Éléments chimiques de la cellule.

• Prévention

Les cellules des organismes vivants dans leur composition chimique sont significativement différentes de l'environnement inanimé environnant et de la structure des composés chimiques, ainsi que de la composition et du contenu des éléments chimiques. Au total, environ 90 éléments chimiques sont présents (présents aujourd'hui) dans les organismes vivants qui, en fonction de leur contenu, sont divisés en 3 groupes principaux: les macronutriments, les microéléments et les ultramicroéléments.

Macroéléments.

Les macroéléments en quantités significatives sont représentés dans les organismes vivants, allant de quelques centièmes à quelques dizaines de pour cent. Si la teneur en substance chimique du corps dépasse 0,005% du poids corporel, cette substance est appelée macroélément. Ils font partie des principaux tissus: le sang, les os et les muscles. Ceux-ci comprennent, par exemple, les éléments chimiques suivants: hydrogène, oxygène, carbone, azote, phosphore, soufre, sodium, calcium, potassium, chlore. Les macroéléments représentent environ 99% de la masse des cellules vivantes, la majorité (98%) étant l'hydrogène, l'oxygène, le carbone et l'azote.

Le tableau ci-dessous présente les principaux macronutriments contenus dans le corps:

Pour les quatre éléments les plus courants dans les organismes vivants (hydrogène, oxygène, carbone, azote, comme il a été dit précédemment), une propriété commune est caractéristique. Il manque à ces éléments un ou plusieurs électrons sur l’orbite externe pour former des liaisons électroniques stables. Ainsi, l'atome d'hydrogène nécessaire à la formation d'une liaison électronique stable manque d'un électron sur l'orbite externe, d'atomes d'oxygène, d'azote et de carbone - deux, trois et quatre électrons, respectivement. À cet égard, ces éléments chimiques forment facilement des liaisons covalentes en raison de l'appariement des électrons et peuvent facilement interagir les uns avec les autres, remplissant ainsi leurs couches externes d'électrons. De plus, l'oxygène, le carbone et l'azote peuvent former non seulement des liaisons simples, mais également des liaisons doubles. En conséquence, le nombre de composés chimiques pouvant être formés à partir de ces éléments augmente considérablement.

En outre, le carbone, l'hydrogène et l'oxygène - le plus léger des éléments capables de former des liaisons covalentes. Par conséquent, ils se sont avérés les plus appropriés pour la formation de composés constituant la matière vivante. Il convient de noter séparément une autre propriété importante des atomes de carbone - la capacité de former des liaisons covalentes avec quatre autres atomes de carbone à la fois. Grâce à cette capacité, les squelettes sont créés à partir d'une grande variété de molécules organiques.

Oligo-éléments

Bien que la teneur en oligo-éléments n'excède pas 0,005% pour chaque élément individuel et qu'ils ne représentent au total qu'environ 1% de la masse des cellules, des oligo-éléments sont nécessaires à l'activité vitale des organismes. En l'absence ou au manque de contenu, diverses maladies peuvent survenir. De nombreux oligo-éléments font partie de groupes d'enzymes non protéiques et sont nécessaires à la mise en oeuvre de leur fonction catalytique.
Par exemple, le fer fait partie intégrante de l'hème, qui fait partie des cytochromes, composants de la chaîne de transfert d'électrons, et de l'hémoglobine, une protéine qui transporte l'oxygène des poumons vers les tissus. La carence en fer dans le corps humain provoque le développement de l'anémie. Un manque d'iode, qui fait partie de la thyroxine, une hormone thyroïdienne, entraîne l'apparition de maladies associées à l'insuffisance de cette hormone, telles que le goitre endémique ou le crétinisme.

Des exemples d'éléments traces sont présentés dans le tableau ci-dessous:

2.3 Composition chimique cellulaire. Macro et oligo-éléments

Tutoriel vidéo 2: Structure, propriétés et fonctions des composés organiques Le concept de biopolymères

Lecture: Composition chimique cellulaire. Macro et oligo-éléments. La relation entre la structure et les fonctions des substances inorganiques et organiques

macronutriments dont la teneur n'est pas inférieure à 0,01%;

oligo-éléments - dont la concentration est inférieure à 0,01%.

Dans toutes les cellules, le contenu en éléments traces est inférieur à 1% et en macro-éléments, respectivement, à plus de 99%.

Le sodium, le potassium et le chlore fournissent de nombreux processus biologiques - la turgescence (pression cellulaire interne), l’apparition d’impulsions électriques nerveuses.

Azote, oxygène, hydrogène, carbone. Ce sont les composants principaux de la cellule.

Le phosphore et le soufre sont des composants importants des peptides (protéines) et des acides nucléiques.

Le calcium est la base de toutes les formations squelettiques - dents, os, coquillages, parois cellulaires. Il participe également à la contraction musculaire et à la coagulation du sang.

Le magnésium est un composant de la chlorophylle. Participe à la synthèse des protéines.

Le fer est un composant de l'hémoglobine, participe à la photosynthèse, détermine l'efficacité des enzymes.

Oligo-éléments contenues dans de très faibles concentrations, importantes pour les processus physiologiques:

Le zinc est un composant de l'insuline;

Cuivre - participe à la photosynthèse et à la respiration;

Cobalt - un composant de la vitamine B12;

Iode - participe à la régulation du métabolisme. C'est un composant important des hormones thyroïdiennes;

Le fluorure est un composant de l'émail des dents.

Le déséquilibre de la concentration en micro et macronutriments entraîne des troubles métaboliques, le développement de maladies chroniques. La carence en calcium - cause du rachitisme, du fer - anémie, du déficit en azote en protéines, en iode - entraîne une diminution de l’intensité des processus métaboliques.

Considérez la relation des substances organiques et inorganiques dans la cellule, leur structure et leur fonction.

Les cellules contiennent une quantité énorme de micro et macromolécules appartenant à différentes classes chimiques.

Matière inorganique cellulaire

De l'eau De la masse totale d'un organisme vivant, il représente le pourcentage le plus élevé - 50 à 90% et participe à presque tous les processus de la vie:

les processus capillaires, en tant que solvant polaire universel, affectent les propriétés du liquide interstitiel, le taux métabolique. En ce qui concerne l'eau, tous les composés chimiques sont divisés en hydrophile (soluble) et lipophile (soluble dans les graisses).

L'intensité du métabolisme dépend de sa concentration dans la cellule: plus il y a d'eau, plus les processus se déroulent rapidement. La perte de 12% d'eau par le corps humain - nécessite une restauration sous la supervision d'un médecin, avec une perte de 20% - la mort survient.

Sels minéraux. Contenu dans des systèmes vivants sous forme dissoute (se dissociant en ions) et non dissous. Les sels dissous sont impliqués dans:

transfert de substance à travers la membrane. Les cations métalliques fournissent une «pompe potassium-sodium» qui modifie la pression osmotique de la cellule. Pour cette raison, l'eau contenant des substances dissoutes se précipite dans la cellule ou la quitte, éliminant ainsi inutile;

la formation d'influx nerveux de nature électrochimique;

font partie de protéines;

ion phosphate - un composant des acides nucléiques et de l'ATP;

ion carbonate - supporte le Ph dans le cytoplasme.

