ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ได้มีการก่อตั้งสาขาชีววิทยาที่เรียกว่าชีวเคมีขึ้น ศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของเซลล์ที่มีชีวิต งานหลักของวิทยาศาสตร์คือความรู้เกี่ยวกับลักษณะของเมแทบอลิซึมและพลังงานที่ควบคุมกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์พืชและสัตว์
แนวคิดขององค์ประกอบทางเคมีของเซลล์
จากการวิจัยอย่างรอบคอบ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาการจัดโครงสร้างทางเคมีของเซลล์ และพบว่าสิ่งมีชีวิตมีองค์ประกอบทางเคมีมากกว่า 85 ชนิดในองค์ประกอบ ยิ่งกว่านั้นบางชนิดมีความจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดในขณะที่บางชนิดมีความเฉพาะเจาะจงและพบได้ในสายพันธุ์ทางชีววิทยาที่เฉพาะเจาะจง และองค์ประกอบทางเคมีกลุ่มที่สามมีอยู่ในเซลล์ของจุลินทรีย์ พืช และสัตว์ในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย เซลล์ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่มักจะอยู่ในรูปของไพเพอร์และแอนไอออน ซึ่งทำให้เกิดเกลือแร่และน้ำ และมีการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบด้วยคาร์บอน ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน
องค์ประกอบอินทรีย์
ในชีวเคมี ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจนออกซิเจนและไนโตรเจน ผลรวมของพวกมันในเซลล์อยู่ที่ 88 ถึง 97% ขององค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ ในเซลล์ คาร์บอนมีความสำคัญอย่างยิ่ง สารอินทรีย์ทั้งหมดในองค์ประกอบของเซลล์ประกอบด้วยโมเลกุลที่มีอะตอมของคาร์บอนอยู่ในองค์ประกอบ พวกเขาสามารถเชื่อมต่อกันสร้างโซ่ (แตกแขนงและไม่แตกแขนง) เช่นเดียวกับวงจร ความสามารถของอะตอมคาร์บอนนี้รองรับสารอินทรีย์หลากหลายชนิดที่ประกอบเป็นไซโตพลาสซึมและออร์แกเนลล์ในเซลล์
ตัวอย่างเช่น เนื้อหาภายในของเซลล์ประกอบด้วยโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่ละลายน้ำได้ โปรตีนที่ชอบน้ำ ลิปิด กรดไรโบนิวคลีอิกชนิดต่างๆ: RNA การถ่ายโอน ไรโบโซม RNA และ RNA ของผู้ส่งสาร ตลอดจนโมโนเมอร์อิสระ - นิวคลีโอไทด์ นิวเคลียสของเซลล์มีองค์ประกอบทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน นอกจากนี้ยังมีโมเลกุลของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกที่เป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซม สารประกอบข้างต้นทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมของไนโตรเจน คาร์บอน ออกซิเจน ไฮโดรเจน นี่เป็นข้อพิสูจน์ถึงความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เนื่องจากการจัดโครงสร้างทางเคมีของเซลล์ขึ้นอยู่กับเนื้อหาขององค์ประกอบที่เป็นอวัยวะที่ประกอบเป็นโครงสร้างเซลล์: ไฮยาโลพลาสซึมและออร์แกเนลล์
องค์ประกอบมาโครและความหมาย
