Protoplazma: protoplazmos sudėtis ir cheminė prigimtis (896 žodžiai)

Protoplazmos sudėtis ir cheminė prigimtis!

Paprastai protoplazmą sudaro deguonis, anglis, vandenilis ir azotas. Apytiksliai deguonis yra 62%, anglies 20%, vandenilio 10% ir azoto 3%. Likusi 5% dalis turi apie trisdešimt elementų, iš kurių kalcio (Ca), geležies (Fe), magnio (Mg), chloro (Cl), fosforo (P), kalio (K), sieros (S) ir kt., yra svarbūs. Be to, mažuose pėdsakuose yra boro (B), vario (Cu), fluoro (F), mangano (Mn) ir silicio (Si). Tam tikrose specialiose ląstelėse taip pat randama alkoholio, kobalto (Co) ir cinko (Zn).

Image Courtesy: fc09.deviantart.net/fs15/f/2007/086/a/9/Protoplasm_by_KDH.jpg

Visi šie elementai randami jonų būsenoje arba iš esmės randami adenozino trifosfate (ATP). Visos cheminės reakcijos, vykstančios protoplazmoje, gauna energiją iš ATP. Protoplazmoje yra 67-75% vandens. Be to, tam tikros dujos, pvz., Anglies dioksidas ir deguonis, joje ištirpsta.

Kiekvienos ląstelės protoplazmoje yra keletas organinių medžiagų, kurių angliavandeniai, riebalai, baltymai ir nukleoproteinai yra svarbūs. Šios organinės medžiagos sudaro protoplazmą molekuliniu deriniu.

Angliavandeniai:

Apie trylika procentų protoplazmos sudaro angliavandeniai. Angliavandeniai turi anglies, vandenilio ir deguonies. Svarbūs angliavandeniai - gliukozė, sacharozė, krakmolas, celiuliozė, glikogenas ir kt. Angliavandenių granulės išlieka suspenduotos arba ištirpintos citoplazmoje. Jie daugiausia atsakingi už energijos gamybą.

Riebalai:

Riebalai arba lipidai susideda iš anglies, vandenilio ir deguonies elementų. Jas sudaro glicerolio ir riebalų rūgščių derinys. Juose yra mažiau deguonies nei angliavandeniai. Kai jie chemiškai suskaidomi, energija yra išlaisvinta. Juose yra daug daugiau energijos, palyginti su angliavandeniais. Ląstelių membraną sudaro riebalai.

Baltymai:

Apie 15 proc. Protoplazmos sudaro baltymai. Be anglies, vandenilio ir deguonies elementų, baltymai iš esmės turi azoto. Paprastai jose yra sieros ir kartais fosforo. Baltymus sudaro aminorūgščių molekulių derinys.

Apie dvidešimt amino rūgščių randama gamtoje, dėl kurio molekulinio derinio atsiranda įvairių rūšių baltymai. Baltymų molekulė yra pagaminta iš šimtų ar tūkstančių amino rūgščių molekulių, sujungtų peptidinėmis jungtimis į vieną ar daugiau grandinių, kurios yra įvairiai sulankstytos. Yra 20 skirtingų tipų amino rūgščių, dažniausiai randamų baltymuose, ir dauguma jų dažniausiai atsiranda bet kurioje baltymo molekulėje; jie yra išdėstyti grandinėje sekoje, kuri yra lygiai tokia pati visose tam tikros rūšies baltymų molekulėse.

Galimas skirtingas aminorūgščių išdėstymas akivaizdžiai praktiškai yra begalinis, o įvairovę visiškai išnaudoja gyvos būtybės, kiekviena rūšis, turinti savitą baltymų molekulę.

Baltymų molekulė yra labai didelė (molekulinė masė nuo maždaug 20 000 iki kelių milijonų), todėl ištirpinti baltymai sudaro koloidinius tirpalus. Baltymai nėra tirpūs riebaluose. Daugelis tirpsta vandenyje arba praskiestame druskos tirpale (pvz., Globulinuose); kiti, su pailgomis (pluoštinėmis) molekulėmis, yra netirpūs šiuose tirpikliuose (pvz., skleroproteinai, miozinas).

Baltymai sintetinami iš aminorūgščių visomis gyvomis medžiagomis; tiksli aminorūgščių seka nustatoma nukleotidų seka nukleorūgštyse. Baltymai yra sunaikinti proteolitiniais fermentais. Jie dažnai derinami su kitomis medžiagomis, ypač nukleino rūgštimis (nukleorūgščiais), angliavandeniais (glikoproteinais), riebalais (lipoproteinais).

Nukleoproteinai:

Jie yra sudėtingiausios medžiagos, kurios kada nors buvo rastos. Jie yra nukleino rūgšties ir baltymo junginiai. Protoplazme yra dviejų tipų nukleorūgščių - ribonukleino rūgšties (RNR) ir deoksiribonukleino rūgšties (DNR). RNR randama visame ląstelėje, o DNR lieka patvirtinta branduolyje. Ribonukleino rūgštis (RNR) - molekulė, susidedanti iš daugelio nukleotidų, sujungtų kartu suformuojant ilgą grandinę, kurios storis yra vienas. Deoksiribonukleino rūgštis (DNR) daugiausia randama chromosomų genuose.

DNR, junginys, susidedantis iš daugelio nukleotidų, prijungtų kartu viename faile, sudarant ilgą grandinę. Paprastai dvi tokios grandinės yra susietos lygiagrečiai viena kitai bazinės poros būdu ir susuktos į spiralę. Kiekvienoje ląstelėje DNR ir RNR yra daugiausia susijusios su metaboline veikla.

Gyvose ląstelėse susidaro daugybė RNR ir DNR. Dviejų skirtingų gyvų būtybių nukleorūgštys niekada nėra identiškos. RNR ir DNR kontroliuoja visas metabolines veiklas, vykstančias gyvose ląstelėse. Jie vaidina svarbų vaidmenį gyvenimo pradžioje. DNR yra beveik visų gyvų būtybių paveldėjimo medžiaga.

Kitos cheminės medžiagos:

Be pirmiau minėtų organinių medžiagų, gyvose ląstelėse mažais kiekiais randama keletas kitų neorganinių medžiagų. Šios medžiagos yra ypač susijusios su ląstelių metabolizmu. Kai kurios iš šių medžiagų randamos visose ląstelėse, o kai kurios - tik tam tikrose specialiose ląstelėse. Augalų ląstelėse yra įvairių pigmentų, latekso, alkaloidų, vitaminų, hormonų, antibiotikų ir kitų medžiagų.

Taigi, angliavandeniai, riebalai, baltymai, nukleoproteinai ir keletas kitų cheminių medžiagų savo molekuliniu deriniu sudaro protoplazmą. Visų šių medžiagų molekulės yra gerai organizuotos ir sudaro protoplazmą.

Be to, gyvų ląstelių molekulės pasižymi ypatingomis savybėmis, dėl kurių vyksta įvairios cheminės reakcijos ir todėl energija išsiskiria. Ši energija naudojama atliekant ląstelių metabolinę veiklą. Taigi, tai tampa nustatytu faktu, kad visos ląstelės sudedamosios dalys sudaro labai galingą organizaciją pagal jų derinį, kuris gyvena ir yra gana aktyvus.