Биохимические процессы в клетке - часть 1

Гуморальные механизмы регуляции в организме осуществляются при помощи хим веществ, которые образуются в процессе разных биохимических реакций.

Биохимические процессы в организме основываются на молекулярном строении вещества, атомы которого соединены различными связями. При всем этом Биохимические процессы в клетке - часть 1 атомы одних веществ несут на для себя положительный заряд, другие – отрицательный. При определенных критериях, делающих вероятным течение хим реакций, молекулы веществ обмениваются своими составляющими (атомами либо ионами).

В итоге композиции атомов Биохимические процессы в клетке - часть 1 и молекул образуются тыщи новых хим веществ. При всем этом может создаться воспоминание, что вещества в клеточке находятся в относительном покое. Но молекулы веществ, подобно персонажам какого-либо светского бала, передвигаются в Биохимические процессы в клетке - часть 1 данных направлениях, временами обмениваясь меж собой партнерами.

При рассмотрении функционирования клеточки и ее составляющих (мембраны, цитоплазмы, органелл, ядра), в том числе генетического аппарата с биохимической точки зрения все происходящие в их Биохимические процессы в клетке - часть 1 процессы сводятся к разрыву одних хим связей и образованию других. Это дает возможность клеточке поддерживать свою жизнедеятельность получая энергию, нужную для поддержания подсистемы жизнеобеспечения, и выполняя специальные функции. Биохимические процессы являются основой Биохимические процессы в клетке - часть 1 обмена веществ.

Обмен веществ обеспечивает самосохранение, рост, развитие и самовоспроизведение клеток организма.

Питательные вещества, поступающие в клеточку через один из ее многофункциональных входов, преобразуются в вещества, нужные для поддержания жизнедеятельности клеточки и выполнения ею специфичных Биохимические процессы в клетке - часть 1 функций. Остаточные продукты обмена выводятся через выходы системы (смотри набросок 1 ).

Клеточка является сложной открытой динамической системой, содержащей огромное количество входов и выходов.

Набросок 1. Системная модель клеточки. Общие входы и выходы

Конечной Биохимические процессы в клетке - часть 1 целью всех биохимических реакций, протекающих в организме, является выполнение двухосновных функций. 1-ая из их – обеспечение всепостоянства внутренней среды (гомеостаза), конкретное поддержание стабильности “подсистемы жизнеобеспечения”. 2-ая – выполнение особых функций, заключающихся в реагировании Биохимические процессы в клетке - часть 1 на определенные наружные воздействия (к примеру, проведение нервного импульса нейроном, выработка гормона, перенос кислорода эритроцитом, сокращение мышечной клеточки).

Обе эти задачки решаются с внедрением механизма оборотной связи, который описан в прошлом разделе. Его сущность Биохимические процессы в клетке - часть 1 заключается в том, что клеточка помнит (нередко на генетическом уровне) обычное значение параметра и меняет значение текущего параметра до того времени, пока оно не достигнет обычного. В этом смысле нередко нельзя Биохимические процессы в клетке - часть 1 сказать, когда и где начался биохимический процесс. Можно именовать только параметр, который регулируется, и найти его обычное значение. Как реализуется обмен веществ?

Для того чтоб вещество поступило к клеточкам, оно должно поначалу попасть Биохимические процессы в клетке - часть 1 в кровь. Только после чего, преодолев ряд внутренних барьеров, оно сумеет дойти до цели, связаться с клетками-мишенями, вызвать нужные конфигурации в функционировании тканей, органов и систем (что и является Биохимические процессы в клетке - часть 1 проявлением его био деяния) и, в конце концов, подвергнувшись превращениям (биотрансформации), либо в неизмененном виде покинуть организм. При всем этом, обычно, происходит выделение энергии, в неких случаях – ее поглощение.

Какими способами питательные вещества Биохимические процессы в клетке - часть 1 могут попадать в кровоток? Из желудочно-кишечного тракта питательные вещества попадают в кровь, которая переносит их по организму и доставляет в разные ткани органов и систем. Этот процесс обозначают термином Биохимические процессы в клетке - часть 1 всасывание (абсорбция). При поступлении белки, углеводы и липиды преобразуются в желудочно-кишечном тракте при участии активных ферментов, которые выделяются железами желудка, кишечного тракта, поджелудочной железой и поступают с желчью. При всасывании вещества проходят через Биохимические процессы в клетке - часть 1 клеточные мембраны, играющие главную роль в процессах транспорта веществ. Конкретно их ионные каналы и поры (“ворота” клеточки структурно отражают понятие многофункциональных входов и выходов, участвующих в выполнении главных задач Биохимические процессы в клетке - часть 1 клеточки.

В предстоящем из кровяного русла питательные вещества попадают в ткани, где подвергаются разным биохимическим процессам, в процессе которых преобразуются в нужные для клеточки формы хим соединений. Графическое изображение процессов представлено на Биохимические процессы в клетке - часть 1 рисунке 2 . Направьте внимание, что на схеме не показана энергетическая сторона обмена – высвобождение, запасание и внедрение энергии. Более тщательно эти процессы подвергнутся рассмотрению в этом разделе несколько позднее.

Набросок 2. Течение биохимических процессов в Биохимические процессы в клетке - часть 1 клеточки. Схема обмена веществ

Давайте по рисунку проследим последовательность шагов обмена веществ в клеточке. Источниками материалов для обновления структур и энергообеспечения служат пищевые продукты, в составе которых организм получает углеводы, липиды, белки, некие на биологическом уровне активные соединения (к Биохимические процессы в клетке - часть 1 примеру, витамины) и минеральные вещества. Начальные соединения поступают в клеточку не в готовом виде, а в виде “заготовок” из питательных веществ, которые она, при необходимости, перерабатывает для собственных Биохимические процессы в клетке - часть 1 нужд и нужд организма. Изготовка “заготовок” происходит в процессе пищеварения, когда еда в желудочно-кишечном тракте подвергается расщеплению: белки – до аминокислот, углеводы – до моносахаридов ( глюкозы и других соединений), жиры – до жирных кислот Биохимические процессы в клетке - часть 1 и моноглицеридов.