Les sels insolubles sous forme de molécules entières forment des structures de coquilles, coquilles, os, dents.

Matière organique cellulaire

Une caractéristique commune de la matière organique est la présence de la chaîne du squelette carboné. Ce sont des biopolymères et de petites molécules de structure simple.

Les principales classes disponibles chez les organismes vivants:

Glucides. Les cellules en contiennent divers types - sucres simples et polymères insolubles (cellulose). En pourcentage, leur part dans la matière sèche des plantes peut atteindre 80%, les animaux - 20%. Ils jouent un rôle important dans le maintien de la vie des cellules:

Le fructose et le glucose (monosaccharides) sont rapidement absorbés par l'organisme, sont inclus dans le métabolisme et constituent une source d'énergie.

Le ribose et le désoxyribose (monosaccharides) sont l’un des trois principaux composants de l’ADN et de l’ARN.

Le lactose (se réfère au disaharam) - synthétisé par le corps de l'animal, fait partie du lait des mammifères.

Le saccharose (disaccharide) - une source d’énergie, se forme dans les plantes.

Maltose (disaccharide) - assure la germination des graines.

De plus, les sucres simples remplissent d'autres fonctions: signal, protection, transport.
Les glucides polymères sont du glycogène soluble dans l’eau, ainsi que de la cellulose insoluble, de la chitine et de l’amidon. Ils jouent un rôle important dans le métabolisme, remplissent des fonctions structurelles, de stockage et de protection.

Lipides ou graisses. Ils sont insolubles dans l’eau, mais se mélangent bien et se dissolvent dans des liquides non polaires (ne contenant pas d’oxygène, par exemple, le kérosène ou les hydrocarbures cycliques sont des solvants non polaires). Les lipides sont nécessaires dans le corps pour lui fournir de l'énergie - pendant leur oxydation, de l'énergie et de l'eau se forment. Les graisses sont très économes en énergie: avec une aide de 39 kJ par gramme libéré lors de l'oxydation, vous pouvez soulever une charge pesant 4 tonnes à une hauteur de 1 m. Les substances ressemblant à des graisses protègent les plumes de la sauvagine de l'humidité, confèrent aux poils des animaux un aspect brillant et sain et leur permettent de bien couvrir les feuilles des plantes. Certaines hormones ont une structure lipidique. Les graisses constituent la base de la structure de la membrane.

Les protéines ou protéines sont des hétéropolymères de structure biogénique. Ils sont constitués d'acides aminés dont les unités structurelles sont: le groupe amino, le radical et le groupe carboxyle. Les propriétés des acides aminés et leurs différences déterminent les radicaux. En raison de leurs propriétés amphotères, ils peuvent former des liens entre eux. Les protéines peuvent être constituées de plusieurs ou de plusieurs centaines d’acides aminés. Au total, la structure des protéines comprend 20 acides aminés. Leurs combinaisons déterminent la variété des formes et des propriétés des protéines. Une douzaine d’acides aminés sont indispensables - ils ne sont pas synthétisés dans le corps de l’animal et leur apport est fourni par les aliments végétaux. Dans le tube digestif, les protéines sont divisées en monomères individuels utilisés pour synthétiser leurs propres protéines.

Caractéristiques structurelles des protéines:

structure primaire - chaîne d'acides aminés;

secondaire - une chaîne tordue en une spirale où des liaisons hydrogène sont formées entre des bobines;

tertiaire - une spirale ou plusieurs d'entre elles, roulées dans un globule et reliées par des liaisons faibles;

Le quaternaire n’existe pas dans toutes les protéines. Ce sont plusieurs globules reliés par des liaisons non covalentes.

La résistance des structures peut être brisée, puis restaurée, tandis que la protéine perd temporairement ses propriétés caractéristiques et son activité biologique. Seule la destruction de la structure primaire est irréversible.

Les protéines remplissent de nombreuses fonctions dans une cellule:

accélération des réactions chimiques (fonction enzymatique ou catalytique, chacune étant responsable d'une réaction unique et spécifique);
transport - transfert d'ions, d'oxygène, d'acides gras à travers les membranes cellulaires;

protéines protectrices du sang, telles que la fibrine et le fibrinogène, sont présentes dans le plasma sanguin sous une forme inactive et forment des caillots sanguins sur le site de la lésion due à l’oxygène. Anticorps - fournissent une immunité.

Les peptides structurels constituent en partie ou constituent la base des membranes cellulaires, des tendons et autres tissus conjonctifs, des cheveux, de la laine, des sabots et des ongles, des ailes et des phanères externes. L'actine et la myosine fournissent une activité musculaire contractile;

les protéines hormonales régulatrices assurent la régulation humorale;
énergie - pendant le manque de nutriments, le corps commence à décomposer ses propres protéines, perturbant ainsi le processus de leur activité vitale. C'est pourquoi, après une longue famine, le corps ne peut pas toujours récupérer sans aide médicale.

Acides nucléiques. Ils existent 2 - ADN et ARN. L'ARN est de plusieurs types - informationnel, transport et ribosomal. Découvert par le suisse suisse F. Fisher à la fin du 19ème siècle.

L'ADN est l'acide désoxyribonucléique. Contenu dans le noyau, les plastides et les mitochondries. Structurellement, c'est un polymère linéaire qui forme une double hélice de chaînes nucléotidiques complémentaires. Le concept de sa structure spatiale a été créé en 1953 par les Américains D. Watson et F. Crick.

Ses unités monomères sont des nucléotides qui ont une structure fondamentalement commune de:

base azotée (appartenant au groupe des purines - adénine, guanine, pyrimidine - thymine et cytosine.)

Dans la structure d'une molécule de polymère, les nucléotides sont combinés par paires et de manière complémentaire, ce qui est dû au nombre différent de liaisons hydrogène: adénine + thymine - deux, guanine + cytosine - trois liaisons hydrogène.

L'ordre des nucléotides code pour les séquences d'acides aminés structurelles des molécules de protéines. Une mutation est un changement dans l'ordre des nucléotides, car des molécules de protéines d'une structure différente seront codées.

ARN - acide ribonucléique. Les caractéristiques structurelles de sa différence avec l'ADN sont:

au lieu de thymine nucléotide - uracile;

ribose au lieu de désoxyribose.

L'ARN de transport est une chaîne polymère qui est pliée dans le plan sous la forme d'une feuille de trèfle et dont la fonction principale est l'apport d'un acide aminé aux ribosomes.

L'ARN matriciel (messager) est constamment formé dans le noyau, complémentaire de toute partie de l'ADN. Ceci est une matrice structurelle, sur la base de sa structure, une molécule de protéine sera assemblée sur le ribosome. Sur le contenu total des molécules d'ARN, ce type est de 5%.

