نامیاتی مادہ، میکرو اور microelements کے: خلیات کی کیمیائی تنظیم

19th صدی کے آخر میں یہ حیاتیات کی ایک شاخ حیاتیاتی کیمیا بلایا قائم. وہ زندہ خلیات کی کیمیائی ساخت کا مطالعہ کیا جاتا ہے. سائنس کا بنیادی کام - تحول اور توانائی کی خصوصیات کا علم، پلانٹ اور جانوروں کے خلیات کی اہم افعال کے ریگولیٹری.

خلیات کی کیمیائی ساخت کا تصور

سائنسدانوں کی طرف سے وسیع تحقیق کے نتیجے میں خلیات کے کیمیائی تنظیم تعلیم حاصل کی اور زندہ اجسام 85 سے زائد کیمیائی عناصر پر مشتمل ہیں کہ پایا گیا ہے. اور ان میں سے کچھ، تقریبا تمام حیاتیات کے لئے ضروری ہیں، جبکہ دوسروں مخصوص ہیں اور مخصوص ذات میں پائے جاتے ہیں. کافی چھوٹے مقدار میں سوکشمجیووں، پودوں اور جانوروں کے خلیات میں موجود کیمیائی عناصر کا ایک تیسرا گروپ. سیل کے کیمیائی عناصر cations اور anions معدنی نمک اور پانی بنائے گئے ہیں جس سے کی شکل میں اکثر ہیں، اور نامیاتی کاربن مرکبات سنشلیشیت ہیں: کاربوہائیڈریٹ، پروٹین، شحمیات.

organogenic عناصر

حیاتیاتی کیمیا میں، ان کاربن، ہائیڈروجن، آکسیجن اور نائٹروجن شامل ہیں. ان کا سیٹ اس میں موجود دیگر کیمیائی عناصر کے 88 سے 97 فیصد کا ایک سیل میں ہے. خاص طور پر اہم کاربن ہے. خلیات کی تشکیل میں تمام نامیاتی مادہ اس کی ساخت ایٹموں میں کاربن پر مشتمل انو مشتمل ہوتے ہیں. وہ ایک زنجیر (شاخ اور بڑی unbranched)، کے ساتھ ساتھ سائیکل کی تشکیل کے لئے باہم کیا جا سکتا ہے. یہ صلاحیت کاربن ایٹم سیل کیطوپلعسم اور ترکیبی حصوں میں شامل نامیاتی مادہ کا ذکر تنوع میں عیاں.

- nucleotides کی منتقلی کے آرینی، ribosomal آرینی اور رسول آرینی، کے ساتھ ساتھ مفت monomers: مثال کے طور پر، سیل کی اندرونی مندرجات ایک گھلنشیل oligosaccharide، hydrophilic ہیں پروٹین، شحمیات، آر این اے کی مختلف اقسام پر مشتمل ہے. اس طرح کی ایک کیمیائی ساخت ایک ہے سیل مرکز. یہ بھی کروموسوم کا ایک حصہ deoxyribonucleic ایسڈ کی ایک انو، پر مشتمل ہے. مندرجہ بالا مرکبات کے تمام نائٹروجن، آکسیجن کے ساتھ کاربن، ہائیڈروجن کے اس کی ساخت ایٹموں میں ہیں. hyaloplasm اور ترکیبی حصوں: سیل کے ایک کیمیائی تنظیم biogenic عناصر سیلولر ڈھانچے قضاء کہ کے مواد پر منحصر ہے کے بعد سے یہ ان کی مخصوص اہمیت کا ثبوت ہے.

Macronutrients اور ان کے معانی

کیمیاوی اجزاء، حیاتیات کی مختلف اقسام کے خلیات میں بھی بہت عام ہیں جس، حیاتیاتی کیمیا macronutrients کہا جاتا ہے. 1.9٪ - سیل میں ان کے مواد 1.2٪ ہے. macroelements طرف سے خلیات شامل ہیں: فاسفورس، پوٹاشیم، کلورین، گندھک، میگنیشیم، کیلشیم، آئرن اور سوڈیم. ان میں سے سب سے اہم افعال ہیں اور مختلف سیل ترکیبی حصوں کا حصہ ہیں. اس طرح، فیرس آئن خون پروٹین میں موجود ہے - آکسیجن (جس صورت میں یہ oxyhaemoglobin کہا جاتا ہے)، کاربن ڈائی آکسائیڈ (karbogemoglobin) یا کاربن ڈائی آکسائیڈ (carboxyhaemoglobin) جاتی ہیں جو ہیموگلوبن.

