железы);
    Fe2+ входит в состав гемоглобина;
    Cu, Mn, B участвуют в кроветворении, фотосинтезе, влияют на рост растений.
    Вода является важнейшим компонентом содержимого живой клетки. Вода придает клетке упругость и объем, обеспечивает постоянство состава, участвует в химических реакциях и в построении органических молекул, делает возможным протекание всех процессов жизнедеятельности клетки. Вода является растворителем химических веществ, которые поступают в клетку и выводятся из нее.
    Вода (оксид водорода, Н2O) — прозрачная жидкость, не имеющая цвета (в малом объёме), запаха и вкуса. В природных условиях содержит растворённые вещества (соли, газы). Вода имеет ключевое значение в жизни клеток и живых организмов, в формировании климата и погоды.
    Количество воды в клетке составляет от 60 до 95% общей массы. Роль воды в клетке определяется её уникальными химическими и физическими свойствами, связанными с малыми размерами молекул, их полярностью и способностью образовывать водородные связи.
    Вода как компонент биологических систем
    Вода — универсальный растворитель для полярных веществ — солей, сахаров, кислот и др. Она увеличивает их реакционную способность, поэтому большая часть химических реакций в клетке протекает в водных растворах.
    Неполярные вещества в воде нерастворимы (не происходит образования водородных связей). Притягиваясь друг к другу, гидрофобные вещества в присутствии воды образуют различные комплексы (например, биологические мембраны).
    Высокая удельная теплоёмкость воды (т. е. поглощение большого количества энергии для разрыва водородных связей) обеспечивает поддержание теплового баланса организма при перепадах температуры окружающей среды.
    Высокая теплота парообразования (способность молекул уносить с собой значительное количество тепла при охлаждении организма) предотвращает перегрев организма.
    Высокое поверхностное натяжение обеспечивает передвижение растворов по тканям.
    Вода обеспечивает выведение продуктов метаболизма.
    У растений вода поддерживает тургор клеток, у некоторых животных выполняет опорные функции (гидростатический скелет).
    Вода входит в состав различных биологических жидкостей (крови, слюны, слизи, желчи, слёз, спермы, синовиальной и плевральной жидкостей и др.).

  5. ...чеLOVEчек. Ответить

    Задумайтесь! Мы с вами состоит из миллиардов атомов. Все атомы находятся в круговороте, и
    все атомы, которыми мы обладаем, в ком-то и где-то находились те 4,5 млрд. лет, которые существует Земля. Они были частями
    животных, растений, грибов и бактерий – а сейчас принадлежат нам на короткое время.

    С химической точки зрения ответ на вопрос “Жив ли изучаемый объект?” – не представляется возможным. Понятию “жизнь” дано
    колоссальное количество определений. Жизнь – это самовоспроизведение с изменением, способ существования белковых тел,
    постоянный обмен веществ с внешней средой.
    Мы приступаем к изучению неорганических и органических веществ клетки. Начнем с неотъемлемого компонента клетки,
    благодаря которому жизнь на Земле в принципе стала возможна – вода.
    Вода
    Составляет 60-80% массы клетки. Молекула воды обладает уникальным свойством – полярностью, которое возникает из-за
    разницы в электроотрицательности (ЭО) между атомами кислорода и водорода (у кислорода ЭО больше).

    Поскольку молекула воды полярна, ее называют диполь. Между молекулами воды возникают непрочные водородные связи:
    водородная связь начинается от отрицательно заряженного атома кислорода (2?-) одной молекулы воды и
    тянется до положительно заряженного атома кислорода другой молекулы воды (?+)
    По отношению к воде все вещества можно подразделить на два типа:
    Гидрофильные (греч. hydro – вода и phileo – люблю) – вещества, которые хорошо растворяются в воде. Гидрофильными
    веществами являются сахара, соли, альдегиды, спирты, аминокислоты.
    Гидрофобные (греч. hydro – вода и phobos — страх) – вещества, которые не растворяются в воде. Гидрофобными
    веществами являются жиры.
    Роль воды в клетке трудно переоценить. Ее функции и свойства крайне важны:
    Вода – универсальный растворитель
    Большинство реакций, которые протекают в клетке, идут в растворе (водной среде). Полярность молекулы воды позволяет
    ей быть отличным растворителем для других гидрофильных (полярных) веществ.
    Вода – терморегулятор
    Вода может поглощать теплоту при минимальном изменении температуры. Это настоящее “спасение” для клеток: чуть только
    температура меняется, вода начинает поглощать избыток тепла, защищая клетку от перегревания. Выделяясь на поверхность
    кожи с потом, вода испаряется, поверхность кожи при этом охлаждается.
    Вода – реагент
    Она не только создает среду для реакций в клетке, но и сама активно участвует во многих из них. Расщепление питательных
    веществ, попавших в клетку, происходит за счет реакции гидролиза (греч. hydro – вода и lysis – расщепление).
    Транспортная функция
    Питательные вещества, газы перемещаются по организму с током крови. Вода составляет 90-92% плазмы крови, является ее основным
    компонентом. С помощью воды происходит не только доставка веществ к клеткам, но и удаление из организма побочных продуктов
    обмена веществ.