Ribosomal - est responsable du processus de fabrication de la molécule de protéine. Il est synthétisé sur le nucléole. Son dans une cage est de 85%.

ATP - acide adénosine triphosphate. Ceci est un nucléotide contenant:

Pour tracer des éléments comprennent

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Composition chimique cellulaire

Groupes d'éléments de la composition chimique de la cellule

La science qui étudie les composants et la structure d'une cellule vivante s'appelle la cytologie.

Tous les éléments inclus dans la structure chimique du corps peuvent être divisés en trois groupes:

• les macronutriments;
• oligo-éléments;
• ultramicro éléments.

Les macroéléments comprennent l'hydrogène, le carbone, l'oxygène et l'azote. Près de 98% de tous les éléments constitutifs font partie de leur part.

Les oligo-éléments sont exprimés en dixièmes et centièmes de cent. Et une très faible teneur en ultramicroéléments - centièmes et millièmes de pour cent.

Traduit du grec, "macro" est grand et "micro" est petit.

Fig. 1 Contenu d'éléments chimiques dans la cellule

Les scientifiques ont découvert qu'il n'y a pas d'éléments particuliers aux organismes vivants. Par conséquent, cette vie, cette nature inanimée est constituée des mêmes éléments. Cela prouve leur relation.

Malgré le contenu quantitatif de l'élément chimique, l'absence ou la réduction d'au moins l'un d'entre eux entraîne la mort de l'organisme entier. Après tout, chacun d’entre eux a sa propre signification.

Le rôle de la composition chimique de la cellule

Les macroéléments sont la base des biopolymères, à savoir les protéines, les glucides, les acides nucléiques et les lipides.

Les oligo-éléments font partie des substances organiques vitales impliquées dans les processus métaboliques. Ce sont des composants constitutifs des sels minéraux, qui se présentent sous la forme de cations et d’anions, leur rapport détermine l’environnement alcalin. Le plus souvent, il est légèrement alcalin, car la proportion de sels minéraux ne change pas.

L'hémoglobine contient du fer, de la chlorophylle - magnésium, des protéines - soufre, des acides nucléiques - phosphore, le métabolisme se produisant avec une quantité suffisante de calcium.

Fig. 2. Composition cellulaire

Certains éléments chimiques sont des composants de substances inorganiques, par exemple de l’eau. Il joue un rôle important dans l'activité vitale des cellules végétales et animales. L'eau est un bon solvant, à cause de cela, toutes les substances à l'intérieur du corps sont divisées en:

• Hydrophile - soluble dans l'eau;
• Hydrophobe - ne pas dissoudre dans l'eau.

En raison de la présence d'eau, la cellule devient élastique, elle favorise le mouvement des substances organiques dans le cytoplasme.

Fig. 3. substances cellulaires.

Tableau "Propriétés de la composition chimique de la cellule"

Afin de bien comprendre quels éléments chimiques font partie de la cellule, nous les avons énumérés dans le tableau suivant:

Quels éléments chimiques sont liés aux macro et micronutriments de la cellule?

Quels éléments chimiques sont liés aux macro et micronutriments de la cellule?

Les cellules de macroéléments (un pourcentage élevé du corps en fonction de son contenu) comprennent les éléments chimiques suivants:

• oxygène (70%), carbone (15%), hydrogène (10%), azote (2%), potassium (0,3%), soufre (0,2%), phosphore (1%), chlore (0, 1%), le reste - magnésium, calcium, sodium.

Pour inclure les oligo-éléments (un faible pourcentage du contenu corporel), utilisez les éléments chimiques suivants:

• cobalt, zinc, vanadium, fluor, sélénium, cuivre, chrome, nickel, germanium, iode, ruthénium.

Composition chimique cellulaire

Une cellule est une unité élémentaire de la vie sur Terre. Il a toutes les caractéristiques d'un organisme vivant: il grandit, se multiplie, échange des substances et de l'énergie avec l'environnement, réagit à des stimuli externes. Le début de l'évolution biologique est associé à l'apparition de formes de vie cellulaires sur Terre. Les organismes unicellulaires sont des cellules qui existent séparément les unes des autres. Le corps de tous les multicellulaires - animaux et plantes - est construit à partir d’un nombre de cellules plus grand ou plus petit, qui est une sorte de bloc constituant un organisme complexe. Qu'une cellule soit un système vivant complet - un organisme séparé ou n'en est qu'une partie, elle est dotée d'un ensemble de caractéristiques et de propriétés communes à toutes les cellules.

Composition chimique cellulaire

Environ 60 éléments du tableau périodique de Mendeleev ont été trouvés dans les cellules, qui se trouvent également dans la nature inanimée. C'est l'une des preuves de la communité de la nature animée et inanimée. Dans les organismes vivants, les plus courants sont l'hydrogène, l'oxygène, le carbone et l'azote, qui représentent environ 98% de la masse des cellules. Cela est dû aux particularités des propriétés chimiques de l'hydrogène, de l'oxygène, du carbone et de l'azote, qui se sont révélées être les plus appropriées pour la formation de molécules exerçant des fonctions biologiques. Ces quatre éléments sont capables de former de très fortes liaisons covalentes par l’appariement d’électrons appartenant à deux atomes. Les atomes de carbone liés par covalence peuvent former des échafaudages d'innombrables molécules organiques différentes. Comme les atomes de carbone forment facilement des liaisons covalentes avec l'oxygène, l'hydrogène, l'azote et aussi le soufre, les molécules organiques présentent une complexité et une diversité de structures exceptionnelles.

En plus des quatre éléments principaux de la cellule, des quantités notables (10ème et 100ème fractions de pour cent) contiennent du fer, du potassium, du sodium, du calcium, du magnésium, du chlore, du phosphore et du soufre. Tous les autres éléments (zinc, cuivre, iode, fluor, cobalt, manganèse, etc.) sont dans la cellule en très petites quantités et sont donc appelés micro-éléments.

Les éléments chimiques font partie de composés inorganiques et organiques. Les composés inorganiques comprennent l'eau, les sels minéraux, le dioxyde de carbone, les acides et les bases. Les composés organiques sont les protéines, les acides nucléiques, les glucides, les lipides et les lipides. Outre l'oxygène, l'hydrogène, le carbone et l'azote, d'autres éléments peuvent être inclus. Certaines protéines contiennent du soufre. Le constituant des acides nucléiques est le phosphore. La molécule d'hémoglobine comprend du fer, le magnésium est impliqué dans la construction de la molécule de chlorophylle. Les oligo-éléments, malgré leur teneur extrêmement faible en organismes vivants, jouent un rôle important dans les processus d’activité vitale. L'iode fait partie de l'hormone thyroïdienne - thyroxine, cobalt - dans la composition de la vitamine B₁₂ L'insuline, une hormone de l'îlot pancréatique, contient du zinc. Chez certains poissons, le cuivre occupe la place du fer dans les molécules de pigments porteurs d’oxygène.

