Химический состав клеток

Установлено, что клетки всех живых организмов сходны по химическому составу - особенно велико содержание в клетках водорода, кислорода, углерода и азота (эти элементы составляют более 98% от всего содержимого клетки). Остальные 2% составляют примерно 50 химических элементов.

Клетки живых организмов содержат неорганические вещества - воду (в среднем до 80 %) и минеральные соли а также - органические соединения : 90% сухой массы клетки приходится на биополимеры — белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды.

Белки регулируют обмен веществ клетки, нуклеиновые кислоты - хранители наследственной информации. Липиды (жиры и жироподобные вещества) выполняют энергетическую роль, участвуют в процессах обмена веществ и размножения клеток. Углеводы служат источником энергии, строительным материалом (клеточная стенка у растений состоит в основном из полисахарида целлюлозы) и выполняют запасающую функцию, накапливаясь в качестве резервного продукта.

Белки - это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Все белки живых организмов построены из 20 аминокислот. Несмотря на это разнообразие белковых молекул огромно. Аминокислоты содержат в себе как кислотную группу СООН, так и щелочную группу NH₂. Благодаря этому аминокислоты легко соединяются между собой. Молекулы разных белков сильно различаются по массе, содержанию разных аминокислот и порядку их расположения. Поэтому молекулярная масса белков колеблется от десятков тысяч до десятков миллионов. Изменение последовательности даже одной пары аминокислот влечет изменение свойств исходного белка и превращение его в новый. Установлено, что белки сами по себе, без контролирующего воздействия нуклеиновых кислот, размножаться не могут.

Нуклеиновые кислоты имеют первостепенное биологическое значение и представляют собой сложные биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды, резко отличающиеся от аминокислот. Нуклеотиды включают три компонента: азотистое основание, углевод и остаток фосфорной кислоты. Разнообразие их сочетаний определяет индивидуальную природу нуклеиновых кислот. Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).

ДНК расположена главным образом в ядре клетки, а РНК - преимущественно в цитоплазме. ДНК является хранителем наследственной информации. Наследственная информация в ДНК определяется порядком взаимного расположения в них азотистых оснований, который воспроизводится в дочерних молекулах. РНК в качестве посредников помогают передаче генетической информации в процессе биосинтеза белка. Если при этом будет поврежден какой-либо нуклеотид в молекуле ДНК, то не будет образован тот белок-фермент, за синтез которого отвечает ДНК, а это повлечёт нарушение нормального обмена веществ клетки и сделает ее неполноценной.