Химический состав протоплазмы

Строение протоплазмы очень сложно. В ее составе встречаются многие химические элементы: углерод, водород, кислород, азот, кальций, калий, натрий, магний, хлор, сера, фосфор, алюминий, железо и др. Они входят в состав сложных соединений, характеризующих строение и жизнедеятельность как клеток, так и промежуточного вещества тканей, способных к обмену веществ. К таким соединениям относятся белки, липиды и углеводы. Вместе синими в протоплазме находится вода с растворенными в ней неорганическими солями.

Белки

Белки являются главной составной частью протоплазмы. Они определяют структуру и функцию всякого живого вещества клеточного и неклеточного строения, характерным признаком которого является постоянный обмен веществ. В результате обмена веществ происходит самообновление химического состава живого вещества. По определению Энгельса, «жизнь есть форма существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел» (Ф. Энгельс. Анти-Дюринг, стр. 77, 1950).

Различают белки простые — протеины и сложные — протеиды.

К протеинам относятся: альбумины (альбумины кровяной сыворотки, яичный альбумин, различные ферменты и др.), глобулины (глобулин кровяной сыворотки, миозин, некоторые ферменты и др.), гистоны и протамины, входящие в состав некоторых сложных белков.

К сложным белкам или протеидам относятся различные соединения протеинов с небелковыми веществами (простетическими группами), например с нуклеиновой кислотой, пигментными веществами, производными углеводов и др. К этой группе белков относятся: нуклеопротеиды, хромопротеиды и гликопротеиды.

Существенное место в составе белков протоплазмы занимают фермент ы, которые образуются, главным образом, из альбуминов и глобулинов. В жизгедеятельности элементов тканей им принадлежит важная роль. Они непрерывно проявляют ферментативную деятельность, тем самым обусловливая сложные процессы, связанные с обменом веществ. Сущность последнего заключается в ассимиляции — усвоении поступающих извне веществ, и диссимиляции — разрушении части живого вещества с выделением энергии. Возникающая при распаде веществ энергия используется живой структурой при синтезе нового белкового вещества, а также при ее работе. Постоянное изменение и обновление белкового состава протоплазмы связано с ее активной перестройкой. Этот непрерывно протекающий процесс в последнее время хорошо определяется с помощью метода «меченых атомов» — изотопов.

Таким образом, белковые вещества протоплазмы все время перестраиваются и одновременно с этим вызывают химические преобразования других входящих в состав протоплазмы веществ — углеводов, липидов и т. п.

Строение белковых молекул весьма сложно и разнообразно. По данным Зелинского и Гаврилова, лежащие в основе белковых молекул короткие пептидные цепочки, имеющие 2—3 аминокислотных остатка, чередуются с циклическими (дикетопиперазиновыми) структурами. Последних может быть очень много, и в зависимости от их количества молекулярный вес белковой молекулы сильно колеблется — от десятков тысяч до многих миллионов.
Форма белковых молекул (мицелл) чрезвычайно разнообразна. Фибриллярные структуры имеют сильно вытянутую палочковидную или нитевидную форму мицелл. Молекулы растворимых белков (альбуминов, глобулинов) имеют шаровидную или близкую к ней форму.

Липиды (жировые вещества)

В составе протоплазмы содержатся многочисленные и весьма важные для жизнедеятельности клетки жировые вещества или липиды, тесно связанные с процессом обмена веществ. В состав липидов входят: углерод, водород и кислород, некоторые из них содержат фосфорную кислоту и азотистые основания.

Липиды принято делить на четыре группы:

а) жиры, б) фосфатиды, в) стерины, г) цереброзиды.

Все они легко растворимы в эфире, хлороформе, спирте, бензоле и других растворителях жиров.

Жиры обнаруживаются во всех клетках и имеют важное значение в их жизнедеятельности. В состав жиров входят пальмитиновая, олеиновая и стеариновая кислоты. В соединении с глицерином они дают пальмитин, олеин, стеарин. Жиры в протоплазме играют роль преимущественно энергетического материала. В организме жиры могут образоваться также из сахара (декстрозы).

Фосфатиды представляют группы соединений, обладающих различными свойствами. К ним относятся: лецитин, цефалин и сфингомиэлин. Они являются сложными липоидными соединениями и содержат фосфорную кислоту и азотистые основания. Фосфатиды и цереброзиды обнаруживаются в значительном количестве в элементах нервной системы. Важнейшим из стеринов является холестерин, присутствующий во всех клетках организма.

Стерины играют важную роль в клеточном обмене всех тканей. К ним относятся желчные кислоты, половые гормоны, холестерол, витамин D и многие другие вещества.

Углеводы

Важную роль в качестве энергетического материала в организме играют углеводы, или сахара. Под действием ферментов углеводы расщепляются или окисляются. Выделяющаяся при этом энергия используется в процессах синтеза, перестройки клеточной протоплазмы. Углеводы делят на 2 группы — моносахариды и полисахариды. Примером моносахаридов является глюкоза, а также входящая в состав нуклеопротеидов — рибоза. Моносахариды входят в состав всех без исключения тканей. Полисахариды в виде крахмала содержатся в растительных клетках, в животных тканях они обнаруживаются в виде гликогена. Последний, являющийся высокомолекулярным соединением, обнаруживается преимущественно обособленно от белков, образуя в протоплазме различного размера скопления. Гликоген возникает из глюкозы. Запасы гликогена в организме откладываются в клетках некоторых тканей и органов (печень, мышцы и пр.) как важный для жизнедеятельности энергетический материал. Запас углеводов в организме по мере необходимости переводится из гликогена в глюкозу, которая, расщепляясь, выделяет необходимую энергию.

Белки, липиды и углеводы в организме находятся между собой в весьма динамичных отношениях, при этом ведущую, определяющую роль в сложной системе протоплазмы играют белки. Электрически заряженные коллоидные частицы белковых веществ или липидов, называемые мицеллами, могут находиться свободно, не образуя между собой химических соединений. В таких случаях липиды скопляются в протоплазме в виде мельчайших капель. Однако часто белки и липиды соединяются между собой и образуют сложные химические липопротеиновые комплексы.

В сложном составе протоплазмы между мицеллами белковых веществ, липидов и углеводов и их соединениями содержится вода с растворенными в ней неорганическими и органическими веществами. В процессе жизнедеятельности клетки количество воды и содержащихся в ней веществ все время изменяется, что связано с постоянно протекающими процессами обмена веществ. Важное значение в обмене веществ имеют катионы калия, натрия, кальция, магния, железа, а также анионы фосфатов, сульфатов и хлора. Образуя с белками и липидами соединения, ионы играют важную роль в их превращениях в процессе обмена веществ. Адсорбируясь на поверхности мицелл, они определяют их электрический заряд. Этим в свою очередь обусловливается основное физическое свойство протоплазмы как весьма сложной и постоянно изменяющейся живой системы.


Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний

Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины.

Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован... Читать далее...



Практические занятия вирусы

Занятие 1-е. Методы вирусологических исследований.

Вопросы для обсуждения: 1. Особенности биологии вирусов. 2. Принципы классификации вирусов. 3. Вирион, его строение, размеры и химический состав. 4. Микроскопические методы изучения морфологии вирусов. 5. Методы культивирования вирусов на культурах клеток, куриных эмбрионах, лаб... Читать далее...




Категория: Элементы тканей Просмотров: 113 | Теги: жировые вещества протоплазмы, протоплазма, Химический состав протоплазмы, состав протоплазмы, Липиды протоплазмы, Углеводы протоплазмы, Белки протоплазмы