De l'eau

H₂O - le composé le plus commun dans les organismes vivants. Sa teneur en différentes cellules varie dans des limites assez larges: de 10% dans l'émail des dents à 98% dans le corps d'une méduse, mais en moyenne, elle représente environ 80% du poids corporel. Le rôle extrêmement important de l’eau dans la garantie des processus d’activité vitale est dû à ses propriétés physicochimiques. La polarité des molécules et la possibilité de former des liaisons hydrogène font de l’eau un bon solvant pour un grand nombre de substances. La plupart des réactions chimiques qui se produisent dans une cellule ne peuvent se produire que dans une solution aqueuse. L'eau est impliquée dans de nombreuses transformations chimiques.

Le nombre total de liaisons hydrogène entre les molécules d'eau varie avec t °. À t °, la fonte des glaces détruit environ 15% des liaisons hydrogène, à t ° 40 ° С - demi. Pendant le passage à l'état gazeux, toutes les liaisons hydrogène sont détruites. Ceci explique la chaleur spécifique élevée de l'eau. Avec un changement de t ° de l'environnement extérieur, l'eau absorbe ou libère de la chaleur en raison de la rupture ou de la re-formation de liaisons hydrogène. De cette façon, les oscillations à l'intérieur de la cellule sont moins importantes que dans l'environnement. La chaleur élevée d'évaporation sous-tend le mécanisme de transfert de chaleur efficace chez les plantes et les animaux.

L'eau en tant que solvant participe aux phénomènes d'osmose, qui joue un rôle important dans l'activité vitale d'une cellule de l'organisme. L'osmose se réfère à la pénétration de molécules de solvant à travers une membrane semi-perméable dans une solution d'une substance. Les membranes semi-perméables sont appelées membranes qui traversent des molécules de solvant, mais pas des molécules (ou des ions) d'un soluté. Par conséquent, l'osmose est une diffusion unilatérale de molécules d'eau dans la direction de la solution.

Sels minéraux

La plupart des cellules inorganiques se présentent sous forme de sels à l'état dissocié ou à l'état solide. La concentration de cations et d'anions dans la cellule et dans son environnement varie. La cellule contient beaucoup de K et beaucoup de Na. Dans l'environnement extracellulaire, par exemple, dans le plasma sanguin, dans l'eau de mer, au contraire, il y a beaucoup de sodium et pas assez de potassium. L'irritabilité de la cellule dépend du rapport des concentrations en ions Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+. Dans les tissus d'animaux multicellulaires, K entre dans la composition d'une substance multicellulaire assurant la cohésion des cellules et leur disposition ordonnée. La pression osmotique dans la cellule et ses propriétés tampon dépendent en grande partie de la concentration en sel. La mise en mémoire tampon est la capacité d'une cellule à maintenir une réaction faiblement alcaline de son contenu à un niveau constant. La mise en mémoire tampon à l'intérieur de la cellule est fournie principalement par les ions H₂Ro₄ et NRA₄ 2- Dans les fluides extracellulaires et dans le sang, H joue le rôle de tampon.₂Avec₃ et OSN₃ - Les anions lient les ions H et les ions hydroxyde (OH -), grâce à quoi la réaction à l'intérieur de la cellule des fluides extracellulaires reste presque inchangée. Les sels minéraux insolubles (phosphate de calcium, par exemple) renforcent le tissu osseux des vertébrés et des coquilles de mollusques.

Matière organique cellulaire

Les écureuils

Parmi les substances organiques, les cellules sont en premier lieu des protéines, à la fois en quantité (10-12% de la masse cellulaire totale) et en valeur. Les protéines sont des polymères de haut poids moléculaire (d’un poids moléculaire de 6000 à 1 million et plus), dont les monomères sont des acides aminés. Les organismes vivants utilisent 20 acides aminés, bien qu'ils existent beaucoup plus. La composition de tout acide aminé comprend un groupe amino (-NH₂), ayant des propriétés basiques, et un groupe carboxyle (-COOH), ayant des propriétés acides. Deux acides aminés sont combinés dans une molécule en établissant la liaison HN-CO avec libération d'une molécule d'eau. La liaison entre le groupe amino d'un acide aminé et le carboxyle de l'autre s'appelle un peptide. Les protéines sont des polypeptides contenant des dizaines et des centaines d'acides aminés. Les molécules de différentes protéines se différencient par leur poids moléculaire, leur nombre, leur composition en acides aminés et la séquence de leur disposition dans la chaîne polypeptidique. Il est donc clair que la diversité des protéines varie énormément. On estime leur nombre chez toutes les espèces d’organismes vivants de 10 10 à 10 12.

Une chaîne d'unités d'acides aminés liées par des liaisons peptidiques covalentes dans une séquence spécifique est appelée structure primaire de la protéine. Dans les cellules, les protéines se présentent sous la forme de fibres ou de billes (globules) torsadées en spirale. Cela s'explique par le fait que dans une protéine naturelle, la chaîne polypeptidique est déposée de manière strictement définie, en fonction de la structure chimique de ses acides aminés constitutifs.

Initialement, la chaîne polypeptidique est enroulée. Une attraction apparaît entre les atomes des bobines voisines et des liaisons hydrogène se forment, en particulier entre les groupes NH et CO situés sur les bobines voisines. Une chaîne d'acides aminés, torsadée en spirale, constitue la structure secondaire de la protéine. Suite au repliement supplémentaire de l'hélice, une configuration spécifique pour chaque configuration de protéine, appelée structure tertiaire, apparaît. La structure tertiaire est due à l'action des forces d'adhésion entre les radicaux hydrophobes présents dans certains acides aminés et les liaisons covalentes entre les groupes SH de la cystéine (acides S-S). La quantité d'acides aminés par les radicaux hydrophobes et la cystéine, ainsi que l'ordre de leur localisation dans la chaîne polypeptidique, sont spécifiques à chaque protéine. Par conséquent, les caractéristiques de la structure tertiaire d'une protéine sont déterminées par sa structure primaire. La protéine présente une activité biologique uniquement sous la forme d'une structure tertiaire. Par conséquent, le remplacement d'un seul acide aminé dans la chaîne polypeptidique peut entraîner un changement de la configuration de la protéine et une diminution ou une perte de son activité biologique.

Dans certains cas, les molécules de protéines se combinent et ne peuvent remplir leur fonction que sous forme de complexes. Ainsi, l'hémoglobine est un complexe de quatre molécules et c'est seulement sous cette forme qu'elle est capable de se fixer et de transporter de l'oxygène. De tels agrégats représentent la structure quaternaire de la protéine. En composition, les protéines sont divisées en deux classes principales - simples et complexes. Les protéines simples consistent uniquement en acides aminés, acides nucléiques (nucléotides), lipides (lipoprotéines), Me (métalloprotéides), P (phosphoprotéines).