องค์ประกอบทางเคมีซึ่งพบได้บ่อยในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ เรียกว่าธาตุอาหารหลักในชีวเคมี เนื้อหาในเซลล์คือ 1.2% - 1.9% องค์ประกอบของเซลล์ได้แก่ ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม คลอรีน กำมะถัน แมกนีเซียม แคลเซียม เหล็ก และโซเดียม ล้วนทำหน้าที่สำคัญและเป็นส่วนหนึ่งของส่วนต่างๆเซลล์ออร์แกเนลล์ ดังนั้น ธาตุเหล็กจึงมีอยู่ในโปรตีนในเลือด - เฮโมโกลบินซึ่งขนส่งออกซิเจน (ในกรณีนี้เรียกว่า oxyhemoglobin), คาร์บอนไดออกไซด์ (carbohemoglobin) หรือคาร์บอนมอนอกไซด์ (carboxyhemoglobin)
โซเดียมไอออนให้การขนส่งระหว่างเซลล์ประเภทที่สำคัญที่สุด: ปั๊มโซเดียมโพแทสเซียมที่เรียกว่า พวกเขายังเป็นส่วนหนึ่งของของเหลวคั่นระหว่างหน้าและพลาสมาในเลือด แมกนีเซียมไอออนมีอยู่ในโมเลกุลของคลอโรฟิลล์ (สีภาพถ่ายของพืชชั้นสูง) และมีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากก่อตัวเป็นศูนย์ปฏิกิริยาที่ดักจับโฟตอนของพลังงานแสง
แคลเซียมไอออนนำกระแสประสาทไปตามเส้นใย และยังเป็นองค์ประกอบหลักของเซลล์สร้างกระดูก - เซลล์กระดูก สารประกอบแคลเซียมมีการกระจายอย่างกว้างขวางในโลกของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ซึ่งเปลือกประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต
คลอรีนไอออนมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเติมประจุของเยื่อหุ้มเซลล์และทำให้เกิดแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่รองรับการกระตุ้นทางประสาท
อะตอมของกำมะถันเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนพื้นเมืองและกำหนดโครงสร้างตติยของพวกมันด้วยการ "เชื่อมขวาง" ของสายพอลิเปปไทด์ทำให้เกิดโมเลกุลโปรตีนทรงกลม
โพแทสเซียมไอออนเกี่ยวข้องกับการขนส่งสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ อะตอมของฟอสฟอรัสเป็นส่วนหนึ่งของสารที่ให้พลังงานสูง เช่น กรดอะดีโนซีน ไตรฟอสฟอริก และยังเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของโมเลกุลดีออกซีไรโบนิวคลีอิกและกรดไรโบนิวคลีอิก ซึ่งเป็นสารหลักของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเซลล์
หน้าที่ของธาตุในเซลล์เมแทบอลิซึม
ประมาณ 50 องค์ประกอบทางเคมีที่น้อยกว่า 0.1% ในเซลล์เรียกว่าธาตุ เหล่านี้รวมถึงสังกะสี โมลิบดีนัม ไอโอดีน ทองแดง โคบอลต์ ฟลูออรีน ด้วยเนื้อหาที่ไม่สำคัญ พวกมันทำหน้าที่สำคัญมาก เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพมากมาย
ตัวอย่างเช่น อะตอมของสังกะสีพบได้ในโมเลกุลของอินซูลิน (ฮอร์โมนตับอ่อนที่ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด) ไอโอดีนเป็นส่วนสำคัญของฮอร์โมนไทรอยด์ - ไทรอกซินและไตรไอโอโดไทโรนีนซึ่งควบคุมระดับเมแทบอลิซึมใน ร่างกาย. ทองแดงพร้อมกับไอออนของเหล็กเกี่ยวข้องกับการสร้างเม็ดเลือด (การก่อตัวของเม็ดเลือดแดง, เกล็ดเลือดและเม็ดเลือดขาวในไขกระดูกของสัตว์มีกระดูกสันหลัง) ไอออนของทองแดงเป็นส่วนหนึ่งของเม็ดสีฮีโมไซยานินที่มีอยู่ในเลือดของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เช่น หอย ดังนั้นสีของเม็ดเลือดแดงจึงเป็นสีน้ำเงิน