    Структурная функция
    Вода придает тканям тургор (лат. turgor — наполнение) – внутреннее осмотическое давление в живой клетке, создающее
    напряжение оболочек клеток. Вода составляет от 60 до 95% цитоплазмы, придает клеткам форму. Изменение тургора клеток растений
    приводит к перемещениям их частей, раскрытию устьиц, цветков.
    Осмотическое давление – избыточное гидростатическое давление на раствор, отделенный от чистого растворителя с
    помощью полупроницаемой мембраны.
    Главное – понимать суть: если мы поместим живую клетку в гипертонический раствор, то
    вода (растворитель) устремится из клетки в раствор (в сторону большей концентрации соли) – это приведет к сморщиванию
    клеток.
    Если же клетка окажется
    в гипотоническом растворе, то вода извне устремится внутрь клетки (опять-таки в сторону большей концентрации солей),
    приводя при этом к разбуханию (и возможному разрыву) клетки.

    Элементы
    Живая клетка – кладезь элементов таблицы Менделеева. Процент содержания различных элементов отличается, в связи с чем все они делятся на
    3 группы:
    Биогенные (основные) – C, H, O, N. Входят в состав органических соединений, составляют основную часть клетки
    Макроэлементы (греч. makros – большой) – составляют десятые и сотые доли в клетке: K, Na, Ca, Mg, Cl, P, S, Fe
    Микроэлементы (греч. mikros – маленький) – составляют тысячные доли в клетке: Zn, Cu, I, Co, Mn
    Процентное содержание элемента не коррелирует с его важностью и биологической значимостью. Так, к примеру, микроэлемент
    I играет важную роль в синтезе гормонов щитовидной железы: тироксина, трийодтиронина. За нормальные рост и развитие
    организмов отвечают Zn, Mn, Cu.
    Благоприятно влияют на сперматозоиды Zn, Ca, Mg, защищая их от оксидативного стресса (окисления). Невозможным становится
    нормальное образование эритроцитов без должного уровня Fe и Cu.

    Соли
    В водной среде клетки соли диссоциируют (распадаются) на положительно заряженные ионы – катионы (Na+, K+,
    Ca2+, Mg2+) и отрицательно заряженные – анионы (Cl-, SO42-,
    HPO42-, H2PO4-).
    Для процессов возбуждения клетки (нейрона, миоцита – мышечной клетки) внутри клетки должна поддерживаться низкая концентрация ионов Na+ и высокая концентрация ионов K+. В окружающей клетку среде все наоборот: много Na и мало K. В мембране существует
    специальный натрий-калиевый насос, который поддерживает необходимое равновесие. Если это
    соотношение нарушится, то нейрон не сможет сгенерировать нервный импульс, а клетка мышцы – сократиться.

    Соли в клетке и организме выполняют ряд важных функций:
    Участвуют в активации ферментов
    Создают буферные системы (бикарбонтаную, фосфатную, белковую)
    Поддерживают кислотно-щелочное состояние (КЩС)
    Создают осмотическое давление клетки
    Создают мембранный потенциал клеток (натрий-калиевый насос)
    Являются основным минеральным составляющим скелета внутреннего и наружного (у моллюсков)

    Мы переходим к органическим компонентам клетки, к которым относятся: жиры, углеводы, белки и нуклеиновые кислоты.
    Белки, или пептиды (греч. ?????? – питательный)
    Белки – полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Белки представляют линейную структуру, образованную из
    длинной цепи аминокислот, между которыми возникают пептидные связи. Пептидная связь образуется между карбоксильной
    группой (COOH) одной аминокислоты и аминогруппой другой аминокислоты (NH2).

    Между понятиями пептиды и белки существует определенная разница. Белки состоят из сотен тысяч аминокислот. Пептидами
    называют небольшие белки, содержащие до 10 аминокислот. Ими являются некоторые гормоны: окситоцин,
    вазопрессин, тиреолиберин – эти пептиды выполняют регуляторную функцию.
    Выделяется несколько уровней пространственной организации белка:
    Первичная – полипептидная цепь, в которой аминокислоты расположены линейно
    Вторичная – полипептидная цепь закручивается в спираль, формируется ? или ? структура
    Третичная – спирали скручиваются в глобулу (лат. globulus – шарик)
    Четвертичная – образуется у сложных белков путем соединения нескольких глобул

    При резком изменении оптимальных для белка условий он подвергается денатурации: при этом происходит переход от
    высших структур организации к низшим, или “раскручивание белка”. Важно заметить, что аминокислотная последовательность (первичная структура белка) при этом не меняется, однако свойства белка меняются кардинально (теряется его гидрофильность).
    Осмелюсь сделать заявление: вы часто начинаете свой день с денатурации белка. Простейший способ провести такой
    эксперимент – пожарить яичницу. Заметьте, что изначально яичный белок прозрачный и текучий, но по итогу жарки эти свойства
    утрачиваются: он становится непрозрачным и вязким.