Les fonctions des protéines dans la cellule sont extrêmement diverses. L'un des plus importants est la fonction de construction: les protéines participent à la formation de toutes les membranes cellulaires et organoïdes cellulaires, ainsi que des structures intracellulaires. Le rôle enzymatique (catalytique) des protéines est extrêmement important. Les enzymes accélèrent les réactions chimiques dans la cellule, 10 ki et 100 millions de fois. La fonction motrice est fournie par des protéines contractiles spéciales. Ces protéines sont impliquées dans tous les types de mouvements que les cellules et les organismes sont capables de: flagelles et battements de flagelles chez les protozoaires, contraction musculaire chez les animaux, mouvements des feuilles chez les plantes, etc. ou des substances biologiquement actives (hormones) et les transférer aux tissus et aux organes du corps. La fonction de protection est exprimée sous la forme de la production de protéines spécifiques, appelées anticorps, en réponse à la pénétration de protéines ou de cellules étrangères dans le corps. Les anticorps lient et neutralisent les substances étrangères. Les protéines jouent un rôle important en tant que sources d'énergie. Avec fractionnement complet 1g. la protéine est allouée 17,6 kJ (

Glucides

Glucides ou saccharides - substances organiques répondant à la formule générale (СН₂O)_n. Pour la plupart des glucides, le nombre d'atomes de H est le double du nombre d'atomes de O, comme dans les molécules d'eau. Par conséquent, ces substances ont été appelées glucides. Dans une cellule vivante, les glucides sont en quantités ne dépassant pas 1-2, parfois 5% (dans le foie, dans les muscles). Les cellules végétales sont les plus riches en glucides, leur teneur atteignant dans certains cas 90% du poids en matière sèche (graines, tubercules de pomme de terre, etc.).

Les glucides sont simples et complexes. Les glucides simples sont appelés monosaccharides. Selon le nombre d'atomes de glucides dans une molécule, les monosaccharides sont appelés trioses, tétroses, pentoses ou hexoses. Parmi les six monosaccharides carbonés - les hexoses - le glucose, le fructose et le galactose sont les plus importants. Le glucose est contenu dans le sang (0,1-0,12%). Les pentoses de ribose et de désoxyribose font partie des acides nucléiques et de l'ATP. Si deux monosaccharides sont combinés dans une molécule, ce composé est appelé un disaccharide. Le sucre alimentaire, obtenu à partir de canne à sucre ou de betterave à sucre, consiste en une molécule de glucose et une molécule de fructose, le sucre du lait - à partir de glucose et de galactose.

Les glucides complexes formés par de nombreux monosaccharides sont appelés polysaccharides. Le monomère de polysaccharides tels que l'amidon, le glycogène, la cellulose, est le glucose. Les glucides remplissent deux fonctions principales: la construction et l’énergie. La cellulose forme les parois des cellules végétales. La chitine polysaccharidique complexe est le principal composant structural du squelette externe des arthropodes. La chitine a également une fonction de construction dans les champignons. Les glucides jouent le rôle de principale source d'énergie dans la cellule. Lors du processus d’oxydation de 1 g de glucides, 17,6 kJ sont libérés (

4,2 kcal). L'amidon chez les plantes et le glycogène chez les animaux se déposent dans les cellules et servent de réserve d'énergie.

Acides nucléiques

La valeur des acides nucléiques dans la cellule est très grande. Les particularités de leur structure chimique permettent de stocker, transférer et transférer par héritage aux cellules filles des informations sur la structure des molécules protéiques synthétisées dans chaque tissu à un certain stade de développement individuel. Comme la plupart des propriétés et des signes des cellules sont dus aux protéines, il est clair que la stabilité des acides nucléiques est la condition la plus importante pour le fonctionnement normal des cellules et de l’organisme entier. Toute modification de la structure des cellules ou de l'activité des processus physiologiques dans celles-ci, affectant ainsi l'activité vitale. L'étude de la structure des acides nucléiques est extrêmement importante pour comprendre la transmission des caractères dans les organismes et les lois régissant le fonctionnement des cellules individuelles et des systèmes cellulaires - tissus et organes.

Il existe 2 types d'acides nucléiques: l'ADN et l'ARN. L'ADN est un polymère constitué de deux hélices nucléotidiques, enfermées de manière à former une double hélice. Les monomères des molécules d'ADN sont des nucléotides constitués d'une base azotée (adénine, thymine, guanine ou cytosine), d'un glucide (désoxyribose) et d'un résidu d'acide phosphorique. Les bases azotées dans la molécule d'ADN sont interconnectées par un nombre inégal de liaisons H et sont disposées par paires: l'adénine (A) est toujours contre la thymine (T), la guanine (G) contre la cytosine (C).

Les nucléotides ne sont pas connectés les uns aux autres par hasard, mais de manière sélective. La capacité d'interagir sélectivement avec l'adénine, la thymine et la guanine avec la cytosine est appelée complémentarité. L'interaction complémentaire de certains nucléotides s'explique par les particularités de la disposition spatiale des atomes dans leurs molécules, qui leur permettent de converger et de former des liaisons H. Dans la chaîne polynucléotidique, les nucléotides adjacents sont liés entre eux par l'intermédiaire de sucre (désoxyribose) et d'un résidu d'acide phosphorique. L'ARN, ainsi que l'ADN, est un polymère dont les monomères sont des nucléotides. Les bases azotées des trois nucléotides sont les mêmes que celles de l’ADN (A, G, C); le quatrième, l'uracile (V), est présent dans la molécule d'ARN à la place de la thymine. Les nucléotides d'ARN diffèrent des nucléotides d'ADN et de la structure de leur glucide (ribose au lieu de désoxyribose).

Dans une chaîne d'ARN, les nucléotides sont reliés en formant des liaisons covalentes entre le ribose d'un nucléotide et le résidu d'acide phosphorique d'un autre. Dans la structure, les ARN à deux brins sont distingués Les ARN à deux brins sont les gardiens de l’information génétique pour un certain nombre de virus, c.-à-d. ils remplissent les fonctions des chromosomes. Les ARN simple brin transfèrent des informations sur la structure des protéines du chromosome au lieu de leur synthèse et participent à la synthèse des protéines.

Il existe plusieurs types d'ARN simple brin. Leurs noms sont dus à la fonction ou à l'emplacement dans la cellule. La plupart de l'ARN cytoplasmique (jusqu'à 80-90%) est un ARN ribosomal (ARNr) contenu dans les ribosomes. Les molécules d'ARNm sont relativement petites et consistent en 10 nucléotides en moyenne. Un autre type d’ARN (ARNm) qui contient des informations sur la séquence des acides aminés dans les protéines à synthétiser pour les ribosomes. La taille de ces ARN dépend de la longueur de la région ADN sur laquelle ils ont été synthétisés. L'ARN de transport remplit plusieurs fonctions. Ils délivrent des acides aminés au lieu de la synthèse des protéines, ils "reconnaissent" (selon le principe de complémentarité) un triplet et l'ARN correspondant à l'acide aminé transféré, effectuent l'orientation exacte de l'acide aminé sur le ribosome.

