Хімічний склад клітини: неорганічні та органічні речовини (1.2) — теорія і завдання НМТ

Головне

• Органогени (≈ 98 % маси): O (≈ 65 %), C (≈ 18 %), H (≈ 10 %), N. Макроелементи: також Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg. Мікроелементи: I, F, Cu, Zn, Co, Mn тощо — потрібні в малих кількостях.
• Наслідки нестачі: I — ендемічний зоб (щитоподібна залоза); F — карієс (надлишок — флюороз); Fe — анемія (Ферум у гемі гемоглобіну); Ca — порушення росту кісток і зсідання крові; K — порушення роботи серця й м’язів. Mg — у центрі хлорофілу.
• Вода (60–95 %): розчинник, середовище реакцій, транспорт, терморегуляція (велика теплоємність), бере участь у гідролізі та фотосинтезі.

Органічні речовини

Речовина	Мономер	Приклади	Функції
вуглеводи	моносахариди (глюкоза, фруктоза, рибоза)	сахароза (дисахарид); крохмаль, глікоген, целюлоза, хітин (полісахариди)	енергетична (1 г → 17,6 кДж), запасна (крохмаль — рослини, глікоген — тварини й гриби), структурна (целюлоза, хітин)
ліпіди	— (гліцерол + жирні кислоти)	жири, фосфоліпіди, стероїди (холестерол, статеві гормони)	енергетична (1 г жиру → 38,9 кДж, удвічі більше), структурна (мембрани), теплоізоляція, джерело води
білки	20 амінокислот (–NH₂, –COOH, радикал R)	ферменти, гемоглобін, колаген, актин, міозин, антитіла, інсулін	каталітична, структурна, рухова, транспортна, захисна, регуляторна, енергетична
нуклеїнові кислоти	нуклеотиди	ДНК, РНК	зберігання й реалізація спадкової інформації
АТФ	нуклеотид з 3 залишками H₃PO₄	—	універсальний акумулятор енергії

Структури білка: первинна (послідовність амінокислот, пептидні зв’язки) → вторинна (спіраль, водневі зв’язки) → третинна (глобула) → четвертинна (кілька ланцюгів, гемоглобін). Денатурація — руйнування структури без розриву пептидних зв’язків; ренатурація — відновлення.

Ферменти — біокаталізатори-білки: специфічні, діють за певних t° і pH (пепсин — кисле, амілаза слини — слабколужне). Назви часто на -аза (мальтаза, ліпаза).

ДНК і РНК

Ознака	ДНК	РНК
цукор	дезоксирибоза	рибоза
основи	А, Т, Г, Ц	А, У, Г, Ц
ланцюги	два (подвійна спіраль)	один
де	ядро, мітохондрії, пластиди	ядро, цитоплазма, рибосоми

Комплементарність: А–Т (2 водневі зв’язки), Г–Ц (3). Правило Чаргаффа: А = Т, Г = Ц, А + Г = Т + Ц.

Задача: Т = 20 % → А = 20 %, Г = Ц = (100 − 40) : 2 = 30 %. Водневі зв’язки = 2·(пар А–Т) + 3·(пар Г–Ц). Кожен нуклеотид містить 1 залишок цукру й 1 фосфату.

Типові помилки

• Глікоген — запас тварин і грибів, а не рослин; хітин — полісахарид, а не білок.
• Холестерол — ліпід (стероїд), а не вуглевод; колаген і лізоцим — білки.
• Рахують водневі зв’язки «по 2 на кожну пару» або забувають, що задано один ланцюг.
• Урацил є лише в РНК, тимін — лише в ДНК.