    Завершаем тему о белках изучением их функций:
    Каталитическая (греч. katalysis – разрушение)
    Белки – природные катализаторы, ускоряющие реакции в организме в десятки и сотни тысяч раз. Эту роль главным образом
    выполняют белки-ферменты (энзимы).
    Иногда в состав белков входят так называемые ко-факторы – небелковые соединения,
    которые необходимы ферменту для его биологической активности (в роли ко-факторов могут выступать Zn2+,
    Mg2+).
    Строительная
    Белки входят в состав клеточных мембран. Сложные белки: коллаген, эластин – входят в состав соединительных тканей организма,
    придавая им некоторую прочность и эластичность.
    Регуляторная
    Некоторые гормоны, регулирующие обменные процессы в организме, имеют белковое происхождение: инсулин, глюкагон,
    адренокортикотропный гормон (АКТГ).
    Защитная
    Говоря об этой функции, прежде всего, стоит вспомнить об антителах – иммуноглобулинах, которые синтезируют B-лимфоциты.
    Антитела нейтрализуют чужеродные организму антигены (разрушают бактерии).

    Помимо антител, защитную функцию выполняют
    также белки свертывающей системы крови (тромбин и фибриноген): они предохраняют организм от кровопотери.

    Энергетическая
    При недостаточном питании в организме начинают окисляться молекулы белков. При расщеплении 1 г белков выделяется 17,6 кДж энергии.
    Транспортная
    Некоторые белки крови способны присоединять к себе и переносить различные молекулы. Альбумины участвуют в транспорте
    жирных кислот, глобулины – гормонов и некоторых ионов (Fe, Cu). Основной белок эритроцитов – гемоглобин – способен
    переносить кислород, углекислый и угарный газы (угарный конечно нежелательно ему переносить, будет отравление)
    Сократительная
    Двигательные белки, актин и миозин, на уровне саркомера обеспечивают сокращение мышц. При возбуждении мышечной
    ткани тонкие нити актина начинают тереться о толстые нити миозина, приводя к сокращению.

    Рецепторная
    На поверхности мембраны белки образуют многочисленные рецепторы, которые, соединяясь с гормонами, приводят к
    изменению обмена веществ в клетке. Таким образом, гормоны реализуют воздействие на клетки органов-мишеней.
    Жиры, или липиды (греч. lipos – жир)
    С химической точки зрения жиры являются сложными эфирами, образованными трехатомным спиртом глицерином и высшими
    карбоновыми кислотами (жирными кислотами). Среди их свойств надо выделить то, что они практически нерастворимы
    в воде. Вспомните, как тяжело смыть жир с рук водой.
    Почему именно мыло смывает жир с рук? Дело в том, что молекула мыла повторяет свойства жира: одна часть ее гидрофобна,
    а другая гидрофильна. Мыло соединяется с молекулой жира гидрофобной частью, и вместе они легко смываются водой.

    Приступим к изучению функций жиров:
    Энергетическая
    При окислении жиров выделяется много энергии: 1 г – 38,9 кДж. Это вдвое больше выделяющейся энергии при расщеплении
    1г углеводов.
    Запасающая
    Жиры имеют способность накапливаться в клетках, расположенных в подкожно-жировой клетчатке, внутренних органах.
    Эти запасы являются резервом организма на случай голодания или при недостаточном питании.
    В жирах также запасается вода: в 100 г жира содержится 107 мл воды. Многим пустынным животным (верблюдам)
    жировые запасы помогают длительное время обходиться без воды.
    Структурная
    Жиры входят в состав биологических мембран клеток человека вместе с белками. Из фосфолипидов построены мембраны всех
    клеток органов и тканей!
    Так, к примеру, холестерин – обязательный компонент мембраны, придает ей определенную жесткость и совершенно необходим
    для нормальной жизнедеятельности (заболевания возникают только при нарушении липидного обмена).

    Терморегуляция
    Жиры обладают плохой теплопроводностью. Располагаясь в подкожно-жировой клетчатке, они образуют термоизолирующий слой.
    Особенно хорошо он развит у ластоногих (моржи и тюлени), китов, защищает их от переохлаждения.
    Гормональная
    Некоторые гормоны по строению относятся к жирам: половые (андрогены – мужские и эстрогены – женские), гормон
    беременности (прогестерон), кортикостероиды.
    Участие в обмене веществ (метаболизме)
    Производное жира – витамин D – принимает важное участие в обмене кальция и фосфора в организме. Он образуется
    в коже под действием ультрафиолетового излучения (солнечного света). При недостатке витамина D возникает заболевание –
    рахит.