Les graisses et les lipides

Les graisses sont des composés d'acides gras de haut poids moléculaire et d'alcool triatomique de glycérine. Les graisses ne se dissolvent pas dans l'eau - elles sont hydrophobes. Dans la cellule, il y a toujours d'autres substances complexes appelées lipides, analogues à la graisse et hydrophobes. L'une des principales fonctions de la graisse est l'énergie. Pendant le fractionnement de 1 g de graisse à AVEC₂ et H₂Une grande quantité d’énergie est libérée - 38,9 kJ (

9,3 kcal). La teneur en graisse dans la cellule varie de 5 à 15% en poids de matière sèche. Dans les cellules des tissus vivants, la quantité de graisse augmente jusqu'à 90%. La fonction principale des graisses dans le monde animal (et en partie - le végétal) - le stockage.

Avec l'oxydation complète de 1 g de graisse (en dioxyde de carbone et en eau), environ 9 kcal d'énergie sont libérés. (1 kcal = 1000 cal; calorie (cal, cal) est une unité de travail et d'énergie autre que le système, équivalant à la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer 1 ml d'eau à 1 ° C avec une pression atmosphérique normale de 101,325 kPa; 1 kcal = 4,19 kJ). En oxydant (dans le corps) 1 g de protéines ou de glucides, seulement environ 4 kcal / g sont libérés. Dans divers organismes aquatiques - des diatomées unicellulaires aux requins géants - la graisse flotte, ce qui réduit la densité moyenne du corps. La densité des graisses animales est d'environ 0,91-0,95 g / cm³. La densité osseuse des vertébrés est proche de 1,7 à 1,8 g / cm³ et la densité moyenne de la plupart des autres tissus est proche de 1 g / cm³. Il est clair qu'il faut beaucoup de graisse pour «équilibrer» le squelette lourd.

Les graisses et les lipides jouent un rôle dans la construction: ils font partie de la membrane cellulaire. En raison de sa faible conductivité thermique, la graisse est capable de protéger. Chez certains animaux (phoques, baleines), il se dépose dans le tissu adipeux sous-cutané, formant une couche atteignant 1 m d'épaisseur.La formation de certains lipoïdes précède la synthèse de nombreuses hormones. Par conséquent, ces substances sont inhérentes à la fonction de régulation des processus métaboliques.

Macro et oligo-éléments

Environ 80 éléments chimiques se retrouvent dans les organismes vivants, mais seulement pour 27 de ces éléments, leurs fonctions dans la cellule et dans l'organisme sont établies. Les éléments restants sont présents en petites quantités et, apparemment, pénètrent dans le corps avec de la nourriture, de l'eau et de l'air.

Selon leur concentration, ils sont divisés en macronutriments et micro-éléments.

La concentration de chacun des macroéléments dans le corps dépasse 0,01% et leur teneur totale est de 99%. Les macroéléments comprennent l'oxygène, le carbone, l'hydrogène, l'azote, le phosphore, le soufre, le potassium, le calcium, le sodium, le chlore, le magnésium et le fer. Les quatre premiers éléments énumérés (oxygène, carbone, hydrogène et azote) sont également appelés organogènes, car ils font partie des principaux composés organiques. Le phosphore et le soufre sont également des composants de nombreuses substances organiques, telles que les protéines et les acides nucléiques. Le phosphore est nécessaire à la formation des os et des dents.

Sans les macronutriments restants, impossible le fonctionnement normal du corps.

Ainsi, le potassium, le sodium et le chlore sont impliqués dans les processus d'excitation cellulaire. Le calcium fait partie des parois cellulaires des plantes, des os, des dents et des coquilles de mollusques. Il est nécessaire à la contraction des cellules musculaires et à la coagulation du sang. Le magnésium est un composant de la chlorophylle - le pigment qui assure le flux de la photosynthèse. Il participe également à la biosynthèse des protéines et des acides nucléiques. Le fer fait partie de l'hémoglobine et est nécessaire au fonctionnement de nombreuses enzymes.

Les oligo-éléments sont contenus dans l'organisme à des concentrations inférieures à 0,01% et leur concentration totale dans la cellule n'atteint pas 0,1%. Les micro-éléments comprennent le zinc, le cuivre, le manganèse, le cobalt, l'iode, le fluor, etc.

Le zinc fait partie de la molécule d'hormone pancréatique, l'insuline et le cuivre sont nécessaires à la photosynthèse et à la respiration. Le cobalt est un composant de la vitamine B12 dont l'absence conduit à l'anémie. L'iode est nécessaire à la synthèse des hormones thyroïdiennes, assurant un métabolisme normal, et le fluor est associé à la formation de l'émail des dents.

Une déficience et un métabolisme excessif ou altéré des macro et microéléments entraînent le développement de diverses maladies.

En particulier, les carences en calcium et en phosphore entraînent le rachitisme, les carences en azote - carence protéique grave, carence en fer - anémie, manque de formation d'hormones thyroïdiennes avec déficit en iode et diminution du taux métabolique, carence en fluorure - caries. Le plomb est toxique pour presque tous les organismes.

Le manque de macro et microéléments peut être compensé en augmentant leur teneur en aliments et en eau de boisson, ainsi qu'en prenant des médicaments.

Les éléments chimiques de la cellule forment divers composés - inorganiques et organiques.

La composition chimique de la cellule. Eléments micro et macro

La composition chimique de la cellule. Éléments micro et macro.

Chaque cellule contient de nombreux éléments chimiques impliqués dans diverses réactions chimiques. Procédés chimiques, coulant dans une cage - une des conditions de base de sa vie, développement et fonctionnement. Certains éléments chimiques dans la cellule plus, d'autres - moins.

Classiquement, tous les éléments de la cellule peuvent être divisés en trois groupes:

• 
  Macronutriments (> 0,01%)
  
• 
  Oligo-éléments (de 0,001% à 0,000001%)
  
• 
  Ultramicro éléments (moins de 0.0000001%)
  

Macronutriments

Macronutriments - Éléments chimiques qui composent la chair des organismes vivants.

Ceux-ci incluent: (biogénique): carbone, oxygène, hydrogène, azote, soufre, phosphore, magnésium, calcium, sodium, potassium.

Caractéristiques:

• 
  Contenu en organismes vivants comp. plus que 0.01%
  
• 
  La plupart des macronutriments pénètrent dans le corps humain avec de la nourriture
  
• 
  Tarif journalier requis -> 200 mg. (Potassium, calcium, magnésium, sodium, soufre, chlore)
  
• 
  Situé dans le muscle, les os, les tissus conjonctifs et le sang.
  
• 
  Responsable du développement acide-base normal.
  