Низкомолекулярные на биологическом уровне активные и минеральные вещества всасываются во внутреннюю среду в большей степени без какой-нибудь подготовительной хим трансформации. Хим соединения с током крови поступают к клеточкам, где врубаются в Биохимические процессы в клетке - часть 1 процессы синтеза (образование специфичных белков, углеводов, липидов и регуляторных соединений для клеточки) процессы окислительно-восстановительных реакций, в процессе которых высвобождается энергия хим связей. Последующий это шаг, на котором питательные вещества подвергаются Биохимические процессы в клетке - часть 1 предстоящему расщеплению и/либо биотрансформации с целью получения в процессе биосинтеза собственных веществ. Основными реакциями, которые при всем этом протекают, являютсяокисление, восстановление, отщепление, гидролиз, синтез.

Приобретенные соединения или сходу расходуются “на строй, ремонтные Биохимические процессы в клетке - часть 1 и хозяйственные нужды” клеточки, или аккумулируются в ней для следующего использования. Запасаются приемущественно высокоэнергетические соединения – жиры, глюкоза в виде полимера (гликогена), которые при расщеплении освобождают огромное количество энергии. Другие соединения Биохимические процессы в клетке - часть 1, синтезированные “на экспорт” (гормоны, медиаторы и другие) выделяются (секретируются) за границы клеточки с целью коммуникации с примыкающими либо отдаленно расположенными клеточками.

К примеру, лучшая концентрация белков в клеточке обеспечивается их синтезом Биохимические процессы в клетке - часть 1 из имеющихся в клеточке аминокислот “при необходимости”. Реакции биосинтеза белка “запускаются” по механизму оборотной связи, о котором рассказывалось в прошлом разделе. Это касается сначала выработки гормонов, медиаторов и Биохимические процессы в клетке - часть 1 других сигнальных молекул. Синтез белка на нужды самой клеточки регулируется по другому – без включения устройств гуморальной и нервной регуляции.

Возможно, клеточка каким-то образом чувствует нехватку определенного белка (к примеру компонента клеточной Биохимические процессы в клетке - часть 1 мембраны), ассоциирует с на генном уровне запрограммированной подабающей величиной, и это становится пусковым моментом для его выработки. При рассмотрении устройств биохимических процессов, протекающих в клеточке, и их устройств появляется много вопросов. Что принуждает Биохимические процессы в клетке - часть 1 клеточку производить определенный белок? Как появляется такое обилие белковых молекул? Давайте попробуем проследить на последующем примере.

Представим, мы съели шоколадку. Не углубляясь в последствия этого неосмотрительного шага, скажем, что после таковой углеводной Биохимические процессы в клетке - часть 1 нагрузки клеточкам срочно будет нужно переработать углеводы. “Нужен инсулин!” – кричат клеточки, и мозг отправляет указание бета-клеткам поджелудочной железы: “Прошение удовлетворить. Выработать инсулин!” Далее начинается самое увлекательное Биохимические процессы в клетке - часть 1. Как клеточки вырабатывают белок, а именно инсулин?

Белки, согласно определению, – это сложные высокомолекулярные вещества, состоящие из аминокислот, которые, в свою очередь, являются органическими кислотами, содержащими одну либо более аминогрупп. Всего Биохимические процессы в клетке - часть 1 аминокислот 20 (представим их бусинами различных цветов), а белки – это бусы, собранные в подходящем порядке. Сколько же число белковых молекул (бус) можно составить, при условии, что количество аминокислот (бусин) в одной белковой цепи может достигать Биохимические процессы в клетке - часть 1 нескольких сотен! Это определяет колоссальное обилие белков.

Основной процесс, который лежит в базе начала синтеза белка, достаточно сложен и до сего времени не исследован. Ученые считают, что в ответ на воздействие Биохимические процессы в клетке - часть 1 наружного фактора (в этом случае излишек углеводов) сигнал каким-то образом поступает к ядру клеточки, который и является инициирующим и основополагающим в запуске синтеза белка. Считается, что синтез белка начинается в ядре Биохимические процессы в клетке - часть 1 клеточки. ДНК – основной носитель генетической инфы, и, как вы уже понимаете, представляет собой двойную спираль, закрученную вокруг общей оси. Ген – это участок ДНК, содержащий программку построения только 1-го определенного белка, к примеру Биохимические процессы в клетке - часть 1 выше упомянутого инсулина. Афористическая формула “Один ген – один белок” была открыта всего полста лет вспять. Чтоб “прочесть” информацию, касающуюся синтеза данного белка, нужно расплести и разъединить нити ДНК на Биохимические процессы в клетке - часть 1 участке подходящего гена ( набросок 3 ). Этим занимается определенный фермент (не будем перегружать вас запоминанием сложных заглавий и специфичных определений).

Принципиально отметить, что считывание инфы с ДНК либо с РНК может быть исключительно в одном Биохимические процессы в клетке - часть 1 направлении. Этот механизм позволяет предупредить ошибки считывания (помните – Оля и Яло из сказки “Царство кривых зеркал”).

Набросок 3. Транскрипция (1-ый шаг биосинтеза белка)

( Продолжение лекции смотрите тут )


biologicheskie-processi-pri-kompostirovanii-plodorodiya-zemli.html
biologicheskie-ritmi-i-rabotosposobnost-referat.html
biologicheskie-ritmi-u-zverej.html