Sadržaj pojedinih kemijskih elemenata u stanici. Značenje najvažnijih kemijskih elemenata i spojeva za stanice i organizme

Danas su mnogi kemijski elementi periodnog sustava otkriveni i izolirani u svom čistom obliku, a petina ih se nalazi u svakom živom organizmu. Oni su, poput opeke, glavne komponente organskih i anorganskih tvari.

Koji su kemijski elementi uključeni u sastav stanice, prema biologiji kojih tvari se može procijeniti njihova prisutnost u tijelu - sve ćemo to razmotriti kasnije u članku.

Što je stalnost kemijskog sastava?

Da bi se održala stabilnost u tijelu, svaka stanica mora održavati koncentraciju svake svoje komponente na konstantnoj razini. Ovu razinu određuju vrsta, stanište i čimbenici okoliša.

Da bismo odgovorili na pitanje koji su kemijski elementi uključeni u sastav stanice, potrebno je jasno razumjeti da svaka tvar sadrži bilo koju od komponenti periodnog sustava.

Ponekad je riječ o stotinkama i tisućinkama postotka udjela određenog elementa u stanici, no promjena navedenog broja čak i za tisućinku već može imati ozbiljne posljedice za organizam.

Od 118 kemijskih elemenata u ljudskoj stanici mora postojati najmanje 24. Ne postoje komponente koje bi se nalazile u živom organizmu, ali nisu bile dio neživih objekata prirode. Ova činjenica potvrđuje blisku vezu između živih i neživih stvari u ekosustavu.

Uloga različitih elemenata koji čine stanicu

Koji kemijski elementi čine stanicu? Njihova uloga u životu tijela, valja napomenuti, izravno ovisi o učestalosti pojavljivanja i njihovoj koncentraciji u citoplazmi. Međutim, unatoč različitom sadržaju elemenata u ćeliji, važnost svakog od njih je jednako velika. Nedostatak bilo kojeg od njih može dovesti do štetnih učinaka na tijelo, onemogućavajući najvažnije biokemijske reakcije iz metabolizma.

Kada nabrajamo koji kemijski elementi čine ljudsku stanicu, moramo spomenuti tri glavne vrste, koje ćemo dalje razmotriti:

Osnovni biogeni elementi stanice

Nije iznenađujuće da se elementi O, C, H, N klasificiraju kao biogeni, jer tvore sve organske i mnoge anorganske tvari. Nemoguće je zamisliti proteine, masti, ugljikohidrate ili nukleinske kiseline bez ovih neophodnih komponenti za tijelo.

Funkcija ovih elemenata odredila je njihov visok sadržaj u tijelu. Zajedno čine 98% ukupne suhe tjelesne mase. U čemu se još može očitovati aktivnost ovih enzima?

1. Kisik. Njegov sadržaj u ćeliji je oko 62% ukupne suhe mase. Funkcije: izgradnja organskih i anorganskih tvari, sudjelovanje u dišnom lancu;
2. Ugljik. Njegov sadržaj doseže 20%. Glavna funkcija: uključena u sve;
3. Vodik. Njegova koncentracija poprima vrijednost od 10%. Osim što je ovaj element sastavni dio organske tvari i vode, on također sudjeluje u energetskim transformacijama;
4. Dušik. Količina ne prelazi 3-5%. Njegova glavna uloga je stvaranje aminokiselina, nukleinskih kiselina, ATP-a, mnogih vitamina, hemoglobina, hemocijanina, klorofila.

To su kemijski elementi koji čine stanicu i čine većinu tvari potrebnih za normalan život.

Važnost makronutrijenata

Makronutrijenti će vam također pomoći da saznate koji su kemijski elementi uključeni u stanicu. Iz tečaja biologije postaje jasno da, osim glavnih, 2% suhe mase čine druge komponente periodnog sustava. A makroelementi uključuju one čiji sadržaj nije manji od 0,01%. Njihove glavne funkcije prikazane su u obliku tablice.

Kalcij (Ca)		Odgovoran za kontrakciju mišićnih vlakana, dio je pektina, kostiju i zuba. Pospješuje zgrušavanje krvi.
fosfor (P)		Dio je najvažnijeg izvora energije – ATP-a.
		Sudjeluje u stvaranju disulfidnih mostova tijekom presavijanja proteina u tercijarnu strukturu. Dio cisteina i metionina, neki vitamini.
		Ioni kalija uključeni su u stanice i također utječu na membranski potencijal.
		Glavni anion tijela
Natrij (Na)		Analog kalija, koji sudjeluje u istim procesima.
magnezij (Mg)		Ioni magnezija su regulatori procesa U središtu molekule klorofila nalazi se i atom magnezija.
		Sudjeluje u prijenosu elektrona kroz ETC disanja i fotosinteze, strukturna je karika u mioglobinu, hemoglobinu i mnogim enzimima.

Nadamo se da iz navedenog nije teško odrediti koji kemijski elementi ulaze u sastav stanice i spadaju u makroelemente.

Mikroelementi

Postoje i komponente stanice bez kojih tijelo ne može normalno funkcionirati, ali je njihov sadržaj uvijek manji od 0,01%. Odredimo koji kemijski elementi ulaze u sastav stanice i pripadaju skupini mikroelemenata.

		Dio je enzima DNA i RNA polimeraza, kao i mnogih hormona (na primjer, inzulina).
		Sudjeluje u procesima fotosinteze, sinteze hemocijanina i nekih enzima.
		Strukturna je komponenta hormona T3 i T4 štitnjače
mangan (Mn)	manje od 0,001	Uključeno u enzime i kosti. Sudjeluje u fiksaciji dušika u bakterijama
	manje od 0,001	Utječe na proces rasta biljaka.
		Dio kostiju i zubne cakline.

Organske i anorganske tvari

Osim navedenih, koji još kemijski elementi ulaze u sastav stanice? Odgovori se mogu pronaći jednostavnim proučavanjem strukture većine tvari u tijelu. Među njima se razlikuju molekule organskog i anorganskog podrijetla, a svaka od tih skupina sadrži fiksni skup elemenata.

Glavne klase organskih tvari su proteini, nukleinske kiseline, masti i ugljikohidrati. U potpunosti su građeni od osnovnih biogenih elemenata: kostur molekule uvijek čini ugljik, a vodik, kisik i dušik su dio radikala. Kod životinja dominantna klasa su proteini, a kod biljaka polisaharidi.