• 
  Maintenir la pression osmotique.
  

Le manque de macronutriments peut entraîner une détérioration de la santé humaine.

La cause peut en être: malnutrition, mauvaise écologie, perte massive d'éléments minéraux, due à une maladie ou à un traitement médicamenteux.

Oligo-éléments - éléments chimiques impliqués dans les processus biochimiques.

Ceux-ci comprennent: le vanadium, l'iode, le cobalt, le manganèse, le nickel, le sélénium, le fluor, le cuivre, le chrome et le zinc.

^ Éléments traces de base - oxygène, azote, carbone, hydrogène - sont des matériaux de construction et avoir la plus grande part. Les oligo-éléments restants sont contenus en petites quantités, mais leurs effets sur la santé humaine ne sont pas moindres.

Caractéristiques:

• 
  Participer aux processus de formation osseuse, de formation de sang, de contraction musculaire.
  
• 
  Tarif journalier requis -

Sujet 2.2. Composition cellulaire du chimiste. - 10-11 cours, Syvozlazov (cahier de travail, première partie)

1. Donnez les définitions des concepts.
Un élément est un ensemble d'atomes de même charge nucléaire et dont le nombre de protons coïncide avec le nombre ordinal (atomique) du tableau périodique.
Oligo-élément - un élément qui se trouve dans le corps à de très faibles concentrations.
Macroélément - un élément qui se trouve dans le corps à des concentrations élevées.
Le bioélément - un élément chimique impliqué dans l'activité cellulaire, constitue la base des biomolécules.
La composition élémentaire cellulaire est le pourcentage d'éléments chimiques dans une cellule.

2. Quelle est l'une des preuves de la communauté de la nature animée et inanimée?
L'unité de la composition chimique. Il n'y a pas d'éléments caractéristiques seulement de la nature inanimée.

3. Remplissez le tableau.

COMPOSITION ÉLÉMENTAIRE DE CELLULES

4. Donnez des exemples de substances organiques dont les molécules sont constituées de trois, quatre et cinq macronutriments.
3 éléments: glucides et lipides.
4 éléments: les écureuils.
5 éléments: acides nucléiques, protéines.

5. Remplissez le tableau.

ROLE BIOLOGIQUE DES ELEMENTS

6. Étudiez au § 2.2 la section «Le rôle des facteurs externes dans la formation de la composition chimique de la nature vivante» et répondez à la question: «Que sont les endémies biochimiques et quelles sont les raisons de leur origine?»
Les endémies biochimiques sont des maladies des plantes, des animaux et des humains provoquées par une pénurie aiguë ou un excès d'un élément dans une zone donnée.

7. Quelles sont les maladies connues liées au manque de micronutriments?
Carence en iode - goitre endémique. Synthèse réduite de la thyroxine et prolifération du tissu thyroïdien qui en résulte.
Carence en fer - anémie ferriprive.

8. Rappelez-vous sur quelle base les éléments chimiques sont répartis sur les macro, micro et ultramicroéléments. Proposez votre propre classification alternative d'éléments chimiques (par exemple, par fonctions dans une cellule vivante).
Les micro, macro et ultra micronutriments sont divisés en un signe basé sur leur pourcentage dans une cellule. De plus, il est possible de classer les éléments en fonction des fonctions qui régulent l'activité de certains systèmes d'organes: nerveux, musculaire, circulatoire et cardiovasculaire, digestif, etc.

9. Choisissez la bonne réponse.
Test 1.
Quels éléments chimiques constituent la majorité des substances organiques?
2) C, O, H, N;

Test 2
Les éléments macro ne s'appliquent pas:
4) le manganèse.

Test 3.
Les organismes vivants ont besoin d'azote, car il sert:
1) un composant de protéines et d’acides nucléiques; 10. Déterminez le symptôme par lequel tous les éléments énumérés ci-dessous, sauf un, sont combinés en un groupe. Soulignez cet élément "supplémentaire".
Oxygène, hydrogène, soufre, fer, carbone, phosphore, azote. Inclus dans l'ADN seulement. Et le reste est tout en protéines.

11. Expliquez l'origine et la signification générale du mot (terme), en se basant sur le sens des racines qui le composent.

12. Sélectionnez un terme et expliquez comment sa valeur actuelle correspond à la valeur initiale de ses racines.
Le terme choisi est organogène.
Conformité: le terme correspond en principe à son sens initial, mais il existe aujourd'hui une définition plus précise. Auparavant, la valeur était telle que les éléments ne sont impliqués que dans la construction des tissus et des cellules d'organes. Maintenant, il a été découvert que des éléments biologiquement importants forment non seulement des molécules chimiques dans les cellules, etc., mais régulent également tous les processus dans les cellules, les tissus et les organes. Ils font partie des hormones, vitamines, enzymes et autres biomolécules.

13. Formulez et notez les idées de base du § 2.2.
La composition élémentaire de la cellule est le pourcentage d'éléments chimiques dans la cellule. Les éléments cellulaires sont généralement classés, en fonction de leur pourcentage, en micro, macro et ultramicroéléments. Les éléments impliqués dans l'activité vitale des cellules forment la base de biomolécules, appelées bioéléments.
Les macroéléments comprennent: C N H O. Ils sont les composants principaux de tous les composés organiques de la cellule. En outre, toutes les principales biomolécules comprennent des protéines P K K Ca Na Fe Cl Mg. Sans eux, le fonctionnement du corps est impossible. Leur absence mène à la mort.
Pour les éléments traces: Al Cu Mn Zn Mo Co Ni I Se Br F B, etc. Ils sont également nécessaires au fonctionnement normal du corps, mais ils ne sont pas aussi critiques. Leur absence provoque la maladie. Ils font partie de composés biologiquement actifs, affectent le métabolisme.
Il existe des ultramicroéléments: Au Ag Be et autres, le rôle physiologique n’est pas complètement établi. Mais ils sont importants pour la cellule.
Il y a le concept d '"endémie biochimique" - maladies de plantes, d'animaux et d'humains, causées par une pénurie aiguë ou un excès de tout élément dans une région donnée. Par exemple, le goitre endémique (carence en iode).
En raison d'un manque d'élément dû au mode d'alimentation, une maladie ou des maux peuvent également survenir. Par exemple, avec un manque de fer - anémie. Avec un manque de calcium - fractures fréquentes, perte de cheveux, dents, douleurs musculaires.