سوڈیم کے آئنوں intercellular نقل و حمل کے اہم فارم فراہم کرتے ہیں: نام نہاد سوڈیم پوٹاشیم پمپ. انہوں نے یہ بھی بیچوالا سیال اور خون کے پلازما کا حصہ ہیں. میگنیشیم کے آئنوں کلوروفل سالموں (photopigment اعلی پودوں) میں موجود ہے اور پرکاش سنشلیشن کے عمل، اسی طرح فارم رد عمل مراکز روشنی کی توانائی کے اس پھندے فوٹان میں ملوث ہیں.

کیلشیم آئنوں ریشوں کے ساتھ ساتھ اعصاب دالوں کی ترسیل کرتے ہیں اور osteocytes کا بنیادی جزو ہیں - ہڈی کے خلیات. کیلشیم مرکبات دنیا فقاری جانداروں کے جانوروں کو جن کے گولے کیلشیم کاربونیٹ پر مشتمل ہیں میں بڑے پیمانے پر ہیں.

کلورائد آئن خلیہ کی جھلی چارج میں ملوث اور بنیادی عصبی محرک کی بجلی کی دالوں کے ظہور فراہم کی جاتی ہیں.

گندھک ایٹم اسے پروٹین کا حصہ ہیں اور ان ترتییک ساخت "سلائی" Polypeptide کے سلسلہ کی وجہ سے، اس طرح تشکیل کروی پروٹین مالیکیول.

پوٹاشیم آئنوں سیل جھلیوں کے ذریعے مادہ کی نقل و حمل میں ملوث ہیں. فاسفورس ایٹم جیسے اڈینوسین Triphosphate کا اس اہم توانائی کی انتہائی مادہ کا ایک حصہ ہیں، اور اہم مادہ سیل آخونشکتا ہیں جس deoxyribonucleic اور ribonucleic ایسڈ کی انو کا ایک اہم جزو ہے.

سیلولر تحول میں ٹریس تقریب

کے بارے میں 50 کیمیائی خلیات میں کم 0.1٪ قیام عناصر، microcells کے بلایا. یہ زنک، مولبڈینم، آئوڈین، تانبے، کوبالٹ، فلورین شامل ہیں. کم دیکھ بھال کے ساتھ وہ ایک بہت ہی اہم تقریب انجام، بہت سے حیاتیاتی فعال مادہ کا حصہ کے طور پر.

جسم میں تحول کی سطح کو کنٹرول کرنے thyroxine اور triiodothyronine - مثال کے طور پر، زنک ایٹم انسولین مالیکیول (لبلبے کے ہارمون ریگولیٹری خون میں گلوکوز کی سطح) میں ہیں، آئوڈین تائرواڈ ہارمون کا ایک جزو ہے. کاپر، hematopoiesis کو (خون کے سرخ خلیات، پلیٹ لیٹس اور vertebrates کے کے بون میرو میں سفید خون کے خلیات کی تشکیل) میں ملوث لوہے کے آئنوں کے ساتھ ساتھ. کاپر آئنوں hemocyanin ورنک فقاری، اس طرح شیلفش کے خون میں موجود میں شامل ہیں. لہذا، ان کے hemolymph نیلے رنگ.

جیسے سیسہ، سونا، bromine کے، چاندی سیل ایسے کیمیائی عناصر میں مزید کم مواد. وہ پلانٹ اور جانوروں کے خلیات کی ultromikroelementami اور حصہ کہا جاتا ہے. مثال کے طور پر کیمیائی تجزیہ میں مکئی ویول سونے کے آئنوں موجود تھی. ایسے Sargassum، Laminaria، fucus طور بھوری اور سرخ طحالب، کے Thalli میں شامل خلیات کی ایک بڑی تعداد میں bromine کے ایٹموں.

