
2. Неорганические соединения в клетке
Все химические соединения в клетке можно разделить на органические и неорганические (табл. 1).
Вещества | |||
Неорганические |
Органические | ||
Название |
% |
Название |
% |
Вода |
70-80 |
Белки |
10-20 |
Другие неорганические вещества |
1,0-1,5 |
Жиры |
1-5 |
Нуклеиновые кислоты |
1-2 | ||
Углеводы |
0,2-2,0 | ||
Низкомолекулярные органические вещества |
0,1-0,5 |
Вода (Н2О)
Уникальные свойства воды определяются особенностями структуры ее молекул. Молекулы воды связаны водородными связями это обеспечивает свойство: универсальный растворитель. Молекулы воды способны "слипаться" друг с другом - это объясняеткапиллярное свойство(способность подниматься вверх по тонким трубкам, порам (сосуды растений).
Вода входит в состав жидких сред организма: - межклеточное вещество (тканевая жидкость); - кровь (плазма крови); - лимфу(плазма лимфы). Выполняет смазывающую роль: в сердечной сумке- перикардиальная жидкость; в плевральной полости- плевральная жидкость; в суставах (синовиальная жидкость).
Вода имеет две формы: свободная - составляет 95% всей воды и связанная - 4%.
Функции воды:
Универсальный растворитель
Транспортная
Терморегуляторная (поддерживает тепловое равновесие клетки и организма в целом благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности)
Осморегуляторная (влияет на ряд физиологических свойств: упругость, тургор)
Участвует в химических реакциях (участвует в обменных процессах, необходима для окисления и гидролиза белков, углеводов, жиров, служит источником H+при фотосинтезе).
Среда, в которой протекают биохимические реакции.
Минеральные соли и кислоты
Большая часть минеральных солей находится в диссоциированном состоянии в виде ионов. Наиболее важные из них катионы - это К+, Na+, Mg2+, NH4+; анионы СI-, HPO42-, HCO3-, H2PO4-, NO3-. Концентрация ионов в клетке и окружающей ее среде неодинаковая. Например, содержание калия в клетках в десятки раз выше, чем в межклеточном пространстве. Катионов натрия, наоборот, меньше в клетке, чем вне ее. Снижение концентрации ионов К в клетке приводит к уменьшению в ней воды, количество которой возрастает в межклеточном пространстве тем больше, чем выше в межклеточной жидкости концентрация Na+. Уменьшение катионов натрия в межклеточном пространстве приводит к уменьшению в нем содержания воды. Неравномерное распределение ионов калия и натрия с наружной и внутренней стороны мембран нервных и мышечных клеток обеспечивает возможность возникновения и распространения электрических импульсов. (рН=7,2).
Функции минеральных солей:
Буфферность межклеточной жидкости ( кислотно-щелочное равновесие плазмы, за счет поддержания определенной концентрации ионов водорода, обеспечивающей слабощелочную рН=7,2 при участии фосфатной и бикарбонатной систем)
Постоянное осмотическое давление (7,6 атм.)
Активация ферментов.
Источник строительного материала для синтеза органических соединений (например, остаток РО43-образует макроэргические связи АТФ, влияет на физиологическую активность белков и ферментов; Cl-в процессе пищеварения).
Обеспечивают раздражимость (К+, Na+, Са+2).
Обеспечивают сцепление клеток в многоклеточном организме (Са2+).
Нерастворимые соли Са3(РО4)2входит в состав межклеточного вещества костной ткани, раковин моллюсков, обеспечивая защиту и прочность.