Обнаружено более 70 химических элементов
Макроэлементы I и II более 98% всей массы клетки O, C, H, N, S, P, K, Mg, Na, Ca, Fe, Cl. Микроэлементы ионы тяжелых металлов, входящих в состав ферментов, гормонов 0,0 2 % Cu, Zn, I, Co, Mn, B, Br, F и др. Ультрамикро - элементы концентрация в клетке 0,000001% Au, А s, Ag, Sn, Ni, Al и др.
Биогенные элементы – химические элементы которые входят в состав клеток и выполняют биологические функции ( H, O, N, C, P, S ) 98% Они образуют биополимеры Молекула серотонина, секретный код счастья
Элемент Функция О, Н Входят в состав воды ; а) среда для протекания биохимических реакций; б) донор электронов при фотосинтезе; в) обуславливает рН среды; г) транспорт веществ; д ) универсальный растворитель; е) теплопроводность, теплоемкость. С, О, Н, N входят в состав белков, жиров, липидов, нуклеиновых кислот, полисахаридов. K, Na, Cl проводят нервные импульсы. Ca компонент костей, зубов, необходим для мышечного сокращения, компонент свертывания крови, посредник в механизме действия гормонов. Mg структурный компонент хлорофилла, поддерживает работу рсом и митохондрий Fe структурный компонент гемоглобина, миоглобина. S в составе серосодержащих аминокислот, белков. P в составе нуклеиновых кислот, костной ткани. B необходим некоторым растениям Mn, Zn,Cu активаторы ферментов, влияют на процессы тканевого дыхания Co входит в состав витамина В12 F состав эмали зубов I состав тироксина
Органические вещества Неорганические вещества Белки Углеводы Жиры Органические кислоты Нуклеиновые кислоты Вода Минеральные соли Микроэлементы Макроэлементы Газы
СООТНОШЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В КЛЕТКЕ Химическое соединение Содержание в клетке Вода 75-85% Белки 10-20% Жиры 1-5% Углеводы 0,2-2% Нуклеиновые кислоты 1-2% Неорганические вещества 1-1,5%
Вода – одно из самых распространенных веществ на Земле, она покрывает большую часть земной поверхности и входит в состав всех живых организмов.
Среди веществ клетки на первом месте по массе стоит вода. Содержание воды в разных клетках колеблется от 60 до 98%. В клетках эмбриона- 90-95%, в старых организмах – 60% Это зависит от типа клеток и интенсивности обмена веществ. Нейрон – 85% Кости – 20% Зубная эмаль – 10%
Вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода и при этом электронейтральна. Но электрический заряд внутри молекулы распределен неравномерно. Следовательно, частица воды – диполь.
Свойства воды довольно необычны и связаны с малыми размерами молекулы воды, с полярностью ее молекул и с их способностью соединяться друг с другом водородными связями.
Вода – хороший растворитель Вода превосходный растворитель полярных веществ (соли, сахара, простые спирты). Растворимые вещества в воде называются гидрофильными. Абсолютно неполярные вещества типа жиров или масел вода не растворяет и не смешивается с ними, поскольку она не может образовывать с ними водородные связи. Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными.
2.Транспортная. Вода обеспечивает передвижение веществ в клетку, из клетки, а также внутри самой клетки и организме. 3. Метаболическая. Вода является средой для всех биохимических реакций в клетке. а) реакции гидролиза б) В процессе фотосинтеза вода является донором электронов и источником атомов водорода. Она же является источником свободного кислорода. Фотолиз воды – расщепление воды под действием света до Н+ и О2
4. Структурная. а) Цитоплазма клеток содержит от 60 до 95 % воды. У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие ).
б) Вода участвует в образовании смазывающих жидкостей (синовиальная в суставах позвоночных; плевральная в плевральной полости, перикардиальная в околосердечной сумке) и слизей (которые облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи, слез, спермы и др.
Теплорегуляция. Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. Это свойство обеспечивает поддержание теплового баланса организма при значительных перепадах температуры в окружающей среде. Кроме того, вода обладает высокой теплопроводностью, что позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме.
Молекулы солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы. СОЛЬ Диссоциация Ионы Положительно заряженные (катионы) К + Na + Ca 2+ С l - HCO 3 - HSO 4 - Отрицательно заряженные (анионы)
Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения. Разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану, а также преобразование энергии.
Сцепление клеток между собой ( Ca 2 + ) Буферность клетки – способность поддерживать pH на постоянном уровне (около 7,0). Бикарбонатная система плазмы крови. Фосфатная система (внутриклеточная) Ионы некоторых металлов являются компонентами многих ферментов, гормонов и витаминов ( Fe в состав гемоглобина крови, Zn – гормона инсулина, Mg – в состав хлорофилла) Соединения азота, фосфора, кальция и др. неорганические вещества используются для синтеза органических молекул (аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и др.)
Вода (70-80%) Универсальный растворитель Обеспечивает транспорт веществ Участвует в гидролизе Обладает высокой теплопроводностью и теплоёмкостью Минеральные соли (1-1,5%) Обеспечивают раздражимость ( Na +, K +, Ca 2+ ) Поддерживают постоянство внутриклеточной среды ( Н2 PO 4 - и Н PO 4 2- ; Н 2 CO 3 и Н CO 3 - ) Выполняют строительную и опорную функцию ( CaCO 3, Ca 3 (PO 4 ) 2 )
