Наиболее крупные органические вещества клетки

Химическая организация клетки предусматривает наличие различных веществ и соединений. Так, установлено присутствие макро- и микроэлементов, воды, минеральных солей. Содержатся в клетке и органические вещества, наиболее крупные из которых определяют ее свойства. Эти соединения, кроме того, оказывают воздействие на ряд характеристик организма в целом. Следует отметить, что химический состав растительной клетки и животной идентичен на атомарном уровне. На молекулярном уровне существуют некоторые отличия.

Многие органические вещества клетки характеризуются тем, что в их составе присутствуют молекулы большого размера (макромолекулы). Как правило, они содержат повторяющиеся, сходные по структуре низкомолекулярные соединения. Эти соединения связаны ковалентной связью и формируют мономеры. Мономеры, в свою очередь, образуют молекулу, которая носит название полимера.

Наиболее крупные органические вещества клетки – это жиры, нуклеиновые кислоты, углеводы и белки.

Белки

На их долю приходится порядка десяти-двадцати процентов. Эти нерегулярные полимеры содержат в качестве мономеров аминокислоты. Белки (в сравнении с прочими соединениями) наделены некоторыми существенными особенностями. Во-первых, эти органические вещества клетки обладают огромной молекулярной массой. Так, например, молекулярная масса мышечного белка составляет 15 00000 кДа, а, например, этилового спирта – 46.

В составе полимеров белков выявлено порядка двадцати аминокислот. Каждая из них обладает своим строением, названием, свойствами. Молекула аминокислоты составлена из двух частей. Одна часть одинакова для всех и включает кислотную карбоксильную группу и аминогруппу. Другая же часть бывает различной и называется "радикал".

Белки исполняют роль источника энергии. Внутри клетки эти соединения распадаются до аминокислот. Часть из них используется для белкового синтеза, а другая часть проходит процесс глубокого расщепления. В ходе последнего и происходит высвобождение энергии.

Углеводы

Эти органические вещества клетки содержат водород, углерод и кислород. Все углеводы разделены на полисахариды и моносахариды. Некоторое количество молекул последних соединяются друг с другом, выделяя воду. Таким образом, формируется полисахарид.

Углеводы включены в состав носителей наследственной информации – нуклеиновых кислот.

Липиды

В эту группу входят жироподобные вещества и непосредственно жиры. Липиды обладают различной структурой. Однако все они наделены общими свойствами. Липиды не растворяются в воде, при этом хорошо растворимы в хлороформе, бензине, эфире и прочих органических растворителях.

Жиры и жироподобные соединения играют существенную роль. Доля липидов от сухой массы – 5-15%. При этом в некоторых клетках их содержание достигает 90%. Жир присутствует у всех млекопитающих в молоке. У самок дельфина, например, доля жира в молоке - около 40%.

Нуклеиновые кислоты

Название этих соединений произошло от латинского слова "нуклеус" (ядро). Эти вещества были выявлены и выделены Фридрихом Мишером из ядерных клеток. В 1869-ом году швейцарским биохимиком было выделено соединение, включающее в себя фосфор и азот.

Нуклеиновые кислоты являются высокомолекулярными соединениями. Они обеспечивают сохранение и передачу генетических данных в живых организмах. Эти биополимеры сформированы из мономерных единиц, нуклеотидов, которые содержатся в большом количестве. Нуклеотиды определяют главные свойства живого организма.

ДНК – полимерная молекула, которая состоит из огромного числа мономеров – дезоксирибонуклеотидов. РНК является полимером. В качестве мономера в нем выступает рибонуклеотид.