Общая биология

 

 

ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ В КЛЕТКЕ

 

 

 

 

В любой клетке кроме белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот насчитывается несколько тысяч других органических соединений. Их можно условно разделить на конечные и промежуточные продукты биосинтеза и распада.

 

Конечными продуктами биосинтеза называют органические соединения, которые играют самостоятельную роль в организме или служат мономерами для синтеза биополимеров I.: числу конечных продуктов биосинтеза относятся аминокислоты, из которых в клетках синтезируются белки; нуклеотиды — мономеры, из которых синтезируются нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК); глюкоза, которая служит моиомером для синтеза гликогена, крахмала, целлюлозы.

 

Путь к синтезу каждого из конечных продуктов лежит через ряд промежуточных соединений. Многие вещества подвергаются в клетках ферментативному расщеплению, распаду.

Рассмотрим некоторые конечные органические соединения.

 

Аденозинфосфорные кислоты. Особо важную роль в биоэнергетике клетки играет адениловыи нуклеотид, к которому присоединены два остатка фосфорной кислоты. Такое вещество называют аденозинтрифосфорной кислотой (АТФ). В химических связях между остатками фосфорной кислоты молекулы АТФ запасена энергия, которая освобождается при отщеплении органического фосфата:

 

АТФ-+АДФ+Ф+Е,

где Ф — фермент, Е — особождающаяся энергия.

В этой реакции образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ) — остаток молекулы АТФ и органический фосфат.

 

Энергию АТФ все клетки используют для процессов биосинтеза, движения, производства тепла, нервных импульсов, свечений (например, у люминесцентных бактерий), т. е. для всех процессов жизнедеятельности.

АТФ — универсальный биологический аккумулятор энергии. Световая энергия Солнца и энергия, заключенная в потребляемой пище, запасается в молекулах АТФ.

 

Регуляторные и сигнальные вещества. Конечными продуктами биосинтеза являются вещества, играющие важную роль в регуляции физиологических процессов и развитии организма. К числу их относятся многие гормоны животных. Наряду с белковыми гормонами. Известны гормоны небелковой природы. Некоторые из них регулируют содержание ионов натрия и воды в организме животных, другие обеспечивают половое созревание и играют важную роль в воспроизведении животных. Гормоны тревоги, или стресса, в условиях напряжения усиливают выход глюкозы в кровь, что в конечном счете приводит к увеличению синтеза АТФ и активному использованию энергии, запасенной организмом.

 

Насекомые производят ряд летучих гормонов, которые играют роль сигналов, сообщающих о нахождении пищи, об опасности, привлекающих самок к самцам (и наоборот).

У растений имеются свои гормоны. Под действием некоторых гормонов значительно ускоряется созревание растений, увеличивается их урожайность.

 

Растения производят сотни разнообразных летучих и нелетучих соединений, которые привлекают насекомых, переносящих пыльцу; отпугивают или отравляют насекомых, питающихся растениями;

уничтожают растения иных видов, селящихся рядом и конкурирующих за минеральные вещества в почве.

Витамины. К конечным продуктам биосинтеза принадлежат витамины. К ним относят жизненно важные соединения, которые организмы данного вида не способны синтезировать сами, а должны получать в готовом виде извне. Например, витамин С (аскорбиновая кислота) не синтезируется в клетках человека, человекообразных обезьян, морских свинок, некоторых видов летучих мышей, но синтез его идет в клетках ряда иных животных, а также растений и микроорганизмов. Следовательно, аскорбиновая кислота является витамином только для человека и перечисленных животных, которые утратили способность ее синтезировать. Витамин РР животные не способны синтезировать, но его синтезируют все растения и многие бактерии.

Большинство известных витаминов в клетке становятся составными частями ферментов и участвуют в биохимических реакциях. Суточная потребность человека в каждом витамине составляет несколько микрограммов.

 

Только витамин С нужен в количестве около 100 мг в сутки.

Недостаток ряда витаминов в организме человека и животных ведет к нарушению работы ферментов и является причиной тяжелых заболеваний — авитаминозов. Например, недостаток витамина С является причиной тяжелого заболевания — цинги, при недостатке витамина Д развивается рахит у детей. Наоборот, при избытке витаминов также могут возникать различные заболевания.

 

 

 

Смотрите также:

 

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА. Наряду с органическими...

Наряду с органическими веществами — белками, углеводами, жирами — в клетках живых организмов содержатся соединения, составляющие обширную группу минеральных веществ.

 

Микроэлементы для растений. ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ...

Калий — один из основных элементов минерального питания — находится в растительных организмах в ионной форме и не входит в состав органических соединений клетки.

 

Минеральное питание растений

В клетке эти вещества выполняют целый ряд структурных функций, а также вовлекаются в действие специфических ферментов
скелет растения, состоят почти исключительно из углеводов и близких к ним соединений, содержащих С, Н и О. Белки, главные органические...