Які органічні речовини входять до складу клітини: роль жирів, білків та вуглеводів та їх характеристика

Кожен живий організм має клітинну будову. Кожна клітина має свої функції, склад і біохімічні параметри. Які органічні речовини входять до складу клітини та забезпечують її життєдіяльність. Всередині клітинної структури міститься близько 30 % органічних речовин у вигляді полімерів та інших молекул. Їх характеристика буде представлена далі.

Особливості складу

В органічний склад будь-якої клітини входять біологічні полімери, які виступають в якості основи для інших органічних сполук. Створюються з атомів вуглецю, що утворюють прямі і розгалужені ланцюги і беруть участь у формуванні кільцевих структур органічних сполук. Мають різні види і форми.

Приклади життєво важливих речовин:

  • ферменти,
  • вітаміни,
  • поліфеноли.

Для органічних сполук характерна вуглецева форма виникнення.

Хімічний склад клітини

Ціаніди — сполуки з вмістом одновалентной цианогруппы;

  • прості оксиди вуглецю,
  • аллотропы вуглецю.

Серед основних органічних речовин в клітині виділяються:

  • білки,
  • ліпіди (жири),
  • вуглеводи,
  • нуклеїнові кислоти.

Кожне з них вважається значущим клітинним компонентом, що виконує свої функції.

Вуглеводи

Утворюються з органічних полімерних і мономерних речовин. В їх складі присутні кисень, водень та вуглець. В результаті вуглеводного розщеплення виділяється життєво важлива енергія.

За хімічною будовою до класу вуглеводних сполук відносяться:

  • моносахариди,
  • олігосахариди,
  • полісахариди.

У групі моносахаридів (або простих вуглеводів), в залежності від кількості містяться в них атомів вуглецю, що виділяються гексоза, триоза, пентоза та інші. Пентоза включає такі речовини, як дезоксирибоза і рибоза, які входять в структуру ДНК І РНК.

Поширені види гексозы – глюкоза (енергетичний джерело всіх живих клітин), фруктоза. Глюкоза міститься у фруктах, овочах, людської крові. Фруктоза присутня в меді і фруктах.

Особливістю групи олігосахаридів є наявність 2 і більше мономерів гексозы. Поширені дисахариди – сахароза і лактоза.

Група полісахаридів (або складних вуглеводів) містить у своєму складі безліч полімерів, в структурі присутні більше двох мономерів гексозы. Рослинний полісахарид – целюлоза (або клітковина). Приклади – гликопротеиды, гликолипиды, глікоген (крохмаль тваринного походження, який утворюється в печінці), крохмаль (зустрічається у тварин і рослинних клітинах).

Більша кількість вуглеводів присутній у складі рослинних клітин, які вміють створювати вуглеводи в ході фотосинтезу.

Основні функції вуглеводів: структурна, енергетична і запасає. Структурна функція в рослинних клітинах забезпечується за рахунок полісахариду целюлози. Енергетична полягає в накопиченні запасу енергії і поступове її вивільнення для задоволення потреб організму. В межах рослинних клітин накопичується крохмаль (процес відбувається в період вегетації, відкладення формуються в області цибулин і бульб). Тваринний організм поповнює енергетичні втрати за рахунок полісахариду глікогену, що утворюється і зберігається в печінці. Процес окислення вуглеводів відбувається до води і вуглекислого газу.

Ліпіди

До складу клітини входить така група речовин, як ліпіди — це сукупність жирів і жироподібних речовин (ліпоїдів).

Для ліпідної біохімічної групи властиві наступні риси:

  • хороша розчинність в органічних речовинах;
  • нерозчинність у воді (гідрофобність): дана характеристика є відмітною властивістю жирів.

По консистенції жири мають дві форми:

  1. Рідку: зустрічається у рослин.
  2. Тверду: переважає у тварин.

Будова ліпідів

Які функції в клітині виконують:

  • структурна: група фосфоліпідів лежить в основі побудови клітинної мембрани;
  • енергетична: велика частина енергетичного запасу утворюється за рахунок окислення жирів, в результаті чого виділяється вода;
  • запасає: накопичення жирів відбувається в підшкірній жировій клітковині у хребетних тварин та окремих рослин;
  • захисна / терморегуляционная: полягає у захисті тканин від зовнішніх пошкоджень і перепадів температури, захист забезпечується жировим шаром;
  • теплоізоляційна: жировий прошарок підшкірного жиру забезпечує збереження тепла;
  • електроізоляційна: шаром ізоляції для нейронів виступає мієлін, що прискорює передачу нервових імпульсів;
  • гормональна: ліпіди входять до складу більшості гормонів, наприклад, статевих і кортизолу (гормону надниркових залоз);
  • поживна: стероїдів утворюється вітамін Д і жовчні кислоти.

Жири зазвичай відносять до складних ефірів, таких як гліцерин і вищі карбонові кислоти.

Функції ліпідів

Білки

У клітинному розвитку білки займають головне місце за значенням і кількістю усередині живої клітини, що утворюють її суху частину. Займають 50 % усього складу, відрізняються різноманітністю. У людському організмі присутні приблизно 5 млн видів білкових сполук. Така різноманітність забезпечується за рахунок 20 амінокислот.

При термічному або хімічному впливі на білок відбувається руйнування в молекулі бисульфидных і водневих зв’язків. Такий процес обумовлює білкову денатурацию, що призводить до зміни будови і функцій клітинної оболонки.

Білки умовно поділяється на класи:

  • глобулярный: включає ферменти, антитіла, гормони;
  • фибриллярный: складається з колагену, кератину, еластину.

Білок виконує наступні функції:

  • каталітичну: прискорює перебіг біохімічних реакцій, підвищує рівень хімічної активності більшості органічних речовин, біокаталізатори білкової природи – ензими (або ферменти);
  • будівельну: бере участь у процесі побудови мембрани;
  • сигнальну: молекула білка під впливом зовнішніх факторів схильна оборотним змін. Подразники термічного, хімічного або фізичного характеру змінюють білкову молекулу і впливають на її функціонал;
  • транспортну: білки крові здійснюють перенесення неорганічних і органічних речовин до окремих тканин і органів;
  • захисну: полягає у виробленні антитіл організмом як реакція на появу чужорідних агентів, сприяє знешкодженню сторонніх компонентів;
  • енергетичну: енергія виділяється в ході білкового розпаду до амінокислот, води, вуглекислого газу, сполук азоту.

Функції білків

Нуклеїнові кислоти

Присутність нуклеїнових кислот важливо для правильного розвитку і життя клітини. Ці речовини влаштовані таким чином, щоб мати можливість зберігати і передавати спадкову інформацію.

Нуклеїнові кислоти поділяються на:

  • дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), що складається з кількох нуклеотидних спіралей;
  • рибонуклеиновую кислоту (РНК): схожою з ДНК, що відрізняється молекулярною структурою, що включає урацил замість тиміну, вуглевод рибозу замість дезоксирибозы. Нуклеотиди в ній поєднуються завдяки фосфорному залишку і рибозе.

Корисне відео: органічні речовини клітини

Висновок

Білки, жири, вуглеводи і нуклеїнові кислоти — основні органічні речовини клітини, які відповідають за її життєздатність і виконують цілу низку важливих функцій.