Anorganske tvari su sve mineralne soli i, naravno, voda. Od svih anorganskih tvari u stanici ima najviše H 2 O u kojoj su otopljene preostale tvari.

Sve navedeno pomoći će vam da odredite koji kemijski elementi ulaze u sastav stanice, a njihove funkcije u tijelu više vam neće biti misterij.

Ćelija- elementarna jedinica života na Zemlji. Ima sve karakteristike živog organizma: raste, razmnožava se, izmjenjuje tvari i energiju s okolinom te reagira na vanjske podražaje. Početak biološke evolucije povezan je s pojavom staničnih oblika života na Zemlji. Jednostanični organizmi su stanice koje postoje odvojeno jedna od druge. Tijelo svih višestaničnih organizama - životinja i biljaka - građeno je od većeg ili manjeg broja stanica, koje su svojevrsni blokovi koji čine složen organizam. Bez obzira na to je li stanica cjeloviti živi sustav - zaseban organizam ili čini samo njegov dio, obdarena je skupom karakteristika i svojstava zajedničkih svim stanicama.

Kemijski sastav stanice

U stanicama je pronađeno oko 60 elemenata Mendeljejevljevog periodnog sustava koji se nalaze i u neživoj prirodi. Ovo je jedan od dokaza zajedništva žive i nežive prirode. Najčešći u živim organizmima vodik, kisik, ugljik I dušik, koji čine oko 98% stanične mase. To je zbog osebujnih kemijskih svojstava vodika, kisika, ugljika i dušika, zbog čega su se pokazali najprikladnijima za stvaranje molekula koje obavljaju biološke funkcije. Ova četiri elementa sposobna su formirati vrlo jake kovalentne veze sparivanjem elektrona koji pripadaju dvama atomima. Kovalentno vezani atomi ugljika mogu tvoriti okvire bezbrojnih različitih organskih molekula. Budući da atomi ugljika lako stvaraju kovalentne veze s kisikom, vodikom, dušikom i sumporom, organske molekule postižu iznimnu složenost i strukturnu raznolikost.

Osim četiri glavna elementa, stanica sadrži u primjetnim količinama (10. i 100. djelić postotka) željezo, kalij, natrij, kalcij, magnezij, klor, fosfor I sumpor. Svi ostali elementi ( cinkov, bakar, jod, fluor, kobalt, mangan itd.) prisutni su u stanici u vrlo malim količinama pa se stoga nazivaju mikroelementima.

Kemijski elementi ulaze u anorganske i organske spojeve. Anorganski spojevi uključuju vodu, mineralne soli, ugljikov dioksid, kiseline i baze. Organski spojevi su vjeverice, nukleinske kiseline, ugljikohidrata, masti(lipide) i lipoidi.

Neki proteini sadrže sumpor. Sastavni dio nukleinskih kiselina je fosfor. Molekula hemoglobina sadrži željezo, magnezij sudjeluje u izgradnji molekule klorofil. Mikroelementi, unatoč iznimno malom sadržaju u živim organizmima, igraju važnu ulogu u životnim procesima. Jod dio je hormona štitnjače - tiroksina, kobalt– vitamin B 12 sadrži hormon otočnog dijela gušterače – inzulin – cinkov. Kod nekih riba bakar zauzima mjesto željeza u molekulama pigmenta koji prenose kisik.

Anorganske tvari

Voda

H 2 O je najčešći spoj u živim organizmima. Njegov sadržaj u različitim stanicama varira prilično široko: od 10% u zubnoj caklini do 98% u tijelu meduze, ali u prosjeku čini oko 80% tjelesne težine. Iznimno važna uloga vode u potpori životnih procesa posljedica je njezinih fizikalno-kemijskih svojstava. Polarnost molekula i sposobnost stvaranja vodikovih veza čine vodu dobrim otapalom za veliki broj tvari. Većina kemijskih reakcija koje se odvijaju u stanici mogu se odvijati samo u vodenoj otopini. Voda je također uključena u mnoge kemijske transformacije.

Ukupan broj vodikovih veza između molekula vode varira ovisno o t °. Na t ° Kada se led topi, otprilike 15% vodikovih veza se uništava, na t° 40°C - polovica. Pri prijelazu u plinovito stanje sve vodikove veze se uništavaju. To objašnjava visok specifični toplinski kapacitet vode. Pri promjeni temperature vanjskog okoliša voda upija ili otpušta toplinu zbog pucanja ili novog stvaranja vodikovih veza. Na taj način, fluktuacije temperature unutar ćelije su manje nego u okolini. Visoka toplina isparavanja u osnovi je učinkovitog mehanizma prijenosa topline kod biljaka i životinja.

Voda kao otapalo sudjeluje u pojavama osmoze, koja ima važnu ulogu u životu tjelesnih stanica. Osmoza je prodiranje molekula otapala kroz polupropusnu membranu u otopinu tvari. Polupropusne membrane su one koje propuštaju molekule otapala, ali ne propuštaju molekule otopljene tvari (ili ione). Dakle, osmoza je jednosmjerna difuzija molekula vode u smjeru otopine.

Mineralne soli

Većina anorganskih tvari u stanicama nalazi se u obliku soli u disociranom ili krutom stanju. Koncentracija kationa i aniona u stanici i u njezinoj okolini nije ista. Stanica sadrži dosta K i mnogo Na. U izvanstaničnom okruženju, primjerice u krvnoj plazmi, u morskoj vodi, naprotiv, ima puno natrija, a malo kalija. Iritabilnost stanica ovisi o odnosu koncentracija iona Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+. U tkivima višestaničnih životinja K je dio višestanične tvari koja osigurava koheziju stanica i njihov uredan raspored. Osmotski tlak u stanici i njezina puferska svojstva uvelike ovise o koncentraciji soli. Puferiranje je sposobnost stanice da održava blago alkalnu reakciju svog sadržaja na konstantnoj razini. Puferiranje unutar stanice osiguravaju uglavnom H 2 PO 4 i HPO 4 2- ioni. U izvanstaničnim tekućinama i u krvi ulogu pufera imaju H 2 CO 3 i HCO 3 -. Anioni vežu H ione i hidroksidne ione (OH -), zbog čega unutarstanična reakcija izvanstaničnih tekućina ostaje gotovo nepromijenjena. Netopljive mineralne soli (na primjer, Ca fosfat) daju čvrstoću koštanom tkivu kralježnjaka i školjki mekušaca.

