Краткий ответ
Органические вещества клетки — соединения углерода, которые обеспечивают строение, питание, рост, размножение и обмен веществ. К ним относятся углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты.
Нуклеиновые кислоты — ДНК и РНК. Они хранят, передают и реализуют наследственную информацию.
АТФ — аденозинтрифосфат, универсальный переносчик энергии в клетке.
Конспект
1. Углеводы
Состав: углерод, водород и кислород.
Основные группы:
- моносахариды — глюкоза, фруктоза, рибоза;
- дисахариды — сахароза, мальтоза;
- полисахариды — крахмал, гликоген, целлюлоза.
Функции:
- энергетическая: глюкоза используется для получения энергии;
- запасающая: крахмал запасается у растений, гликоген — у животных и грибов;
- строительная: целлюлоза входит в состав клеточной стенки растений;
- участие в составе нуклеотидов: рибоза входит в РНК, дезоксирибоза — в ДНК.
2. Липиды
Липиды — жироподобные вещества, плохо растворимые в воде.
Обычно состоят из глицерина и жирных кислот.
Функции:
- энергетическая: при расщеплении жиров выделяется много энергии;
- запасающая: жир может накапливаться в организме;
- строительная: фосфолипиды входят в состав клеточных мембран;
- защитная: жировая ткань защищает органы от повреждений и холода;
- регуляторная: некоторые липиды входят в состав гормонов.
3. Белки
Белки — органические вещества, состоящие из аминокислот, соединённых пептидными связями.
Функции белков:
- строительная: входят в состав клеток и тканей;
- ферментативная: ферменты ускоряют химические реакции;
- транспортная: гемоглобин переносит кислород;
- защитная: антитела участвуют в иммунной защите;
- двигательная: белки обеспечивают сокращение мышц;
- регуляторная: некоторые гормоны имеют белковую природу;
- энергетическая: при недостатке других веществ белки могут использоваться как источник энергии.
Уровни организации белка:
- первичная структура — последовательность аминокислот;
- вторичная структура — спираль или складчатый слой;
- третичная структура — пространственная форма;
- четвертичная структура — объединение нескольких белковых молекул.
4. Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты — это биополимеры, состоящие из нуклеотидов.
Состав нуклеотида
Каждый нуклеотид включает:
- азотистое основание;
- углевод-пентозу;
- остаток фосфорной кислоты.
ДНК
ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота.
Особенности:
- содержит сахар дезоксирибозу;
- азотистые основания: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г), цитозин (Ц);
- обычно состоит из двух цепей, закрученных в двойную спираль;
- хранит наследственную информацию.
Принцип комплементарности:
- А — Т;
- Г — Ц.
Например, если одна цепь имеет вид:
\[ А-Т-Г-Ц, \]
то вторая будет:
\[ Т-А-Ц-Г. \]
РНК
РНК — рибонуклеиновая кислота.
Особенности:
- содержит сахар рибозу;
- вместо тимина имеет урацил (У);
- обычно состоит из одной цепи;
- участвует в передаче и реализации наследственной информации.
Виды РНК:
- иРНК — переносит информацию от ДНК к рибосомам;
- тРНК — доставляет аминокислоты к рибосоме;
- рРНК — входит в состав рибосом.
Отличия ДНК и РНК
| Признак | ДНК | РНК |
|---|---|---|
| Сахар | Дезоксирибоза | Рибоза |
| Уникальное основание | Тимин | Урацил |
| Число цепей | Обычно две | Обычно одна |
| Основная функция | Хранение информации | Передача и реализация информации |
5. АТФ
АТФ — аденозинтрифосфат, универсальный источник и переносчик энергии в клетке.
Состав АТФ
Молекула АТФ состоит из:
- азотистого основания аденина;
- сахара рибозы;
- трёх остатков фосфорной кислоты.
Аденин и рибоза вместе образуют аденозин.
Как выделяется энергия
При отщеплении последнего остатка фосфорной кислоты происходит реакция:
\[ АТФ \rightarrow АДФ + Ф + энергия, \]
где АДФ — аденозиндифосфат, а Ф — остаток фосфорной кислоты.
Энергия АТФ используется для:
- синтеза белков и других веществ;
- активного транспорта через мембрану;
- движения клеток и мышц;
- роста и деления клеток;
- проведения нервных импульсов.
АТФ постоянно образуется из АДФ:
\[ АДФ + Ф + энергия \rightarrow АТФ. \]
Главное для запоминания
- Углеводы — быстрый источник энергии и строительный материал.
- Липиды — запас энергии, мембраны и защита.
- Белки — основной строительный и рабочий материал клетки.
- ДНК — хранит наследственную информацию.
- РНК — помогает реализовать наследственную информацию.
- АТФ — переносит энергию в клетке.
Проверка
Если нужно определить вещество по функции:
- хранит наследственную информацию — ДНК;
- переносит энергию — АТФ;
- ускоряет химические реакции — белок-фермент;
- запасается в клетках растений — крахмал;
- входит в состав клеточной мембраны — фосфолипид.