    Углеводы
    Представляют собой органические соединения, состоящие из одной или нескольких молекул простых сахаров. Выделяется три основных
    класса углеводов:
    Моносахариды (греч. monos — единственный)
    Простые сахара, легко растворяющиеся в воде и имеющие сладкий вкус. Моносахариды подразделяются на гексозы (имеют 6 атомов углерода)
    – глюкоза, фруктоза, и пентозы (имеют 5 атомов углерода) – рибоза и дезоксирибоза, входящие в состав нуклеиновых кислот.
    Олигосахариды (греч. ?????? — немногий)
    При гидролизе олигосахариды распадаются на моносахариды. В состав олигосахаридов может входить от 2 до 10 моносахаридных остатков.
    Если в состав олигосахарида входят 2 остатка моносахарида, то его называют дисахарид. К дисахаридам относятся сахароза, лактоза,
    мальтоза. При гидролизе сахароза распадается на глюкозу и фруктозу.

    Полисахариды
    Это биополимеры, в состав которых входят сотни тысяч моносахаридов. Они обладают высокой молекулярной массой,
    нерастворимы в воде, на вкус несладкие.
    Крахмал, целлюлоза, гликоген, хитин и муреин – все это биополимеры. Давайте вспомним, где они находятся.
    Клеточная стенка образована: у растений – целлюлозой, у грибов – хитином, у бактерий – муреином. Запасным питательным
    веществом растений является крахмал, животных – гликоген.

    Перечислим функции, которые выполняют углеводы:
    Энергетическая
    В результате расщепления 1 г углеводов высвобождается 17,6 кДж энергии.
    Запасающая
    Запасным питательным веществом растений и животных соответственно являются крахмал и гликоген. Расщепление гликогена позволяет
    нам оставаться в сознании и быть активными между приемами пищи.
    Гликоген представляет собой разветвленную молекулу, состоящую
    из остатков глюкозы. За счет больших размеров такая молекула хорошо удерживается в клетке, а ее разветвленность позволяет ферментам
    быстро отщеплять множество молекул глюкозы одновременно.

    Существуют заболевания, при которых распад
    гликогена нарушается: в результате нейроны не получают глюкозы (источника энергии, соответственно не синтезируются и молекулы АТФ). Из-за этого становятся возможны частые потери сознания.
    Структурная (опорная)
    Целлюлоза входит в состав клеточных стенок растений, придавая им необходимую твердость. Хитин образует клеточную стенку
    грибов и наружный скелет членистоногих.

    Нуклеиновые кислоты (от лат. nucleus — ядро)
    Высокомолекулярные органические соединения, представленные двумя видами: ДНК (дезоксирибонуклеиновые кислоты) и РНК
    (рибонуклеиновые кислоты). ДНК и РНК – биополимеры, мономером которых является нуклеотид. Запомните, что нуклеотид
    состоит из 3 компонентов:
    Азотистое основание
    Для ДНК характерны следующие азотистые основания: аденин – тимин, гуанин – цитозин; для РНК: аденин – урацил,
    гуанин – цитозин. Исходя из принципа комплементарности, данные основания соответствуют друг другу, в результате
    чего между ними образуются связи.
    Между аденином и тимином образуется 2 водородные связи, а между гуанином и цитозином – 3.

    Именно по этой причине количество аденина в молекуле ДНК всегда совпадает с количеством тимина. К примеру, если
    в ДНК 20% аденина, то с уверенностью можно сказать, что в ней 20% тимина. Выходит на оставшиеся основания – цитозин
    и гуанин – остается 60%, значит, цитозин и гуанин составляют в ДНК 30% каждый. Таким нехитрым образом, зная процент
    содержания одного основания, можно подсчитать все остальные.
    Остаток сахара
    В ДНК остаток сахара – дезоксирибоза, в РНК – рибоза.
    Остаток фосфорной кислоты – фосфат

    Мы подробно изучили структуру ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) – двойной правозакрученной спиральной молекулы. Теперь
    настало время детально поговорить об РНК (рибонуклеиновой кислоте). Все виды РНК синтезируются на матрице – ДНК, различают
    три вида РНК:
    Рибосомальная РНК (рРНК)
    Синтезируется в ядрышке. рРНК входит в состав
    малых и больших субъединиц рибосом. В процентном отношении рРНК составляет 80-90% всей РНК клетки.
    Информационная РНК (иРНК, син. – матричная РНК, мРНК)
    Синтезируется в ядре в ходе процесса транскрипции (лат. transcriptio — переписывание).
    Фермент РНК-полимераза строит цепь иРНК по принципу комплементарности с ДНК. Исходя из данного принципа,
    гуанин (Г) в молекуле ДНК соединяется с цитозином (Ц) в РНК. Далее соответственно: цитозин (Ц) – гуанин (Г),
    аденин (А) – урацил (У), тимин (Т) – аденин (А).

    Транспортная РНК (тРНК)
    Обеспечивает транспорт аминокислоты к рибосоме во время синтеза белка. Благодаря этому становится возможным
    соединение аминокислот друг с другом, образуется белок. тРНК имеет характерную форму клеверного листа.