سب سے پہلے ان مثالوں اور حقائق اس بات کی وضاحت ہے کہ کس طرح باہم کیمیائی ساخت، تقریب اور خلیات کی ساخت. ٹیبل کے نیچے رہنے والے حیاتیات کے خلیات میں مختلف کیمیائی عناصر کے مواد کو ظاہر کرتا ہے.

نامیاتی مرکبات کی جنرل خصوصیات

ایک خاص طریقے میں حیاتیات کے مختلف گروپوں کے خلیات کی کیمیائی خصوصیات کاربن ایٹم ہے، جس سیل ماس کے 50 فیصد سے زائد کے لئے اکاؤنٹ پر انحصار. عملی طور پر تمام خشک سیل معاملہ ایک پیچیدہ ساخت اور اعلی سالماتی وزن ہے جس کاربوہائڈریٹ، پروٹین، nucleic ایسڈ اور lipids، ظاہر کیا جاتا ہے. اس طرح کی انو بڑے انووں (پولیمر) کہا جاتا ہے اور آسان عناصر پر مشتمل ہیں - monomers. پروٹین مادہ ایک انتہائی اہم کردار ادا کرتے ہیں اور افعال، ذیل میں تبادلہ خیال کر رہے ہیں جس کی ایک قسم کو انجام.

سیل میں پروٹین کا کردار

مرکبات ایک زندہ سیل میں داخل ہونے کے حیاتیاتی کیماوی تجزیہ، مثلا پروٹین نامیاتی مادہ کے اعلی مواد کی تصدیق. یہ حقیقت ایک منطقی وضاحت ہے: پروٹین کے افعال میں سے ایک قسم کو انجام دینے اور سیل کی زندگی کے تمام پہلوؤں میں ملوث ہیں.

مائپنڈوں لسکا کی طرف سے تیار - مثال کے طور پر، پروٹین کی حفاظتی تقریب مائپنڈوں کی تشکیل ہے. جیسے thrombin، مال fibrin اور tromboblastin اس طرح کے حفاظتی پروٹین خون کا جمنا فراہم کرتے ہیں اور صدمے اور چوٹ میں اس کے نقصان کو روکنے کے. مائجنوں - سیل کی پیچیدہ ساخت غیر ملکی مرکبات کو تسلیم کرنے کی صلاحیت رکھنے خلیہ کی جھلی پروٹین شامل ہیں. انہوں نے ان کی ترتیب اور ممکنہ خطرات کی رپورٹ سیل (الارم کی تقریب) تبدیل کریں.

بعض پروٹینز ایک ریگولیٹری تقریب ہے اور اس طرح کے طور اوکسیٹوسن ہارمونز، hypothalamus کی طرف سے پیدا ہوتے ہیں، پٹیوٹری محفوظ ہیں. خون میں سے نکلتا ہے، oxytocin کے اس کی کمی کی وجہ سے، بچہ دانی کے عضلات دیوار پر کام کرتا ہے. vasopressin پروٹین بھی بلڈ پریشر کو کنٹرول کرنے کی طرف سے ایک ریگولیٹری تقریب کی خدمت کرتا ہے.

پٹھوں کے خلیات، actin اور اور myosin ہیں عضلات ٹشو کی موٹر تقریب کا سبب بنتا ہے، جس کو چھوٹا کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں. پروٹین، عام اور trophic تقریب، جیسے کے طور پر، البومن برانن ترقی کے لئے ایک غذاییت کے طور پر استعمال کیا. جیسا کہ ہیموگلوبن اور hemocyanin مختلف حیاتیات کا خون پروٹین، آکسیجن انو منتقل کر رہے ہیں - نقل و حمل تقریب کام کرتے ہیں. مثلا کاربوہائیڈریٹ اور lipids زیادہ توانائی خرچ کی مادہ، مکمل طور پر استعمال کیا جاتا ہے تو، سیل پروٹین کو توڑنے کے لئے شروع ہوتا ہے. اس مواد 17 ایک گرام توانائی کا 2 کلو جول فراہم کرتا ہے. پروٹین کی سب سے اہم افعال میں سے ایک اتپریرک ہے (پروٹین، انزائم cytoplasmic کمپارٹمنٹ میں کیمیائی رد عمل کو تیز). مندرجہ بالا کی بنیاد پر ہم پروٹین بہت اہم کام کرتا ہے اور جانور سیل کے ضروری حصے کی ایک بڑی تعداد ہے کہ دیکھا ہے.