Organska stanična tvar

Vjeverice

Među organskim tvarima stanice, proteini su na prvom mjestu i po količini (10-12% ukupne mase stanice) i po važnosti. Proteini su visokomolekularni polimeri (molekularne težine od 6000 do 1 milijun i više), čiji su monomeri aminokiseline. Živi organizmi koriste 20 aminokiselina, iako ih ima puno više. Sastav bilo koje aminokiseline uključuje amino skupinu (-NH 2), koja ima bazična svojstva, i karboksilnu skupinu (-COOH), koja ima kisela svojstva. Dvije aminokiseline spajaju se u jednu molekulu uspostavljanjem HN-CO veze, pri čemu se oslobađa molekula vode. Veza između amino skupine jedne aminokiseline i karboksilne skupine druge naziva se peptidna veza. Proteini su polipeptidi koji sadrže desetke i stotine aminokiselina. Molekule različitih proteina međusobno se razlikuju po molekularnoj masi, broju, sastavu aminokiselina i redoslijedu njihovog položaja u polipeptidnom lancu. Jasno je dakle da su proteini izuzetno raznoliki; njihov broj u svim vrstama živih organizama procjenjuje se na 10 10 - 10 12.

Lanac jedinica aminokiselina povezanih kovalentno peptidnim vezama u određenom nizu naziva se primarna struktura proteina. U stanicama proteini izgledaju kao spiralno uvijena vlakna ili kuglice (globule). To se objašnjava činjenicom da je u prirodnom proteinu polipeptidni lanac postavljen na strogo definiran način, ovisno o kemijskoj strukturi njegovih sastavnih aminokiselina.

Prvo se polipeptidni lanac savija u spiralu. Do privlačenja dolazi između atoma susjednih zavoja i vodikove veze se stvaraju, posebno između NH i CO skupina koje se nalaze na susjednim zavojima. Lanac aminokiselina, uvijen u obliku spirale, tvori sekundarnu strukturu proteina. Kao rezultat daljnjeg savijanja spirale nastaje konfiguracija specifična za svaki protein, koja se naziva tercijarna struktura. Tercijarna struktura je posljedica djelovanja kohezijskih sila između hidrofobnih radikala prisutnih u nekim aminokiselinama i kovalentnih veza između SH skupina aminokiseline cisteina (S-S veze). Broj aminokiselina s hidrofobnim radikalima i cisteinom, kao i njihov redoslijed u polipeptidnom lancu, specifični su za svaki protein. Posljedično, značajke tercijarne strukture proteina određene su njegovom primarnom strukturom. Protein ispoljava biološku aktivnost samo u obliku tercijarne strukture. Stoga zamjena čak i jedne aminokiseline u polipeptidnom lancu može dovesti do promjene konfiguracije proteina i smanjenja ili gubitka njegove biološke aktivnosti.

U nekim slučajevima, proteinske molekule se međusobno spajaju i svoju funkciju mogu obavljati samo u obliku kompleksa. Dakle, hemoglobin je kompleks od četiri molekule i samo u tom obliku je sposoban vezati i transportirati kisik. Takvi agregati predstavljaju kvaternarnu strukturu proteina. Na temelju svog sastava, proteini se dijele u dvije glavne klase - jednostavne i složene. Jednostavni proteini sastoje se samo od aminokiselina, nukleinskih kiselina (nukleotidi), lipida (lipoproteini), Me (metaloproteini), P (fosfoproteini).

Funkcije proteina u stanici vrlo su raznolike. Jedna od najvažnijih je građevna funkcija: proteini sudjeluju u formiranju svih staničnih membrana i staničnih organela, kao i unutarstaničnih struktura. Iznimno je važna enzimska (katalitička) uloga proteina. Enzimi ubrzavaju kemijske reakcije koje se odvijaju u stanici za 10 do 100 milijuna puta. Funkciju motora osiguravaju posebni kontraktilni proteini. Ti su proteini uključeni u sve vrste pokreta za koje su stanice i organizmi sposobni: treperenje trepetljika i kucanje bičevima kod protozoa, kontrakcija mišića kod životinja, kretanje lišća kod biljaka itd. Prijenosna funkcija proteina je da vežu kemijske elemente (na primjer, hemoglobin dodaje O) ili biološki aktivne tvari (hormone) i prenose ih u tkiva i organe tijela. Zaštitna funkcija se izražava u obliku proizvodnje posebnih proteina, zvanih antitijela, kao odgovor na prodor stranih proteina ili stanica u tijelo. Antitijela vežu i neutraliziraju strane tvari. Proteini imaju važnu ulogu kao izvori energije. Uz potpuno cijepanje 1g. Oslobađa se 17,6 kJ (~4,2 kcal) bjelančevina.

Ugljikohidrati

Ugljikohidrati ili saharidi su organske tvari opće formule (CH 2 O) n. Većina ugljikohidrata ima dvostruko veći broj H atoma od broja O atoma, kao u molekulama vode. Zato su te tvari nazvane ugljikohidratima. U živoj stanici ugljikohidrati se nalaze u količinama ne većim od 1-2, ponekad 5% (u jetri, u mišićima). Ugljikohidratima su najbogatije biljne stanice, gdje njihov sadržaj u nekim slučajevima doseže i 90% mase suhe tvari (sjeme, gomolji krumpira i dr.).

Ugljikohidrati su jednostavni i složeni. Jednostavni ugljikohidrati nazivaju se monosaharidi. Ovisno o broju atoma ugljikohidrata u molekuli, monosaharidi se nazivaju trioze, tetroze, pentoze ili heksoze. Od šest ugljikovih monosaharida – heksoza – najvažniji su glukoza, fruktoza i galaktoza. Glukoza je sadržana u krvi (0,1-0,12%). Pentoze riboza i deoksiriboza nalaze se u nukleinskim kiselinama i ATP-u. Ako su dva monosaharida spojena u jednu molekulu, spoj se naziva disaharid. Konzumni šećer, dobiven iz trske ili šećerne repe, sastoji se od jedne molekule glukoze i jedne molekule fruktoze, mliječni šećer - od glukoze i galaktoze.