  6. эTo MeЖдY нAмИ Ответить

    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: клетка химический неорганический
    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, нуклеиновых 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.
    Минеральные соли. солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы. Наибольшее значение имеют катионы (К+, Na+, Са 2+, Mg:+, NH4+) и анионы (С 1, Н 2Р 04 -, НР 042-, НС 03 -, NO32–, SO4 2-) Существенным является не только содержание, но и соотношение ионов в клетке.
    Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения. Разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану, а также преобразование энергии.
    Анионы фосфорной кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной среды организма на уровне 6,9.
    Угольная кислота и ее анионы формируют бикарбонатную буферную систему, поддерживающую рН внеклеточной среды (плазма крови) на уровне 7,4.
    Некоторые ионы участвуют в активации ферментов, создании осмотического давления в клетке, в процессах мышечного сокращения, свертывании крови и др.
    Ряд катионов и анионов необходим для синтеза важных органических веществ (например, фосфолипидов, АТФ, нуклеотидов, гемоглобина, гемоцианина, хлорофилла и др.), а также аминокислот, являясь источниками атомов азота и серы.

  7. Mast Ответить

    Минеральные соли. В составе живых организмов современными методами химического анализа обнаружено 80 элементов периодической системы. По количественному составу их разделяют на три основные группы. Макроэлементы составляют основную массу органических и неорганических соединений, концентрация их колеблется от 60% до 0.001% массы тела (кислород, водород, углерод, азот, сера, магний, калий, натрий, железо и др.). Микроэлементы – преимущественно ионы тяжёлых металлов. Содержатся в организмах в количестве 0.001% – 0.000001% ( марганец, бор, медь, молибден, цинк, йод, бром). Концентрация ультрамикроэлементов не превышает 0.000001%. Физиологическая роль их в организмах полностью ещё не выяснена. К этой группе относятся уран, радий, золото, ртуть, цезий, селен и много других редких элементов. Существенным является не только содержание, но и соотношение ионов в клетке. Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения.
    Основную массу тканей живых организмов, населяющих Землю составляют органогенные элементы : кислород, углерод, водород и азот, из которых преимущественно построены органические соединения – белки, жиры, углеводы.
    Физико-химические свойства воды как основной среды в организме человека.
    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.
    Липиды. Функции липидов в организме человека.
    Липиды — большая группа веществ биологического происхождения, хорошо растворимых в органических растворителях, таких, как метанол, ацетон, хлороформ и бензол. В то же время эти вещества нерастворимы или мало растворимы в воде. Слабая растворимость связана с недостаточным содержанием в молекулах липидов атомов с поляризующейся электронной оболочкой, таких, как О, N, S или P.
    Система гуморальной регуляции физиологических функций. Принципы гум..
    Гуморальная физиологическая регуляция для передачи информации использует жидкие среды организма (кровь, лимфу, цереброспинальную жидкость и т.д.) Сигналы передаются посредством химических веществ: гормонов, медиаторов, биологически активных веществ (БАВ), электролитов и т.д.
    Особенности гуморальной регуляции: не имеет точного адресата – с током биологических жидкостей вещества могут доставляться к любым клеткам организма; скорость доставки информации небольшая – определяется скоростью тока биологических жидкостей – 0,5-5 м/с; продолжительность действия.
    Передача гуморальной регуляции осуществляется током крови, лимфы, путем диффузии, нервная – поступает нервными волокнами. Гуморальный сигнал распространяется медленнее (с током крови капилляром со скоростью 0,05 мм / с), чем нервный (скорость нервной передачи составляет 130 м / с). Гуморальный сигнал не имеет такого точного адресата (работает по принципу «всем, всем, всем»), как нервный (например, нервный импульс передается сокращающихся мышц пальца). Но эта разница не существенна, поскольку клетки имеют разную чувствительность к химическим веществам. Поэтому химические вещества действуют на строго определенные клетки, то есть на те, которые способны воспринимать эту информацию. Клетки, которые обладают такой высокой чувствительностью к любому гуморального фактора, называются клетками-мишенями.
    Среди гуморальных факторов выделяют вещества с узким
    спектром действия, то есть направленной действием на ограниченное количество клеток-мишеней (например, окситоцин), и шире (например, адреналин), для которых имеется значительное количество клеток-мишеней.
    Гуморальная регуляция используется для обеспечения реакций, не требующих высокой скорости и точности исполнения.
    Гуморальная регуляция, как и нервная, всегда выполняется
    замкнутым контуром регуляции, в котором все элементы связаны между собой каналами.
    Что касается элемента контура прибора, который следит (СП), то в контуре гуморальной регуляции как самостоятельная структура он отсутствует. Функцию этого звена выполняет, как правило, инкреторная
    клетка.
    Гуморальные вещества, которые попадают в кровь или лимфу, диффундируют в межклеточную жидкость и быстро разрушаются. В связи с этим действие их может распространяться только на близко расположенные клетки-органы, то есть их влияние имеет местный характер. В противовес местным действия дистантный влияние гуморальных веществ распространяется на клетки-мишени на расстоянии.