เนื้อหาในเซลล์ขององค์ประกอบทางเคมีที่น้อยลงเช่นตะกั่ว, ทอง, โบรมีน, เงิน. พวกมันถูกเรียกว่า ultramicroelements และเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์พืชและสัตว์ ตัวอย่างเช่น ตรวจพบไอออนทองคำในเมล็ดข้าวโพดโดยการวิเคราะห์ทางเคมี อะตอมโบรมีนในปริมาณมากเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์แทลลัสของสาหร่ายสีน้ำตาลและสีแดง เช่น ซาร์กัสซัม เคลป์ ฟูคัส
ตัวอย่างและข้อเท็จจริงข้างต้นทั้งหมดอธิบายว่าองค์ประกอบทางเคมี หน้าที่และโครงสร้างของเซลล์เชื่อมโยงถึงกันอย่างไร ตารางด้านล่างแสดงเนื้อหาขององค์ประกอบทางเคมีต่างๆ ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
ลักษณะทั่วไปของสารอินทรีย์
คุณสมบัติทางเคมีของเซลล์ของสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่างๆ ในทางใดทางหนึ่งขึ้นอยู่กับอะตอมของคาร์บอน ซึ่งมีสัดส่วนมากกว่า 50% ของมวลเซลล์ สารแห้งเกือบทั้งหมดของเซลล์แสดงแทนด้วยคาร์โบไฮเดรต โปรตีน กรดนิวคลีอิก และไขมัน ซึ่งมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและมีน้ำหนักโมเลกุลมาก โมเลกุลดังกล่าวเรียกว่าโมเลกุลขนาดใหญ่ (พอลิเมอร์) และประกอบด้วยองค์ประกอบที่ง่ายกว่า - โมโนเมอร์ สารโปรตีนมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งและทำหน้าที่หลายอย่าง ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง
บทบาทของโปรตีนในเซลล์
การวิเคราะห์ทางชีวเคมีของสารประกอบที่ประกอบเป็นเซลล์ที่มีชีวิตยืนยันว่ามีสารอินทรีย์ในปริมาณสูง เช่น โปรตีนในนั้น มีคำอธิบายที่สมเหตุสมผลสำหรับข้อเท็จจริงนี้: โปรตีนทำหน้าที่ต่างๆ และเกี่ยวข้องกับทุกอาการแสดงของชีวิตเซลล์
ตัวอย่างเช่น หน้าที่ในการป้องกันของโปรตีนคือการก่อตัวของแอนติบอดี - อิมมูโนโกลบูลินที่ผลิตโดยลิมโฟไซต์ โปรตีนป้องกัน เช่น ทรอมบิน ไฟบริน และทรอมโบบลาสตินช่วยให้เลือดแข็งตัวและป้องกันการสูญเสียระหว่างการบาดเจ็บและบาดแผล องค์ประกอบของเซลล์ประกอบด้วยโปรตีนที่ซับซ้อนของเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีความสามารถในการรับรู้สารประกอบแปลกปลอม - แอนติเจน พวกเขาเปลี่ยนการกำหนดค่าและแจ้งให้เซลล์ทราบถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้น (ฟังก์ชันการส่งสัญญาณ)
โปรตีนบางชนิดมีหน้าที่ควบคุมและเป็นฮอร์โมน ตัวอย่างเช่น ออกซิโทซินที่ผลิตโดยไฮโปทาลามัสจะสงวนไว้โดยต่อมใต้สมอง จากมันถึงเลือด ออกซิโทซินทำหน้าที่ในผนังกล้ามเนื้อของมดลูกทำให้หดตัว โปรตีนวาโซเพรสซินยังมีหน้าที่ควบคุมควบคุมความดันโลหิต