Složeni ugljikohidrati formirani od mnogih monosaharida nazivaju se polisaharidi. Monomer polisaharida kao što su škrob, glikogen, celuloza je glukoza. Ugljikohidrati obavljaju dvije glavne funkcije: građevnu i energetsku. Celuloza tvori stijenke biljnih stanica. Složeni polisaharid hitin služi kao glavna strukturna komponenta egzoskeleta člankonožaca. Hitin također obavlja građevnu funkciju u gljivama. Ugljikohidrati imaju ulogu glavnog izvora energije u stanici. Pri oksidaciji 1 g ugljikohidrata oslobađa se 17,6 kJ (~4,2 kcal). Škrob kod biljaka i glikogen kod životinja talože se u stanicama i služe kao rezerva energije.

Nukleinske kiseline

Važnost nukleinskih kiselina u stanici je vrlo velika. Osobitosti njihove kemijske strukture omogućuju pohranjivanje, prijenos i nasljeđivanje stanicama kćerima informacija o strukturi proteinskih molekula koje se sintetiziraju u svakom tkivu u određenoj fazi individualnog razvoja. Budući da većinu svojstava i karakteristika stanica određuju proteini, jasno je da je stabilnost nukleinskih kiselina najvažniji uvjet za normalno funkcioniranje stanica i cjelokupnog organizma. Bilo kakve promjene u strukturi stanica ili aktivnosti fizioloških procesa u njima, čime se utječe na vitalnu aktivnost. Proučavanje strukture nukleinskih kiselina iznimno je važno za razumijevanje nasljeđivanja svojstava u organizmima i obrazaca funkcioniranja kako pojedinih stanica tako i staničnih sustava – tkiva i organa.

Postoje 2 vrste nukleinskih kiselina – DNA i RNA. DNA je polimer koji se sastoji od dvije nukleotidne spirale raspoređene tako da tvore dvostruku spiralu. Monomeri molekula DNA su nukleotidi koji se sastoje od dušične baze (adenin, timin, gvanin ili citozin), ugljikohidrata (dezoksiriboza) i ostatka fosforne kiseline. Dušikove baze u molekuli DNA međusobno su povezane nejednakim brojem H-veza i raspoređene su u parovima: adenin (A) je uvijek naspram timina (T), gvanin (G) naspram citozina (C).

Nukleotidi su međusobno povezani ne nasumično, već selektivno. Sposobnost selektivne interakcije adenina s timinom i gvanina s citozinom naziva se komplementarnost. Komplementarna interakcija pojedinih nukleotida objašnjava se osobitostima prostornog rasporeda atoma u njihovim molekulama, što im omogućuje približavanje i stvaranje H-veza. U polinukleotidnom lancu, susjedni nukleotidi međusobno su povezani preko šećera (dezoksiriboze) i ostatka fosforne kiseline. RNK je, kao i DNK, polimer čiji su monomeri nukleotidi. Dušične baze triju nukleotida iste su kao one koje čine DNK (A, G, C); četvrti - uracil (U) - prisutan je u molekuli RNA umjesto timina. RNA nukleotidi razlikuju se od DNA nukleotida po strukturi ugljikohidrata koje sadrže (riboza umjesto deoksiriboze).

U lancu RNA, nukleotidi se spajaju stvaranjem kovalentnih veza između riboze jednog nukleotida i ostatka fosforne kiseline drugog. Struktura se razlikuje između dvolančane RNA. Dvolančane RNA su čuvari genetskih informacija u brojnim virusima, tj. Oni obavljaju funkcije kromosoma. Jednolančana RNA prenosi informacije o strukturi proteina od kromosoma do mjesta njihove sinteze i sudjeluje u sintezi proteina.

Postoji nekoliko tipova jednolančane RNK. Njihova imena određena su njihovom funkcijom ili mjestom u stanici. Većina RNA u citoplazmi (do 80-90%) je ribosomska RNA (rRNA), sadržana u ribosomima. Molekule rRNK su relativno male i sastoje se od prosječno 10 nukleotida. Druga vrsta RNA (mRNA) koja nosi informacije o slijedu aminokiselina u proteinima koji se moraju sintetizirati u ribosome. Veličina ovih RNA ovisi o duljini regije DNA iz koje su sintetizirane. Prijenosne RNA obavljaju nekoliko funkcija. Oni dostavljaju aminokiseline na mjesto sinteze proteina, "prepoznaju" (načelom komplementarnosti) triplet i RNK koji odgovaraju prenesenoj aminokiselini i provode točnu orijentaciju aminokiseline na ribosomu.

Masti i lipidi

Masti su spojevi visokomolekularnih masnih kiselina i trohidričnog alkohola glicerola. Masti se ne otapaju u vodi – one su hidrofobne. U stanici uvijek postoje druge složene hidrofobne tvari slične mastima koje se nazivaju lipoidi. Jedna od glavnih funkcija masti je energija. Pri razgradnji 1 g masti na CO 2 i H 2 O oslobađa se velika količina energije - 38,9 kJ (~ 9,3 kcal). Sadržaj masti u stanici kreće se od 5-15% mase suhe tvari. U živim stanicama tkiva količina masti se povećava na 90%. Glavna funkcija masti u životinjskom (i dijelom biljnom) svijetu je skladištenje.

Kada se 1 g masti potpuno oksidira (u ugljični dioksid i vodu), oslobađa se oko 9 kcal energije. (1 kcal = 1000 cal; kalorija (cal) je izvansustavna jedinica količine rada i energije, jednaka količini topline potrebnoj za zagrijavanje 1 ml vode za 1 °C pri standardnom atmosferskom tlaku od 101,325 kPa; 1 kcal = 4,19 kJ) . Kada se 1 g proteina ili ugljikohidrata oksidira (u tijelu), oslobađa se samo oko 4 kcal/g. U raznim vodenim organizmima - od jednostaničnih dijatomeja do velikih morskih pasa - mast će "plutati", smanjujući prosječnu gustoću tijela. Gustoća životinjskih masti je oko 0,91-0,95 g/cm³. Gustoća koštanog tkiva kralježnjaka je blizu 1,7-1,8 g/cm³, a prosječna gustoća većine ostalih tkiva je blizu 1 g/cm³. Jasno je da je za “balans” teškog kostura potrebno dosta masti.

Masti i lipidi također imaju građevnu funkciju: dio su staničnih membrana. Zbog slabe toplinske vodljivosti, mast je sposobna zaštitnu funkciju. Kod nekih životinja (tuljani, kitovi) taloži se u potkožnom masnom tkivu, stvarajući sloj debljine do 1 m. Stvaranje nekih lipoida prethodi sintezi niza hormona. Posljedično, te tvari imaju i funkciju regulacije metaboličkih procesa.