    ГОРМОНЫ ГИПОТАЛАМУСА
    гормон эффект
    Кортиколиберин – Стимулирует образование кортикотропина и липотропина
    Гонадолиберин – Стимулирует образование лютропина и фоллитропина
    Пролактолиберин – Способствует выделению пролактина
    Пролактостатин – Ингибирует выделение пролактина
    Соматолиберин Стимулирует секрецию гормона роста
    Соматостатин – Ингибирует секрецию гормона роста и тиреотропина
    Тиролиберин – Стимулирует секрецию тиреотропина и пролактина
    Меланолиберин – Стимулирует секрецию меланоцит-стимулирующего гормона
    Меланостатин – Ингибирует секрецию меланоцит-стимулирующего гормона
    ГОРМОНЫ АДЕНОГИПОФИЗА
    СТГ (соматотропин, гормон роста) – Стимулирует рост организма, синтез белка в клетках, образование глюкозы и распад липидов
    Пролактин – Регулирует лактацию у млекопитающих, инстинкт выхаживания потомства, дифференцировку различных тканей
    ТТГ (тиреотропин) – Регулирует биосинтез и секрецию гормонов щитовидной железы
    Кортикотропин – Регулирует секрецию гормонов коры надпочечников
    ФСГ (фоллитропин) и ЛГ (лютеинизирующий гормон) – ЛГ регулирует синтез женских и мужских половых гормонов, стимулирует рост и созревание фолликулов, овуляцию, образование и функционирование желтого тела в яичниках
    ФСГ оказывает сенсибилизирующее действие на фолликулы и клетки Лейдига к действию ЛГ, стимулирует сперматогенез
    ГОРМОНЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Выделение гормонов щитовидной железы контролируется двумя «вышестоящими» эндокринными железами. Область головного мозга, связывающая воедино нервную и эндокринную систему, называется гипоталамус. Гипоталамус получает информацию об уровне гормонов щитовидной железы и выделяет вещества, влияющие на гипофиз.Гипофизтакже расположен в головном мозге в области специального углубления – турецкого седла. Он выделяет несколько десятков сложных по строению и действию гормонов, но на щитовидную железу действует только один из них –тиреотропный гормонили ТТГ. Уровень гормонов щитовидной железы в крови и сигналы от гипоталамуса стимулируют или тормозят выделение ТТГ. Например, если количество тироксина в крови маленькое, тогда про это будут знать и гипофиз и гипоталамус. Гипофиз немедленно выделит ТТГ, что активирует выброс гормонов из щитовидной железы.
    Гуморальная регуляция – это координация физиологических функций организма человека через кровь, лимфу, тканевую жидкость. Гуморальная регуляция осуществляется биологически активными веществами – гормонами, которые регулируют функции организма на субклеточном, клеточном, тканевом, органном и системном уровнях и медиаторами, которые передают нервные импульсы. Гормоны образуются железами внутренней секреции (эндокринные), а также железами внешней секреции (тканевые – стенками желудка, кишечника и другие). Гормоны влияют на обмен веществ и деятельность различных органов, поступая к ним через кровь. Гормоны имеют следующие свойства: Высокую биологическую активность; Специфичность – воздействие на определенные органы, ткани, клетки; Быстро разрушаются в тканях; Размеры молекул малы, проникновения через стенки капилляров в ткани осуществляется легко.
    Надпо?чечники — парные эндокринные железыпозвоночных животных и человека. В клубочковой зоне образуются гормоны, называемые минералкортикоидами. К ним относятся:Альдостерон (основной минералокортикостероидныйгормонкоры надпочечников) Кортикостерон (малозначимый и сравнительно малоактивный глюкокортикоидныйгормон). Минералкортикоиды повышают реабсорбцию Na+ и выделение K+ в почках. В пучковой зоне образуются глюкокортикоиды, к которым относятся:Кортизол. Глюкокортикоиды оказывают важное действие почти на все процессы обмена веществ. Они стимулируют образование глюкозы из жиров и аминокислот(глюконеогенез), угнетают воспалительные, иммунные и аллергические реакции, уменьшают разрастание соединительной ткани, а также повышают чувствительность органов чувств и возбудимостьнервной системы. В сетчатой зоне производятся половые гормоны (андрогены, являющиеся веществами — предшественниками эстрогенов). Данные половые гормоны играют роль несколько иную, чем гормоны, выделяемые половыми железами. Клетки мозгового вещества надпочечников вырабатывают катехоламины — адреналин и норадреналин. Эти гормоны повышают артериальное давление, усиливают работу сердца, расширяют просветы бронхов, увеличивают уровень сахара в крови. В состоянии покоя они постоянно выделяют небольшие количества катехоламинов. Под влиянием стрессовой ситуации секреция адреналина и норадреналина клетками мозгового слоя надпочечников резко повышается.
    Мембранный потенциал покоя – это дефицит положительных электрических зарядов внутри клетки, возникающий за счёт утечки из неё положительных ионов калия и электрогенного действия натрий-калиевого насоса.