پروٹین biosynthesis

جس طرح کے طور ribosomes ترکیبی حصوں کے ذریعے cytoplasm میں پایا جاتا ہے ایک سیل میں پروٹین کی ترکیب کا عمل پر غور کریں. ribosome کیلشیم آئنوں کی شرکت کے ساتھ مخصوص خامروں کی سرگرمی کی بدولت polysomes لئے جمع. مائلیکھن عمل شروع پروٹین انووں کی ترکیب، - سیل میں ribosomes کا بنیادی کام کرتا ہے. polysomes منسلک کر رہے ہیں جس کو اس کا ایک نتیجہ، mRNA انو سنشلیشیت ہیں کے طور پر. اس کے بعد دوسرے مقدمے کی سماعت شروع ہوتی ہے - براڈ. منتقلی RNA امینو ایسڈ کے بیس مختلف اقسام کے ساتھ منسلک رہے ہیں اور polysomes انہیں لانے، کے ساتھ ساتھ سیل میں ribosomes کی تقریب - polypeptides کی ترکیب، ان ترکیبی حصوں tRNA کے ساتھ کے complexed رہے ہیں اور امینو ایسڈ انو ایک macromolecule پروٹین کی تشکیل کرنے کے پیپٹائڈ بانڈ کی طرف سے ایک دوسرے کے ساتھ جڑے ہوئے ہیں.

تحول میں پانی کا کردار

Cytological مطالعہ حقیقت یہ ہے کہ سیل کی ساخت اور ساخت ہے جس کا ہم مطالعہ، 70 فیصد پانی کی اوسط ہے، اور بہت سے جانوروں میں زندگی کا ایک پانی کا راستہ (مثلا، coelenterates) اس کے مواد 97-98٪ تک پہنچ قیادت، اس بات کی تصدیق کی ہے. خلیات کی اس کیمیکل کی تنظیم کے پیش نظر کے hydrophilic (تحلیل کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے) اور بھی شامل ہیدروفوباک (پانی اخترشک) مواد. ایک عالمگیر قطبی سالوینٹس کے طور پر، پانی کے ایک اہم کردار ادا کرتا ہے اور تقریب پر، بلکہ خلیات کی بہت ساخت میں نہ صرف ایک براہ راست اثر پڑتا ہے. ٹیبل کے نیچے رہنے والے حیاتیات کے خلیات کی مختلف اقسام میں پانی کے مواد کو ظاہر کرتا ہے.

سیل میں کاربوہائیڈریٹ کی تقریب

ہم نے پہلے واضح کیا گیا ہے، اہم نامیاتی کیمیکل - پولیمر - کاربوہائیڈریٹ بھی حاصل ہے. یہ پاولسکحراڈیس، oligosaccharides کی اور monosaccharides شامل ہیں. glycolipids اور glycoproteins، سیلولر جھلیوں اور nadmembrannye ساخت، جیسے glycocalyx کی تعمیر کر رہے ہیں - جو کاربوہائیڈریٹس زیادہ پیچیدہ نظام کا حصہ ہیں.

مزید برآں کاربوہائیڈریٹ میں کاربن ہائیڈروجن اور آکسیجن کے ایٹموں پر مشتمل ہے، اور کچھ پاولسکحراڈیس زیادہ نائٹروجن، سلفر اور فاسفورس پر مشتمل ہیں. بہت سے پلانٹ کاربوہائیڈریٹ کے خلیات: آلو tubers 70٪ تک بیج اور پھل کاربوہائڈریٹ مواد میں 90 فیصد تک نشاستے پر مشتمل ہے، اور جانوروں کے خلیات glycogen کے، chitin اور trehalose جیسے مرکبات کی شکل میں پائے جاتے ہیں.