>> Kemija: Kemijski elementi u stanicama živih organizama

U tvarima koje tvore stanice svih živih organizama (ljudi, životinje, biljke) otkriveno je više od 70 elemenata. Ovi elementi se obično dijele u dvije skupine: makroelementi i mikroelementi.

Makroelementi su sadržani u stanicama u velikim količinama. Prije svega, to su ugljik, kisik, dušik i vodik. Zajedno čine gotovo 98% ukupnog sadržaja stanice. Osim ovih elemenata, u makroelemente spadaju i magnezij, kalij, kalcij, natrij, fosfor, sumpor i klor. Njihov ukupni sadržaj je 1,9%. Dakle, udio ostalih kemijskih elemenata iznosi oko 0,1%. To su mikroelementi. Tu spadaju željezo, cink, mangan, bor, bakar, jod, kobalt, brom, fluor, aluminij itd.

U mlijeku sisavaca pronađena su 23 elementa u tragovima: litij, rubidij, bakar, srebro, barij, stroncij, titan, arsen, vanadij, krom, molibden, jod, fluor, mangan, željezo, kobalt, nikal itd.

Krv sisavaca sadrži 24 elementa u tragovima, a ljudski mozak sadrži 18 elemenata u tragovima.

Kao što vidite, u stanici nema posebnih elemenata koji su karakteristični samo za živu prirodu, odnosno na atomskoj razini nema razlika između žive i nežive prirode. Te se razlike nalaze samo na razini složenih tvari – na molekularnoj razini. Tako uz anorganske tvari (vodu i mineralne soli) stanice živih organizama sadrže samo njima karakteristične tvari - organske tvari (bjelančevine, masti, ugljikohidrate, nukleinske kiseline, vitamine, hormone itd.). Te su tvari izgrađene uglavnom od ugljika, vodika, kisika i dušika, odnosno od makroelemenata. Mikroelementi su sadržani u ovim tvarima u malim količinama, ali njihova uloga u normalnom funkcioniranju organizma je ogromna. Na primjer, spojevi bora, mangana, cinka i kobalta dramatično povećavaju prinos pojedinih poljoprivrednih biljaka i povećavaju njihovu otpornost na razne bolesti.

Ljudi i životinje dobivaju mikroelemente potrebne za normalan život putem biljaka kojima se hrane. Ako u hrani nema dovoljno mangana, mogući su zastoj u rastu, odgođeni pubertet i metabolički poremećaji tijekom formiranja kostura. Dodavanje frakcija miligrama soli mangana dnevnoj prehrani životinja uklanja te bolesti.

Kobalt je dio vitamina B12, koji je odgovoran za rad krvotvornih organa. Nedostatak kobalta u hrani često uzrokuje ozbiljne bolesti, što dovodi do iscrpljivanja tijela, pa čak i smrti.

Važnost mikroelemenata za ljude prvi put je otkrivena tijekom proučavanja bolesti kao što je endemska gušavost, koja je uzrokovana nedostatkom joda u hrani i vodi. Uzimanje soli koja sadrži jod dovodi do ozdravljenja, a dodavanje u hranu u malim količinama sprječava bolest. U tu svrhu jodira se kuhinjska sol kojoj se dodaje 0,001-0,01% kalij jodida.

Većina bioloških enzimskih katalizatora uključuje cink, molibden i neke druge metale. Ovi elementi, sadržani u vrlo malim količinama u stanicama živih organizama, osiguravaju normalno funkcioniranje najfinijih biokemijskih mehanizama i pravi su regulatori vitalnih procesa.

Mnogi mikroelementi sadržani su u vitaminima - organskim tvarima različite kemijske prirode koje unose u organizam s hranom u malim dozama i imaju veliki utjecaj na metabolizam i cjelokupno funkcioniranje organizma. Po svom biološkom djelovanju bliski su enzimima, ali enzime stvaraju stanice tijela, a vitamini najčešće dolaze iz hrane. Izvori vitamina su biljke: agrumi, šipurak, peršin, luk, češnjak i mnogi drugi. Neki vitamini - A, B1, B2, K - dobivaju se sintetički. Vitamini su dobili ime od dvije riječi: vita - život i amin - sadrži dušik.

Mikroelementi također ulaze u sastav hormona - biološki aktivnih tvari koje reguliraju rad organa i organskih sustava u ljudi i životinja. Ime su dobili od grčke riječi harmao - pobjeđujem. Hormone proizvode žlijezde s unutarnjim izlučivanjem i ulaze u krv, koja ih raznosi cijelim tijelom. Neki se hormoni dobivaju sintetski.

1. Makroelementi i mikroelementi.

2. Uloga mikroelemenata u životu biljaka, životinja i čovjeka.

3. Organske tvari: bjelančevine, masti, ugljikohidrati.

4. Enzimi.

5. Vitamini.

6. Hormoni.

Na kojoj razini oblika postojanja kemijskog elementa počinje razlika između žive i nežive prirode?

Zašto se pojedini makroelementi nazivaju i biogeni? Navedite ih.

Sadržaj lekcije bilješke lekcije prateći okvir lekcija prezentacija metode ubrzanja interaktivne tehnologije Praksa zadaci i vježbe radionice za samotestiranje, treninzi, slučajevi, potrage domaća zadaća pitanja za raspravu retorička pitanja učenika Ilustracije audio, video isječci i multimedija fotografije, slike, grafike, tablice, dijagrami, humor, anegdote, vicevi, stripovi, parabole, izreke, križaljke, citati Dodaci sažetakačlanci trikovi za znatiželjne jaslice udžbenici osnovni i dodatni rječnik pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i nastaveispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje ulomka u udžbeniku, elementi inovacije u nastavi, zamjena zastarjelih znanja novima Samo za učitelje savršene lekcije kalendarski plan za godinu; metodološke preporuke; Integrirane lekcije

Video vodič 2: Struktura, svojstva i funkcije organskih spojeva. Pojam biopolimera

Predavanje: Kemijski sastav stanice. Makro- i mikroelementi. Odnos strukture i funkcija anorganskih i organskih tvari

Kemijski sastav stanice

Otkriveno je da stanice živih organizama stalno sadrže oko 80 kemijskih elemenata u obliku netopljivih spojeva i iona. Svi su prema koncentraciji podijeljeni u 2 velike skupine:

makroelementi, čiji sadržaj nije manji od 0,01%;

mikroelementi – koncentracija manja od 0,01%.