ในเซลล์กล้ามเนื้อมีแอคตินและไมโอซินที่สามารถหดตัวได้ ซึ่งกำหนดการทำงานของมอเตอร์ของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ โปรตีนยังมีหน้าที่ด้านโภชนาการ เช่น อัลบูมินถูกใช้โดยเอ็มบริโอเป็นสารอาหารสำหรับการพัฒนา โปรตีนในเลือดของสิ่งมีชีวิตต่างๆ เช่น เฮโมโกลบินและเฮโมไซยานิน มีโมเลกุลออกซิเจน ซึ่งทำหน้าที่ขนส่ง หากมีการใช้สารที่ให้พลังงานสูง เช่น คาร์โบไฮเดรตและไขมันอย่างเต็มที่ เซลล์ก็จะสลายโปรตีน สารนี้หนึ่งกรัมให้พลังงาน 17.2 kJ หน้าที่ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของโปรตีนคือตัวเร่งปฏิกิริยา (โปรตีนของเอนไซม์เร่งปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในช่องของไซโตพลาสซึม) จากที่กล่าวมาข้างต้น เรามั่นใจว่าโปรตีนทำหน้าที่สำคัญหลายอย่าง และจำเป็นต้องเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์สัตว์
การสังเคราะห์โปรตีน
พิจารณากระบวนการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ ซึ่งเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมด้วยความช่วยเหลือของออร์แกเนลล์ เช่น ไรโบโซม ด้วยกิจกรรมของเอ็นไซม์พิเศษที่มีส่วนร่วมของแคลเซียมไอออน ไรโบโซมจะรวมกันเป็นโพลีโซม หน้าที่หลักของไรโบโซมในเซลล์คือการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีน ซึ่งเริ่มต้นด้วยกระบวนการถอดรหัส เป็นผลให้โมเลกุล mRNA ถูกสังเคราะห์ซึ่งพอลิโซมติดอยู่ จากนั้นกระบวนการที่สองก็เริ่มขึ้น - การแปล โอน RNAsรวมกับกรดอะมิโน 20 ชนิดที่แตกต่างกันและนำไปสู่พอลิโซม และเนื่องจากการทำงานของไรโบโซมในเซลล์เป็นการสังเคราะห์พอลิเปปไทด์ ออร์แกเนลล์เหล่านี้จึงสร้างสารเชิงซ้อนที่มี tRNA และโมเลกุลของกรดอะมิโนจับกันโดยพันธะเปปไทด์ ก่อตัวเป็น โปรตีนโมเลกุลใหญ่
บทบาทของน้ำในกระบวนการเผาผลาญ
การศึกษาทางเซลล์วิทยาได้ยืนยันว่าเซลล์ โครงสร้างและองค์ประกอบที่เรากำลังศึกษาอยู่นั้นมีน้ำโดยเฉลี่ย 70% และในสัตว์หลายชนิดที่มีวิถีชีวิตทางน้ำ (เช่น ปลาซีเลนเทอเรต) เนื้อหาถึง 97-98% ด้วยเหตุนี้ การจัดระเบียบทางเคมีของเซลล์จึงรวมถึงสารที่ชอบน้ำ (สามารถละลายได้) และสารที่ไม่ชอบน้ำ (กันน้ำ) เนื่องจากเป็นตัวทำละลายที่มีขั้วแบบสากล น้ำจึงมีบทบาทพิเศษและส่งผลโดยตรงไม่เพียงแต่หน้าที่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงสร้างของเซลล์ด้วย ตารางด้านล่างแสดงปริมาณน้ำในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ
การทำงานของคาร์โบไฮเดรตในเซลล์
ดังที่เราค้นพบก่อนหน้านี้ คาร์โบไฮเดรตยังเป็นสารอินทรีย์ที่สำคัญ - โพลีเมอร์ เหล่านี้รวมถึงพอลิแซ็กคาไรด์ โอลิโกแซ็กคาไรด์ และโมโนแซ็กคาไรด์ คาร์โบไฮเดรตเป็นส่วนหนึ่งของสารเชิงซ้อนที่ซับซ้อนมากขึ้น - ไกลโคลิปิดและไกลโคโปรตีน ซึ่งสร้างเยื่อหุ้มเซลล์และโครงสร้างเหนือเมมเบรน เช่น ไกลโคคาไลซ์
นอกจากคาร์บอนแล้ว คาร์โบไฮเดรตยังมีอะตอมของออกซิเจนและไฮโดรเจน และพอลิแซ็กคาไรด์บางชนิดก็มีไนโตรเจน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัสด้วย มีคาร์โบไฮเดรตจำนวนมากในเซลล์พืช: หัวมันฝรั่งประกอบด้วยแป้งมากถึง 90% เมล็ดพืชและผลไม้ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตมากถึง 70% และในเซลล์สัตว์จะพบในรูปของสารประกอบ เช่น ไกลโคเจน ไคติน และทรีฮาโลส