سادہ شکر (monosaccharides) جنرل فارمولہ CnH2nOn اور tetroses، triose، pentose اور hexose میں تقسیم کیا ہے. مثال ribose اور deoxyribose nucleic تیزاب کا حصہ ہیں، اور fructose اور گلوکوز انجذاب اور dissimilation کے رد عمل میں ملوث ہیں کے لئے گزشتہ دو، زندہ اجسام کے خلیات میں سب سے زیادہ عام ہیں. oligosaccharides جو اکثر پلانٹ کے خلیات میں پایا جاتا ہے: چینی چینی چوقبصور اور گننا، انکرت رائی اور جو caryopses میں موجود مالٹوسی کے خلیات میں ذخیرہ کیا جاتا ہے.

Disaccharides ایک میٹھا ذائقہ ہے اور پانی میں آسانی سے گھلنشیل ہے. پاولسکحراڈیس، biopolymers ہونے بنیادی طور نشاستے، سیلولوز، glycogen کے اور laminarin مشتمل ہوتے ہیں. سنرچناتمک فارم پاولسکحراڈیس chitin شامل ہیں. سیل میں کاربوہائیڈریٹ کی بنیادی تقریب - توانائی. آب پاشیدگی رد عمل اور توانائی کے تحول کے نتیجے cleaved کے طور پر گلوکوز کو پاولسکحراڈیس، اور یہ تو کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی کو oxidized ہے. نتیجے کے طور پر، گلوکوز ریلیز توانائی کے 17.6 کلو جول، اور نشاستے اور glycogen کے کے ذخائر میں سے ایک گرام، بنیادی سیلولر توانائی کے ذخائر ہیں.

glycogen کے عضلات اور جگر کے خلیات، سبزیوں نشاستے میں بنیادی طور پر جمع کیا جاتا ہے - tubers کے، گانٹھیں، جڑیں، جیسے مکڑیاں، کیڑے اور کرسٹیشینس بیج اور arthropods سے، میں، توانائی کی فراہمی میں اہم کردار ایک oligosaccharide trehalose ادا کرتا ہے.

کاربوہائیڈریٹس lipids اور پروٹین، anoxic ہراس کرنے کی صلاحیت سے مختلف ہیں. انسانوں اور جانوروں کے پرجیویوں - اس طرح کے طور پر یا anaerobic بیکٹیریا، اور helminths کمی یا آکسیجن کی عدم موجودگی کے حالات میں زندہ حیاتیات کے لئے بہت اہم ہے.

تعمیر (ساخت) - سیل میں کاربوہائیڈریٹ کی ایک اور تقریب نہیں ہے. یہ حقیقت ہے کہ ان چیزوں کے خلیات کے ڈھانچے کی حمایت کر رہے ہیں میں مضمر ہے. مثال کے طور پر، سیلولوز پودوں کے خلیوں کی دیواروں کا ایک حصہ ہے، chitin ایک بیرونی ڈھانچہ بناتی ہے اور کئی invertebrates کے ساتھ lipids اور پروٹین انو glycocalyx تشکیل olisaharidy مل کر، کوکیی خلیات میں پایا جاتا ہے - nadmembranny پیچیدہ. ٹشو کی تشکیل کی طرف جاتا ہے جس میں، ایک clumping جانوروں کے خلیات کے درمیان - یہ آسنجن فراہم کرتا ہے.

شحمیات: ساخت اور تقریب

یہ نامیاتی مادہ، ہیدروفوباک (پانی اگھلنشیل) ہیں جو ہٹا دیا یعنی جیسے acetone یا کلوروفارم nonpolar سالوینٹس، کی طرف سے خلیات سے نکالا جا سکتا ہے. چربی کو، موم یا سٹیرائڈز: سیل میں lipids کی تقریب تین گروہوں میں سے جس پر وہ تعلق رکھتے منحصر ہے. وسا خلیات کی تمام اقسام میں سب سے زیادہ عام ہیں.

جانور کہ subcutaneous adipose ٹشو میں ان کے جمع، عصبی ٹشو کی شکل میں چربی پر مشتمل myelin میان اعصاب کی. یہ بھی گردوں، جگر، کیڑوں میں جمع - چربی جسم میں. مائع چربی - تیل - بہت سے پودوں کے بیج میں پایا: پائن، مونگ پھلی، سورج مکھی، زیتون. خلیات میں لپڈ مواد 5 سے 90 فیصد سے (adipose ٹشو میں) حدود.