U bilo kojoj stanici sadržaj mikroelemenata manji je od 1%, a makroelemenata više od 99%.

Makronutrijenti:

Natrij, kalij i klor osiguravaju mnoge biološke procese - turgor (unutarnji stanični tlak), pojavu živčanih električnih impulsa.

Dušik, kisik, vodik, ugljik. To su glavne komponente stanice.

Fosfor i sumpor važni su sastojci peptida (proteina) i nukleinskih kiselina.

Kalcij je osnova svih skeletnih formacija - zubi, kosti, školjke, stanične stijenke. Također sudjeluje u kontrakciji mišića i zgrušavanju krvi.

Magnezij je sastavni dio klorofila. Sudjeluje u sintezi proteina.

Željezo je sastavni dio hemoglobina, sudjeluje u fotosintezi i određuje rad enzima.

Mikroelementi Sadržani u vrlo niskim koncentracijama, važni su za fiziološke procese:

Cink je sastavni dio inzulina;

Bakar - uključen je u fotosintezu i disanje;

Kobalt je sastavni dio vitamina B12;

Jod – sudjeluje u regulaciji metabolizma. Važna je komponenta hormona štitnjače;

Fluorid je sastavni dio zubne cakline.

Neravnoteža u koncentraciji mikro i makroelemenata dovodi do metaboličkih poremećaja i razvoja kroničnih bolesti. Nedostatak kalcija je uzrok rahitisa, željeza je uzrok anemije, dušika je nedostatak proteina, joda je smanjenje intenziteta metaboličkih procesa.

Razmotrimo povezanost organskih i anorganskih tvari u stanici, njihovu građu i funkcije.

Stanice sadrže ogroman broj mikro i makromolekula koje pripadaju različitim kemijskim klasama.

Anorganske tvari stanice

Voda. Čini najveći postotak ukupne mase živog organizma - 50-90% i sudjeluje u gotovo svim životnim procesima:

termoregulacija;

kapilarnih procesa, budući da je univerzalno polarno otapalo, utječe na svojstva intersticijske tekućine i brzinu metabolizma. U odnosu na vodu svi kemijski spojevi se dijele na hidrofilne (topive) i lipofilne (topive u masti).

Intenzitet metabolizma ovisi o njegovoj koncentraciji u stanici - što je više vode, procesi se odvijaju brže. Gubitak 12% vode od strane ljudskog tijela zahtijeva obnovu pod nadzorom liječnika; uz gubitak od 20%, dolazi do smrti.

Mineralne soli. Sadržan u živim sustavima u otopljenom obliku (disociran na ione) i neotopljen. Otopljene soli sudjeluju u:

prijenos tvari kroz membranu. Metalni kationi osiguravaju "kalij-natrijevu pumpu", mijenjajući osmotski tlak stanice. Zbog toga voda s otopljenim tvarima juri u stanicu ili je napušta, odnoseći nepotrebne;

stvaranje živčanih impulsa elektrokemijske prirode;

kontrakcija mišića;

zgrušavanja krvi;

dio su proteina;

fosfatni ion – sastavni dio nukleinskih kiselina i ATP-a;

karbonatni ion – održava Ph u citoplazmi.

Netopljive soli u obliku cijelih molekula tvore strukture školjki, školjki, kostiju i zuba.

Organska stanična tvar

Opća značajka organskih tvari– prisutnost ugljikovog skeletnog lanca. To su biopolimeri i male molekule jednostavne strukture.

Glavne klase koje se nalaze u živim organizmima:

Ugljikohidrati. Stanice ih sadrže razne vrste - jednostavne šećere i netopljive polimere (celulozu). U postocima, njihov udio u suhoj tvari biljaka je do 80%, životinja - 20%. Imaju važnu ulogu u održavanju života stanica:

Fruktoza i glukoza (monosaharidi) tijelo se brzo apsorbiraju, uključuju se u metabolizam i izvor su energije.

Riboza i deoksiriboza (monosaharidi) su jedna od tri glavne komponente DNK i RNK.

Laktoza (spada u disaharide) sintetizira životinjski organizam i nalazi se u mlijeku sisavaca.

Saharoza (disaharid) je izvor energije koju proizvode biljke.

Maltoza (disaharid) – osigurava klijavost sjemena.

Također, jednostavni šećeri obavljaju i druge funkcije: signalizaciju, zaštitu, transport.
Polimerni ugljikohidrati su u vodi topljivi glikogen, kao i netopljiva celuloza, hitin i škrob. Imaju važnu ulogu u metabolizmu, obavljaju strukturne, skladišne ​​i zaštitne funkcije.

Lipidi ili masti. Netopljivi su u vodi, ali se međusobno dobro miješaju i otapaju u nepolarnim tekućinama (one koje ne sadrže kisik, npr. – kerozin ili ciklički ugljikovodici su nepolarna otapala). Lipidi su potrebni tijelu kako bi ga opskrbili energijom – njihovom oksidacijom nastaje energija i voda. Masnoće su vrlo energetski učinkovite - uz pomoć 39 kJ po gramu oslobođenih tijekom oksidacije, možete podići teret težak 4 tone na visinu od 1 m. Također, mast ima zaštitnu i toplinsku izolacijsku funkciju - kod životinja, njegov debeli sloj pomaže zadržati toplinu u hladnoj sezoni. Tvari slične mastima štite perje ptica močvarica od vlaženja, daju dlaci životinja zdrav sjaj i elastičnost, a na lišću biljaka obavljaju pokrovnu funkciju. Neki hormoni imaju lipidnu strukturu. Masti čine osnovu strukture membrana.

Proteini ili bjelančevine su heteropolimeri biogene strukture. Sastoje se od aminokiselina čije su strukturne jedinice: amino skupina, radikal i karboksilna skupina. Svojstva aminokiselina i njihove međusobne razlike određuju radikali. Zbog svojih amfoternih svojstava mogu se međusobno vezati. Protein se može sastojati od nekoliko ili stotina aminokiselina. Ukupno, struktura proteina uključuje 20 aminokiselina; njihove kombinacije određuju raznolikost oblika i svojstava proteina. Desetak aminokiselina klasificira se kao esencijalne – one se ne sintetiziraju u životinjskom organizmu i njihova se opskrba osigurava biljnom hranom. U gastrointestinalnom traktu proteini se razgrađuju na pojedinačne monomere, koji se koriste za sintezu vlastitih proteina.

