Содержание химических элементов в клетке, их роль

Клетки животных и растений сходны по строению и химическому составу. В клетках присутствует более 80 химических элементов периодической системы Менделеева. В соответствии с процентным содержанием, в клетке элементы делят на 3 группы: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы.

Таблица 2. Химические элементы клетки

Макроэлементы органогены	Макроэлементы	Микроэлементы	Ультрамикро-­ элементы
Кислород (О) - 65%, Углерод (С) - 20%, Водород (Н) -10%, Азот (N) - 3%	Калий (К); сера (S); кальций (Са); фосфор (Р); натрий (Na); хлор (С1); магний (Mg)	Иод (I); цинк (Zn); фтор(F); медь(Сu); железо (Fe); кобальт (Со) и др.	Золото (Аи), серебро (Ag), платина (Pt), уран (U) и др.
98% массы клетки	Содержание в клетке менее 0,01%. Вместе составляют 1,9% массы клетки.	Их содержание 0,01-0,000001% от массы клетки	Их содержание менее 0,000001% от массы клетки

О, С, Н, N – входят в состав органических веществ.

К, Na – содержатся в клетке в виде ионов, участвуют в поддержании

кислотно-щелочного равновесия.

Са – необходим для свертывания крови, входит в состав костей и зубов.

Mg – входит в состав хлорофилла.

S – входит в состав многих аминокислот.

Р – входит в состав костей, нуклеиновых кислот, АТФ.

CI – входит в состав выделяющейся в желудке НСl.

Fe – входит в состав гемоглобина хордовых.

Сu – входит в состав гемоцианина моллюсков.

I – входит в состав гормонов щитовидной железы тироксина и

тиронина.

Со – входит в состав витамина B₁₂ (цианокобаламина).

F – входит в состав костей и эмали зубов.

Химические вещества клетки. Неорганические и органические вещества. Вода и минеральные соли, их роль в клетке

Вода в клетке составляет около 80 процентов. По мере старения организма ее количество в клетках снижается. Важная роль воды в клетке обусловлена ее химической природой. Дипольный характер строения молекул воды объясняет их способность активно вступать во взаимодействие с различными веществами.

Вода в клетке выполняет важные функции:

1) структурная – вода составляет основную часть цитоплазмы, поддерживает объем клетки;

2) транспортная – передвижение веществ в организме совершается с током воды.

3) является растворителем (растворимые в воде соединения называются гидрофильными, а нерастворимые – гидрофобными);

4) метаболическая – вода участвует в химических реакциях (расщепление белков, углеводов, жиров и др.), а также является средой, где происходят химические реакции;

5) терморегуляционная – вода, благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности, обеспечивает поддержание оптимального теплового режима клетки и организма;

6) вода – источник кислорода при фотосинтезе.

Минеральные соли в большом количестве находятся в клетках, образующие опорные органы: раковины, хитиновый панцирь, кости. В цитоплазме других клеток они диссоциированы на ионы. Наиболее важны для клетки катионы K⁺_, Na⁺, Mg²⁺, Са²⁺ и анионы НРО₄^2-, Н₂РО₄^-, Сl^-, НСО₃^-. От концентрации солей зависит поступление воды в клетку. Катионы и анионы участвуют в поддержании в клетке кислотно-щелочного равновесия.

Анионы слабых кислот (угольной и фосфорной) создают буферные системы, поддерживающие постоянное рН внутриклеточной среды.

0,9% раствор соли NaCl (изотонический) получил название физиологического. Он может использоваться в качестве кровезаменяющей жидкости. В гипертоническом растворе клетки сморщиваются от потери воды, а в гипотоническом увеличиваются в размерах и могут лопнуть.