I.2. La composition chimique de la cellule. Eléments micro et macro

En règle générale, 70 à 80% de la masse cellulaire est constituée d'eau, dans laquelle différents sels et composés organiques de bas poids moléculaire sont dissous. Les composants les plus caractéristiques de la cellule sont les protéines et les acides nucléiques. Certaines protéines sont des composants structurels de la cellule, d’autres sont des enzymes, c.-à-d. des catalyseurs qui déterminent la vitesse et la direction des réactions chimiques se produisant dans les cellules. Les acides nucléiques servent de porteurs à l'information héréditaire, qui est implémentée dans le processus de synthèse de protéines intracellulaire. Les cellules contiennent souvent une certaine quantité de substances de réserve qui servent de réserve alimentaire. Les cellules végétales stockent principalement de l'amidon, une forme polymère d'hydrates de carbone. Dans les cellules du foie et des muscles, un autre polymère glucidique est stocké - le glycogène. Les produits gras sont également souvent stockés, bien que certaines graisses remplissent une fonction différente, à savoir qu’elles soient les composants structurels les plus importants. Les protéines dans les cellules (à l'exception des cellules de la graine) ne sont généralement pas stockées. Il n'est pas possible de décrire la composition typique d'une cellule, principalement en raison des différences importantes entre la quantité de nourriture et d'eau stockée. Les cellules du foie contiennent par exemple 70% d'eau, 17% de protéines, 5% de matières grasses, 2% de glucides et 0,1% d'acides nucléiques; les 6% restants sont des sels et des composés organiques de bas poids moléculaire, en particulier des acides aminés. Les cellules végétales contiennent généralement moins de protéines, beaucoup plus de glucides et un peu plus d'eau; les exceptions sont les cellules qui sont au repos. La cellule de repos du grain de blé, source de nutriments pour l'embryon, contient environ 12% de protéines (principalement des protéines stockées), 2% de graisses et 72% de glucides. La quantité d'eau n'atteint le niveau normal (70–80%) qu'au début de la germination du grain. Chaque cellule contient de nombreux éléments chimiques impliqués dans diverses réactions chimiques. Les processus chimiques se déroulant dans une cellule sont l’une des conditions de base de sa vie, de son développement et de son fonctionnement. Certains éléments chimiques dans la cellule plus, d'autres - moins. Au niveau atomique, il n'y a pas de différence entre les mondes organique et inorganique de la nature vivante: les organismes vivants se composent des mêmes atomes que les corps de la nature inanimée. Cependant, la proportion d'éléments chimiques différents dans les organismes vivants et dans la croûte terrestre varie considérablement. De plus, les organismes vivants peuvent différer de leur environnement par la composition isotopique des éléments chimiques. Classiquement, tous les éléments de la cellule peuvent être divisés en trois groupes:

Macroéléments. Les macroéléments comprennent l'oxygène (65–75%), le carbone (15–18%), l'hydrogène (8–10%), l'azote (2,0–3,0%), le potassium (0,15–0,4%)., soufre (0,15–0,2%), phosphore (0,2–1,0%), chlore (0,05–0,1%), magnésium (0,02–0,03%), sodium (0,02-0,03%), calcium (0,04-2,00%), fer (0,01-0,0155%). Des éléments tels que C, O, H, N, S et P font partie de composés organiques. Le carbone - fait partie de toutes les substances organiques; le squelette des atomes de carbone est leur base. En outre, sous forme de CO2 est fixé dans le processus de photosynthèse et libéré lors de la respiration, sous forme de CO (à faible concentration) participe à la régulation des fonctions cellulaires, sous forme de CaCO3 qui fait partie des squelettes minéraux. Oxygène - fait partie de presque toutes les substances organiques de la cellule. Il se forme au cours de la photosynthèse lors de la photolyse de l'eau. Pour les organismes aérobies, il sert d’agent oxydant pendant la respiration cellulaire, fournissant de l’énergie aux cellules. La plus grande quantité dans les cellules vivantes est contenue dans la composition de l'eau. Hydrogène - fait partie de toutes les substances organiques de la cellule. Dans les plus grandes quantités contenues dans la composition de l'eau. Certaines bactéries oxydent l'hydrogène moléculaire en énergie. Azote - fait partie des protéines, des acides nucléiques et de leurs monomères - acides aminés et nucléotides. Du corps des animaux est dérivé dans la composition de l'ammoniac, de l'urée, de la guanine ou de l'acide urique en tant que produit final du métabolisme de l'azote. Sous forme d'oxyde nitrique, NO (à faible concentration) intervient dans la régulation de la pression artérielle. Soufre - une partie des acides aminés contenant du soufre se trouve donc dans la plupart des protéines. En petites quantités, se présente sous forme de sulfate-ion dans le cytoplasme des cellules et des fluides extracellulaires. Phosphore - fait partie de l’ATP, d’autres nucléotides et acides nucléiques (sous forme de résidus d’acide phosphorique), entrant dans la composition du tissu osseux et de l’émail dentaire (sous forme de sels minéraux) et également présents dans le cytoplasme et les fluides intercellulaires (sous forme d’ions phosphates). Le magnésium est un cofacteur de nombreuses enzymes impliquées dans le métabolisme énergétique et la synthèse de l'ADN; maintient l'intégrité des ribosomes et des mitochondries, fait partie de la chlorophylle. Dans les cellules animales, il est nécessaire au fonctionnement des systèmes musculaires et osseux. Le calcium est impliqué dans la coagulation du sang et constitue également l'un des médiateurs secondaires universels, régulant les processus intracellulaires les plus importants (y compris la participation au maintien du potentiel membranaire, nécessaire à la contraction et à l'exocytose musculaires). Les sels de calcium insolubles sont impliqués dans la formation des os et des dents des squelettes de vertébrés et de minéraux d'invertébrés. Le sodium est impliqué dans le maintien du potentiel membranaire, la génération d’impulsions nerveuses, les processus d’osmorégulation (y compris le travail des reins chez l’homme) et la création d’un système de sang tampon. Le potassium est impliqué dans le maintien du potentiel membranaire, la génération d’impulsions nerveuses, la régulation de la contraction du muscle cardiaque. Contenue dans des substances extracellulaires. Chlore - maintient l'électroneutralité de la cellule.

Oligo-éléments: Les oligo-éléments qui composent 0,001% à 0,000001% du poids corporel des êtres vivants comprennent le vanadium, le germanium, l'iode (partie de la thyroxine, l'hormone thyroïdienne), le cobalt (vitamine B12), le manganèse, le nickel, le ruthénium, le sélénium le fluor (émail des dents), le cuivre, le chrome, le zinc Le zinc - fait partie des enzymes impliquées dans la fermentation alcoolique, fait partie de l'insuline. Cuivre - fait partie des enzymes oxydantes impliquées dans la synthèse des cytochromes. Sélénium - est impliqué dans les processus réglementaires du corps.

Éléments ultra-micro. Les ultramicroéléments représentent moins de 0,0000001% chez les organismes d’êtres vivants, ils incluent de l’or, l’argent a un effet bactéricide, le mercure inhibe la réabsorption de l’eau dans les tubules rénaux, affectant ainsi les enzymes. Le platine et le césium appartiennent également aux ultramicroéléments. Une partie de ce groupe comprend également le sélénium, avec sa carence en développement de cancer. Les fonctions des ultramicroéléments sont encore mal comprises. Composition moléculaire de la cellule (onglet №1)