Strukturne značajke proteina:

primarna struktura – lanac aminokiselina;

sekundarni - lanac upleten u spiralu, gdje se između zavoja stvaraju vodikove veze;

tercijarni - spirala ili nekoliko njih, presavijeni u globulu i povezani slabim vezama;

Kvartar ne postoji u svim proteinima. To je nekoliko globula povezanih nekovalentnim vezama.

Snaga struktura može biti oslabljena, a zatim obnovljena, pri čemu protein privremeno gubi svoja karakteristična svojstva i biološku aktivnost. Samo je uništenje primarne strukture nepovratno.

Proteini obavljaju mnoge funkcije u stanici:

ubrzanje kemijskih reakcija (enzimska ili katalitička funkcija, svaka od njih odgovorna je za specifičnu pojedinačnu reakciju);
transport – prijenos iona, kisika, masnih kiselina kroz stanične membrane;

zaštitnički– krvne bjelančevine poput fibrina i fibrinogena, prisutne u krvnoj plazmi u neaktivnom obliku, pod utjecajem kisika stvaraju krvne ugruške na mjestu rana. Antitijela osiguravaju imunitet.

strukturalni– peptidi su dio ili osnova staničnih membrana, tetiva i drugih vezivnih tkiva, dlake, vune, kopita i noktiju, krila i vanjskog omotača. Aktin i miozin osiguravaju kontraktilnu aktivnost mišića;

regulatorni– proteini hormona osiguravaju humoralnu regulaciju;
energije - tijekom nedostatka hranjivih tvari, tijelo počinje razgrađivati ​​vlastite proteine, ometajući proces vlastite vitalne aktivnosti. Zato se nakon dužeg gladovanja tijelo ne može uvijek oporaviti bez medicinske pomoći.

Nukleinske kiseline. Postoje 2 od njih - DNA i RNA. Postoji nekoliko vrsta RNK: glasnička, transportna i ribosomska. Otkrio Švicarac F. Fischer krajem 19. stoljeća.

DNK je deoksiribonukleinska kiselina. Sadržano u jezgri, plastidima i mitohondrijima. Strukturno, to je linearni polimer koji tvori dvostruku spiralu od komplementarnih lanaca nukleotida. Ideju o njegovoj prostornoj strukturi stvorili su 1953. godine Amerikanci D. Watson i F. Crick.

Njegove monomerne jedinice su nukleotidi, koji imaju fundamentalno zajedničku strukturu:

fosfatne skupine;

deoksiriboza;

dušične baze (pripadaju skupini purina - adenin, gvanin, pirimidini - timin i citozin.)

U strukturi polimerne molekule nukleotidi se kombiniraju u parovima i komplementarno, što je posljedica različitog broja vodikovih veza: adenin + timin - dvije, gvanin + citozin - tri vodikove veze.

Redoslijed nukleotida kodira strukturne sekvence aminokiselina u proteinskim molekulama. Mutacija je promjena u redoslijedu nukleotida, budući da će molekule proteina drugačije strukture biti kodirane.

RNA je ribonukleinska kiselina. Strukturne značajke njegove razlike od DNK su:

umjesto timinskog nukleotida - uracil;

riboza umjesto deoksiriboze.

Prijenosna RNA je polimerni lanac koji je presavijen u ravnini u obliku lista djeteline; njegova glavna funkcija je dostava aminokiselina do ribosoma.

Glasnička (messenger) RNA stalno se stvara u jezgri, komplementaran bilo kojem dijelu DNA. Ovo je strukturna matrica na temelju svoje strukture, molekula proteina će biti sastavljena na ribosomu. Od ukupnog sadržaja molekula RNA, ovaj tip čini 5%.

Ribosomski- odgovoran za proces sastavljanja proteinske molekule. Sintetizira se u nukleolu. U kavezu ga ima 85%.

ATP – adenozin trifosforna kiselina. Ovo je nukleotid koji sadrži:

3 ostatka fosforne kiseline;

Kao rezultat kaskadnih kemijskih procesa, disanje se sintetizira u mitohondrijima. Glavna funkcija je energija; jedna kemijska veza u njemu sadrži gotovo onoliko energije koliko se dobije oksidacijom 1 g masti.

Više od 70 kemijskih elemenata otkriveno je u živim organizmima. Oni su sastavni dio određenih tvari koje čine strukture tijela i sudjeluju u kemijskim reakcijama. Nekih kemijskih elemenata u organizmima ima više, drugih manje, a trećih ima u zanemarivim količinama.

Makroelementi. Kemijski elementi, čiji se sadržaj u živim organizmima kreće od desetaka do stotinki postotka, nazivaju se makroelemenata.Živi organizmi se više od 98% sastoje od četiri kemijska elementa: kisika (O), ugljika (C), vodika (H) i dušika (N). Vodik i kisik sastavni su elementi vode. Uz ugljik i dušik, ti ​​su elementi glavni sastojci organskih spojeva živih organizama.

Molekule mnogih organskih tvari također uključuju sumpor (S) i fosfor (P). Osim toga, makroelementi uključuju natrij (Na), kalij (DO), magnezij (Mg), kalcij (Ca), klor (C1) itd.

Najvažniji makronutrijent za ljudski organizam je kalcij. Njegovi spojevi, posebno ortofosfat, čine mineralnu osnovu kostiju i zuba. Drugi spojevi kalcija uključeni su u živčanu i mišićnu aktivnost te su dio stanica i tkivne tekućine tijela. Dnevne potrebe odrasle osobe za kalcijem su od 0,8 do 2 g. Glavni izvori ovog elementa su mlijeko, kefir, svježi sir, sir, riba, grah, peršin, zeleni luk, kao i jaja, heljda, zobena kaša, mrkva. i grašak.

Međutim, hrana također može sadržavati tvari koje ometaju apsorpciju kalcija, poput oksalne kiseline i fitina. S oksalnom kiselinom kalcij stvara slabo topljivu sol; Stoga je važno ne pretjerivati ​​s jelima od kiselice i špinata, čiji listovi sadrže 0,1-0,5% oksalne kiseline. Fitin, prisutan u povrću i žitaricama, zagrijavanjem se uništava, pa je manje štetan. Raženi kruh zdraviji je od pšeničnog – sadrži manje fitina.

Mikroelementi. Vitalni elementi koji se u živim organizmima nalaze u iznimno malim količinama (manje od 0,01%) čine skupinu mikroelemenata. DO U ovu grupu spadaju neki metali, kao što su željezo (Fe), cink (Zn), bakar (Cu), mangan (Mn), kobalt (Co), molibden (Mo), kao i nemetali fluor (F), jod (I) i sl.