    Потенциал действия (ПД). Все раздражители, действующие на клетку, вызывают в первую очередь снижение ПП; когда оно достигает критического значения (порога), возникает активный распространяющийся ответ — ПД. Амплитуда ПД примерно = 110—120 мв.Характерной особенностью ПД, отличающей его от других форм ответа клетки на раздражение, является то, что он подчиняется правилу “всё или ничего”, т. е. возникает только при достижении раздражителем некоторого порогового значения, и дальнейшее увеличение интенсивности раздражителя уже не сказывается ни на амплитуде, ни на продолжительности ПД. Потенциал действия — один из важнейших компонентов процесса возбуждения. В нервных волокнах он обеспечивает проведение возбуждения от чувствительных окончаний (рецепторов) к телу нервной клетки и от неё — к синаптическим окончаниям, расположенным на различных нервных, мышечных или железистых клетках. Проведение ПД вдоль нервных и мышечных волокон осуществляется т. н. локальными токами, или токами действия, возникающими между возбуждённым (деполяризованным) и соседними с ним покоящимися участками мембраны.
    Постсинаптические потенциалы (ПСП) возникают в участках мембраны нервных или мышечных клеток, непосредственно граничащих с синаптическими окончаниями. Они имеют амплитуду порядка несколькихмв и длительность 10—15 мсек. ПСП подразделяются на возбуждающие (ВПСП) и тормозные (ТПСП).
    Генераторные потенциалы возникают в мембране чувствительных нервных окончаний — рецепторов. Их амплитуда порядка нескольких мв и зависит от силы приложенного к рецептору раздражения. Ионный механизм генераторных потенциалов ещё недостаточно изучен.
    Потенциал действия
    Потенциалом действия называют быстрое изменение мембранного потенциала, возникающее при возбуждении нервных, мышечных и некоторых железистых клеток. В основе его возникновения лежат изменения ионной проницаемости мембраны. В развитии потенциала действия выделяют четыре последовательных периода: локальный ответ, деполяризация, реполяризация и следовые потенциалы.
    Раздражимость — способность живого организма реагировать на внешнее воздействие изменением своих физико-химических и физиологических свойств. Раздражимость проявляется в изменениях текущих значений физиологических параметров, превышающих их сдвиги при покое. Раздражимость является универсальным проявлением жизнедеятельности всех биосистем. Эти изменения окружающей среды, вызывающие реакцию организма, могут включать в себя широкий репертуар реакций, начиная с диффузных реакций протоплазмы у простейших и кончая сложными, высокоспециализованными реакциями у человека. В организме человека раздражимость часто связана со свойством нервной, мышечной и железистой тканей осуществлять ответную реакцию в виде выработки нервного импульса, мышечного сокращения или секреции веществ (слюны, гормонов и т. д.). У живых организмов, лишенных нервной системы, раздражимость может проявляться в движениях. Так, амебы и другие простейшие покидают неблагоприятные растворы с высокой концентрацией соли. А растения изменяют положение побегов для максимального поглощения света (тянутся к свету). Раздражимость — фундаментальное свойство живых систем: её наличие — классический критерий, по которому отличают живое от неживого. Минимальная величина раздражителя, достаточная для проявления раздражимости, называется порогом восприятия. Явления раздражимости у растений и животных имеют много общего, хотя их проявления у растений резко отличаются от привычных форм двигательной и нервной деятельности животных
    Законы раздражения возбудимых тканей: 1) закон силы – возбудимость обратно-пропорциональна пороговой силе: чем больше пороговая сила, тем меньше возбудимость. Однако для возникновения возбуждения недостаточно только действия силы раздражения. Необходимо, чтобы это раздражение длилось какое-то время; 2) закон времени действия раздражителя. При действии одной и той же силы на разные ткани потребуется разная длительность раздражения, что зависит от способности данной ткани к проявлению своей специфической деятельности, то есть возбудимости: наименьшее время потребуется для ткани с высокой возбудимостью и наибольшее время – с низкой возбудимостью. Таким образом, возбудимость обратно-пропорциональна времени действия раздражителя: чем меньше время действия раздражителя, тем больше возбудимость. Возбудимость ткани определяется не только силой и длительностью раздражения, но и скоростью (быстротой) нарастания силы раздражения, что определяется третьим законом – законом скорости нарастания силы раздражения (отношения силы раздражителя ко времени его действия): чем больше скорость нарастания силы раздражения, тем меньше возбудимость. Для каждой ткани существует своя пороговая скорость нарастания силы раздражения.
    Способность ткани изменять свою специфическую деятельность в ответ на раздражение (возбудимость) находится в обратной зависимости от величины пороговой силы, времени действия раздражителя и быстроты (скорости) нарастания силы раздражения.
    Критический уровень деполяризации — величина мембранного потенциала, при достижении которой возникает потенциал действия. Критический уровень деполяризации (КУД) – это такой уровень электрического потенциала мембраны возбудимой клетки, от которого локальный потенциал переходит в потенциал действия.
    Локальный ответ возникает на допороговые стимулы; распространяется на 1-2 мм с затуханием; возрастает с увеличением силы стимула, т.е. подчиняется закону «силы»; суммируется – возрастает при повторных частых допороговых раздражениях 10 – 40 мВ увеличивается.
    Химический механизм синаптической передачи по сравнению с электрическим более эффективно обеспечивает основные функции синапса: 1) одностороннее проведение сигнала; 2) усиление сигнала; 3) конвергенцию многих сигналов на одной постсинаптической клетке, пластичность передачи сигналов.