น้ำตาลธรรมดา (monosaccharides) มีสูตรทั่วไปคือ CnH2nOn และแบ่งออกเป็น tetroses, trioses, pentoses และ hexoses สองส่วนสุดท้ายเป็นเซลล์ที่พบมากที่สุดในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เช่น ไรโบสและดีออกซีไรโบสเป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิก และกลูโคสและฟรุกโตสมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการดูดซึมและการสลายตัว โอลิโกแซ็กคาไรด์มักพบในเซลล์พืช: ซูโครสถูกเก็บไว้ในเซลล์ของหัวบีทและอ้อย มอลโตสพบได้ในเมล็ดข้าวไรย์และข้าวบาร์เลย์ที่งอก
ไดแซ็กคาไรด์มีรสหวานและละลายในน้ำได้ดี พอลิแซ็กคาไรด์ซึ่งเป็นไบโอพอลิเมอร์ส่วนใหญ่จะเป็นตัวแทนจากแป้ง เซลลูโลส ไกลโคเจนและลามินาริน ไคตินอยู่ในรูปแบบโครงสร้างของพอลิแซ็กคาไรด์ หน้าที่หลักของคาร์โบไฮเดรตในเซลล์คือพลังงาน อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสและเมแทบอลิซึมของพลังงาน โพลีแซคคาไรด์จะถูกย่อยสลายเป็นกลูโคส จากนั้นจะถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ เป็นผลให้กลูโคส 1 กรัมปล่อยพลังงาน 17.6 กิโลจูล และการจัดเก็บแป้งและไกลโคเจนอันที่จริงเป็นแหล่งสะสมพลังงานเซลล์
ไกลโคเจนถูกเก็บไว้ในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อและเซลล์ตับเป็นหลัก แป้งผักในหัว หัว ราก เมล็ดพืช และในสัตว์ขาปล้อง เช่น แมงมุม แมลง และครัสเตเชีย ทรีฮาโลสโอลิโกแซ็กคาไรด์มีบทบาทสำคัญในการจัดหาพลังงาน
คาร์โบไฮเดรตแตกต่างจากไขมันและโปรตีนในความสามารถในการแตกแยกที่ปราศจากออกซิเจน สิ่งนี้สำคัญมากสำหรับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาวะที่ขาดออกซิเจนหรือขาดออกซิเจน เช่น แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนและหนอนพยาธิ - ปรสิตของมนุษย์และสัตว์
มีอีกหน้าที่หนึ่งของคาร์โบไฮเดรตในการสร้างเซลล์ (โครงสร้าง) มันอยู่ในความจริงที่ว่าสารเหล่านี้เป็นโครงสร้างรองรับของเซลล์ ตัวอย่างเช่น เซลลูโลสเป็นส่วนหนึ่งของผนังเซลล์ของพืช ไคตินก่อตัวเป็นโครงกระดูกด้านนอกของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังจำนวนมาก และพบได้ในเซลล์เชื้อรา โอลิแซ็กคาไรด์ ร่วมกับโมเลกุลของไขมันและโปรตีน ก่อตัวเป็นไกลโคคาลิกซ์ - คอมเพล็กซ์ epimembrane ให้การยึดเกาะ - การยึดเกาะของเซลล์สัตว์ซึ่งกันและกัน นำไปสู่การก่อตัวของเนื้อเยื่อ
ไขมัน: โครงสร้างและหน้าที่
สารอินทรีย์เหล่านี้ซึ่งไม่ชอบน้ำ (ไม่ละลายในน้ำ) สามารถสกัดได้ กล่าวคือ สกัดจากเซลล์ โดยใช้ตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว เช่น อะซิโตนหรือคลอโรฟอร์ม หน้าที่ของลิพิดในเซลล์ขึ้นอยู่กับว่าอยู่ในสามกลุ่มใด: ไขมัน ไขหรือสเตียรอยด์ ไขมันมีมากที่สุดในทุกเซลล์