Postotni sadržaj određenog elementa ne karakterizira stupanj njegove važnosti u tijelu. Na primjer, jod, čiji sadržaj u ljudskom tijelu normalno ne prelazi 0,0001%, dio je hormona štitnjače tiroksina i trijodtironina. Ovi hormoni reguliraju metabolizam, utječu na rast, razvoj i diferencijaciju tkiva te na aktivnost živčanog sustava.

Željezo i bakar dio su enzima uključenih u stanično disanje. Zajedno s kobaltom imaju važnu ulogu u hematopoetskim procesima. Cink i mangan utječu na rast i razvoj organizama. Fluorid je dio koštanog tkiva i zubne cakline. Detaljnije informacije o sastavu i biološkoj ulozi kemijskih elemenata u živim organizmima dane su u tablici 1.

Tablica 1. Biološki važni kemijski elementi

		Biološka uloga
Makronutrijenti
kisik (O)		Dio je molekula vode i organskih tvari, osigurava oksidacijske reakcije, tijekom kojih se oslobađa energija potrebna za tijelo
Ugljik (C)		Dio je molekula svih organskih tvari
vodik (H)		Dio je molekula vode i svih organskih tvari
		Dio molekula organskih tvari, uključujući proteine, nukleinske kiseline, ATP
Kalcij (Ca)		Dio je koštanog tkiva, zubne cakline, sudjeluje u procesima zgrušavanja krvi i osigurava kontraktilnost mišićnih vlakana. U biljkama je dio stanične stijenke
fosfor (P)		Dio je organskih tvari (DNA, RNA, ATP itd.), koštanog tkiva i zubne cakline
		Jedan od glavnih kationa u životinjskom tijelu: sudjeluje u stvaranju bioelektričnih potencijala i regulaciji ritma srčane aktivnosti. Također sudjeluje u procesu fotosinteze
		Dio organskih tvari (proteini, neke aminokiseline)
		Glavni anion u životinjskom tijelu. Sadrži klorovodičnu kiselinu u želučanom soku
Natrij (Na)		Jedan od glavnih kationa: sudjeluje u stvaranju bioelektričnih potencijala, održava normalan ritam srčane aktivnosti, utječe na sintezu hormona
magnezij (Mg)		Dio klorofila, nekih enzima, kao i koštanog tkiva i zubne cakline

		Biološka uloga
Mikroelementi
Željezo (Fe)		Dio je mnogih enzima, hemoglobina i mioglobina. Sudjeluje u procesima staničnog disanja i fotosinteze
Silicij (Si)*		Sudjeluje u formiranju kostiju i kolagena - glavnog proteina vezivnog tkiva kod životinja. Dio stanične stijenke biljaka
		Dio inzulina, neki enzimi, sudjeluje u sintezi biljnih hormona
		Sudjeluje u procesima fotosinteze, staničnog disanja, sinteze hemoglobina. Dio hemocijanina - respiratornih pigmenata u krvi i hemolimfi nekih vrsta beskralježnjaka
		Dio zubne cakline i koštanog tkiva
		Sadrži hormone štitnjače
mangan (Mn)	manje od 0,0001	Dio je ili povećava aktivnost određenih enzima. Sudjeluje u formiranju kostiju i u procesu fotosinteze
kobalt (co)	manje od 0,0001	Dio vitamina B 12, sudjeluje u hematopoetskim procesima
Molibden (Mo)	manje od 0,0001	Sudjeluje u procesima fiksacije atmosferskog dušika kvržičnim bakterijama

* Za biljke - makronutrijent

Za čovjeka su izvori makro i mikroelemenata hrana i voda. Stoga je za potpuno zadovoljenje potreba za makro i mikroelementima neophodna cjelovita i raznolika prehrana, uključujući proizvode životinjskog i biljnog podrijetla. Bjelorusiju i neke druge regije na Zemlji karakterizira nedostatak joda i fluora u prirodnoj vodi. Stoga je vrlo važno češće jesti morske plodove, ali i taj nedostatak nadoknaditi unosom fluorirane i jodirane kuhinjske soli, čija je proizvodnja i prodaja u našoj zemlji uspostavljena.

1. U kojoj skupini svi elementi pripadaju makroelementima? Na mikroelemente?

a) Željezo, sumpor, kobalt; c) natrij, kisik, jod;

b) fosfor, magnezij, dušik; d) fluor, bakar, mangan.

2. Koji se kemijski elementi nazivaju makroelementima? Navedite ih. Koja je važnost makronutrijenata u živim organizmima?

3. Koji se elementi nazivaju mikroelementima? Navedite primjere. Koja je uloga mikroelemenata za život organizama?

4. Uspostavite korespondenciju između kemijskog elementa i njegove biološke funkcije:

1) kalcij

3) kobalt

4) jod 5) cink 6) bakar

a) sudjeluje u sintezi biljnih hormona, ulazi u sastav inzulina, b) ulazi u sastav hormona štitnjače.

c) sastavni je dio klorofila.

d) ulazi u sastav hemocijanina nekih beskralješnjaka.

e) neophodan je za kontrakciju mišića i zgrušavanje krvi, f) ulazi u sastav vitamina B 12.

5. Na temelju gradiva o biološkoj ulozi makro i mikroelemenata te znanja stečenih proučavanjem ljudskog organizma u 9. razredu objasnite do kakvih posljedica može dovesti nedostatak pojedinih kemijskih elemenata u ljudskom organizmu.

6. Tablica prikazuje sadržaj glavnih kemijskih elemenata u zemljinoj kori (po masi, u %). Usporedite sastav zemljine kore i živih organizama. Koje su značajke elementarnog sastava živih organizama? Koje nam činjenice omogućuju zaključak o jedinstvu žive i nežive prirode?

Poglavlje 1. Kemijski sastojci živih organizama

• § 1. Sadržaj kemijskih elemenata u tijelu. Makro- i mikroelementi
• § 2. Kemijski spojevi u živim organizmima. Anorganske tvari

Poglavlje 2. Stanica - strukturna i funkcionalna jedinica živih organizama

• § 10. Povijest otkrića ćelije. Stvaranje stanične teorije
• § 15. Endoplazmatski retikulum. Golgijev kompleks. Lizosomi

Poglavlje 3. Metabolizam i pretvorba energije u tijelu