سٹیرائڈز اور موم وہ فیٹی ایسڈ اوشیشوں کے سالموں میں نہیں ہے کہ میں چربی سے مختلف ہوتے ہیں. لہذا، سٹیرائڈز - یہ ہارمون ادورکک پرانتستا، بلوغت ٹیسٹوسٹیرون کی اتحادی ہیں جسم اور جس کو متاثر ہے. انہوں نے یہ بھی وٹامن (جیسے، وٹامن ڈی) کا حصہ ہیں.

سیل میں lipids کی مرکزی تقریب - توانائی، تعمیرات اور تحفظ ہے. پروٹین اور کاربوہائیڈریٹ - دیگر نامیاتی مادہ کے مقابلے میں بہت زیادہ ہے - سب سے پہلے وپاٹن میں چربی کے 1 گرام توانائی کے 38.9 کلو جول دیتا ہے اس حقیقت کی وجہ سے ہے. مزید برآں، چربی 1D کی آکسیکرن میں یہ تقریبا 1.1 سی کھڑا ہے. پانی. یہی وجہ ہے کہ بعض جانوروں کو پانی کے بغیر ایک طویل وقت ہو سکتا ہے آپ کے جسم میں چربی کی ایک اسٹاک اندوز ہو رہے ہیں. مثلا، gophers کے پانی کے لئے ضرورت کے بغیر، دو ماہ سے زائد غیر فعال ہو سکتا ہے، اور 10-12 دنوں کے لئے صحرا کے ذریعے ٹرانزیشن میں پانی اونٹ پیتے نہیں کرتا.

شحمیات تقریب کا تعمیراتی وہ سیل جھلیوں کا ایک لازمی حصہ ہے، اسی طرح اعصاب کا حصہ ہیں اس حقیقت میں مضمر ہے. lipids کی حفاظتی تقریب حقیقت یہ گردوں اور دیگر اندرونی اعضاء کے ارد گرد کی جلد کے نیچے چربی پرت میکانی چوٹ سے ان کی حفاظت کرتا ہے کہ میں پر مشتمل ہے. وہیل، سیل، فر سیل: مخصوص حرارتی موصلیت کا تقریب ایک طویل وقت کے لئے پانی میں ہونے کی وجہ سے جانوروں میں شامل ہے. موٹا کہ subcutaneous adipose پرت، مثال کے طور پر نیلی وہیل 0.5 میٹر ہے، یہ ہائپوترمیا سے جانور کی حفاظت کرتا ہے.

سیلولر تحول میں ویلیو آکسیجن

یروبک حیاتیات، نامیاتی مادہ کی وپاٹن اور اڈینوسین Triphosphate کا کی انو کی شکل میں جمع توانائی کی ایک مقررہ رقم مختص کرنے کے نتیجے میں توانائی کا تبادلہ رد عمل کے لئے ماحول آکسیجن استعمال کرتے ہوئے، جانوروں، پودوں اور انسان کی غالب اکثریت شامل ہیں.

اس طرح، میں mitochondrial cristae میں پایا جاتا ہے کہ گلوکوز میں سے ایک تل کی مکمل آکسیکرن، توانائی کے 2800 کلو جول، مختص کیا جاتا ہے جن میں سے 1596 کلو جول (55٪) macroergic کنکشن استعمال یٹیپی انو کی شکل میں محفوظ کیا جاتا ہے. اس طرح، سیل میں آکسیجن کا ابتدائی کام - کے نفاذ یروبک سانس، enzymatic کی رد عمل کے ایک گروپ پر مبنی ہے جس میں نام نہاد سانس کی زنجیر ترکیبی حصوں میں جاری - mitochondria کی. phototrophic بیکٹیریا اور cyanobacteria سے - - بدائی المرکز حیاتیات میں غذائی اجزاء کی آکسیکرن آکسیجن پلازما جھلیوں کی اندرونی protuberances میں خلیات میں diffusing کے اثر و رسوخ کے تحت اس وقت ہوتی ہے.

ہم خلیات کی کیمیائی تنظیم مطالعہ کیا گیا ہے، اسی طرح سیلولر توانائی کے تحول میں پروٹین کی ترکیب اور آکسیجن تقریب کا عمل ہے.