สัตว์สะสมในเนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง เนื้อเยื่อประสาทประกอบด้วยไขมันในรูปของปลอกไมอีลินของเส้นประสาท นอกจากนี้ยังสะสมในไต ตับ ในแมลง - ในร่างกายที่มีไขมัน ไขมันเหลว - น้ำมัน - พบได้ในเมล็ดพืชหลายชนิด เช่น ซีดาร์ ถั่วลิสง ทานตะวัน มะกอก ปริมาณไขมันในเซลล์มีตั้งแต่ 5 ถึง 90% (ในเนื้อเยื่อไขมัน)
สเตียรอยด์และแว็กซ์แตกต่างจากไขมันตรงที่ไม่มีกรดไขมันตกค้างในโมเลกุล ดังนั้นสเตียรอยด์จึงเป็นฮอร์โมนของต่อมหมวกไตที่ส่งผลต่อวัยแรกรุ่นของร่างกายและเป็นส่วนประกอบของฮอร์โมนเพศชาย นอกจากนี้ยังพบในวิตามิน (เช่น วิตามินดี)
หน้าที่หลักของไขมันในเซลล์คือพลังงาน การสร้างและการปกป้อง ประการแรกเกิดจากการที่ไขมัน 1 กรัมในระหว่างการแยกให้พลังงาน 38.9 kJ มากกว่าสารอินทรีย์อื่น ๆ - โปรตีนและคาร์โบไฮเดรต นอกจากนี้ ในระหว่างการออกซิเดชันของไขมัน 1 กรัม เกือบ 1.1 กรัมจะถูกปล่อยออกมา น้ำ. นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมสัตว์บางชนิดที่มีไขมันสะสมในร่างกายจึงขาดน้ำได้เป็นเวลานาน ตัวอย่างเช่น พวกโกเฟอร์สามารถจำศีลได้นานกว่าสองเดือนโดยไม่ต้องใช้น้ำ และอูฐไม่ดื่มน้ำเมื่อข้ามทะเลทรายเป็นเวลา 10–12 วัน
การสร้างไขมันมีหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์และเป็นส่วนหนึ่งของเส้นประสาท หน้าที่ป้องกันของไขมันคือชั้นไขมันใต้ผิวหนังรอบ ๆ ไตและอวัยวะภายในอื่น ๆ ปกป้องพวกเขาจากการบาดเจ็บทางกล ฟังก์ชันฉนวนความร้อนเฉพาะนั้นมีอยู่ในสัตว์ที่อยู่ในน้ำเป็นเวลานาน เช่น วาฬ แมวน้ำ แมวน้ำขน ชั้นไขมันใต้ผิวหนังหนา เช่น วาฬสีน้ำเงิน 0.5 ม. ช่วยปกป้องสัตว์จากภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ
ความสำคัญของออกซิเจนในการเผาผลาญของเซลล์
สิ่งมีชีวิตแบบแอโรบิกซึ่งรวมถึงสัตว์ พืช และมนุษย์ส่วนใหญ่ ใช้ออกซิเจนในบรรยากาศสำหรับปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมของพลังงานนำไปสู่การสลายสารอินทรีย์และปล่อยพลังงานจำนวนหนึ่งที่สะสมอยู่ในรูปของโมเลกุลของกรดอะดีโนซีนไตรฟอสฟอริก
ดังนั้น ด้วยการเกิดออกซิเดชันที่สมบูรณ์ของกลูโคสหนึ่งโมล ซึ่งเกิดขึ้นบนคริสเตของไมโตคอนเดรีย พลังงาน 2800 kJ จะถูกปลดปล่อยออกมา โดย 1596 kJ (55%) ถูกเก็บไว้ในรูปแบบของโมเลกุล ATP ที่มีระดับมหภาค พันธบัตร ดังนั้นหน้าที่หลักของออกซิเจนในเซลล์คือการหายใจแบบใช้ออกซิเจนซึ่งขึ้นอยู่กับกลุ่มของปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่เรียกว่าสายโซ่ทางเดินหายใจซึ่งเกิดขึ้นในเซลล์ออร์แกเนลล์ - ไมโตคอนเดรีย ในสิ่งมีชีวิตที่เป็นโปรคาริโอต - โฟโตโทรฟิกแบคทีเรียและไซยาโนแบคทีเรีย - การเกิดออกซิเดชันของสารอาหารเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของออกซิเจนที่กระจายเข้าสู่เซลล์ที่ผลพลอยได้ภายในของเยื่อหุ้มพลาสมา
เราศึกษาการจัดโครงสร้างทางเคมีของเซลล์ ตลอดจนกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนและการทำงานของออกซิเจนในการเผาผลาญพลังงานของเซลล์