    Химические синапсы передают два вида сигналов – возбуждающий и тормозной. В возбуждающих синапсах нейромедиа-тор, освобождаемый из пресинаптических нервных окончаний, вызывает в постсинаптической мембране возбуждающий пост-синаптический потенциал – локальную деполяризацию, а в тормозных синапсах – тормозной постсинаптический потенциал, как правило, – гиперполяризацию. Снижение сопротивления мембраны, происходящее во время тормозного постсинаптического потенциала, ведет к короткому замыканию возбуждающего постсинаптического тока, тем самым ослабляя или блокируя передачу возбуждения.
    Химический состав клетки
    Организмы состоят из клеток. Клетки разных организмов обладают сходным химическим составом. В клетках живых организмов встречается около 90 элементов, причем примерно 25 из обнаружены практически во всех клетках. По содержанию в клетке химические элементы подразделяются на три большие группы: макроэлементы(99%), микроэлементы(1%), ультрамикроэлементы(менее 0,001%).
    К макроэлементам относятся кислород, углерод, водород, фосфор, калий, сера, хлор, кальций, магний, натрий, железо.К микроэлеметам относятся марганец, медь, цинк, йод, фтор.К ультрамикроэлементам относятся серебро, золото, бром, селен.
    Недостаток какого-либо элемента может привести к заболеванию, и даже гибели организма, так как каждый элемент играет определенную роль. Макроэлементы первой группы составляют основу биополимеров – белков, углеводов, нуклеиновых кислот, а также липидов, без которых жизнь невозможна. Сера входит в состав некоторых белков, фосфор – в состав нуклеиновых кислот, железо – в состав гемоглобина, а магний – в состав хлорофилла. Кальций играет важную роль в обмене веществ.Часть химических элементов, содержащихся в клетке, входит в состав неорганических веществ – минеральных солей и воды.
    Минеральные соли находятся в клетке, как правило, в виде катионов (К+, Na+, Ca2+, Mg2+) и анионов ( HPO2-/4, H2PO-/4, СI-, НСО3), соотношение которых определяет важную для жизнедеятельности клеток кислотность среды.
    Из неорганических веществ в живой природе огромную роль играет вода.
    Она составляет значительную массу большинства клеток. Много воды содержится в клетках мозга и эмбрионов человека: воды более 80%; в клетках жировой ткани – всего 40.% К старости содержание воды в клетках снижается. Человек, потерявший 20% воды, погибает.Уникальные свойства воды определяют ее роль в организме. Она участвует в теплорегуляции, которая обусловлена высокой теплоемкостью воды – потреблением большого количества энергии при нагревании. Вода – хороший растворитель. Благодаря полярности ее молекулы взаимодействуют с положительно и отрицательно заряженными ионами, способствуя тем самым растворению вещества. По отношению к воде все вещества клетки делятся на гидрофильные и гидрофобные.
    Гидрофильными (от греч. гидро – вода и филео – люблю) называют вещества, которые растворяются в воде. К ним относят ионные соединения (например, соли) и некоторые не ионные соединения (например, сахара).
    Гидрофобными (от греч. гидро – вода и фобос – страх) называют вещества, нерастворимые в воде. К ним относят, например, липиды.
    Вода играет большую роль в химических реакциях, протекающих в клетке в водных растворах. Она растворяет ненужные организму продукты обмена веществ и тем самым способствует выводу их из организма. Большое содержание воды в клетке придает ей упругость. Вода способствует перемещению различных веществ внутри клетки или из клетки в клетку.
    Неорганические соединения в организме человека.
    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: 1-Вода—универсальный растворитель для полярных веществ, например солей, Сахаров, спиртов, кислот и др. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными. 2- 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.3- Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. 4- Вода характеризуется высокой теплотой парообразования, т. е. способностью молекул уносить с собой значительное количество тепла при одновременном охлаждении организма. 5- Для воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение. 6- Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма.7- У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).8- 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.
    Минеральные соли. В составе живых организмов современными методами химического анализа обнаружено 80 элементов периодической системы. По количественному составу их разделяют на три основные группы. Макроэлементы составляют основную массу органических и неорганических соединений, концентрация их колеблется от 60% до 0.001% массы тела (кислород, водород, углерод, азот, сера, магний, калий, натрий, железо и др.). Микроэлементы – преимущественно ионы тяжёлых металлов. Содержатся в организмах в количестве 0.001% – 0.000001% ( марганец, бор, медь, молибден, цинк, йод, бром). Концентрация ультрамикроэлементов не превышает 0.000001%. Физиологическая роль их в организмах полностью ещё не выяснена. К этой группе относятся уран, радий, золото, ртуть, цезий, селен и много других редких элементов. Существенным является не только содержание, но и соотношение ионов в клетке. Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения.
    Основную массу тканей живых организмов, населяющих Землю составляют органогенные элементы : кислород, углерод, водород и азот, из которых преимущественно построены органические соединения – белки, жиры, углеводы.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *