Уровне организации

Роль макроэлементов на клеточном и организменном

Химические вещества клетки

Неорганические	Содержание, %	Органические	Содержание, %
Вода	70-80	Белки	10-20
Минеральные вещества	1,0-1,5	Жиры Углеводы	1-5 2-2,0
	Нуклеиновые кислоты	1,0-2,0
АТФ и другие низко­молекулярные органи­ческие кислоты	0,1-0,5

Таблица 2

Содержание химических элементов в клетке, %

Органогены	Макроэлементы	Микроэлементы
Кислород 65-75 Углерод 15-13 Водород 8-10 Азот 1-3	Магний 0,02-0,03 Натрий 0,02-0,03 Кальций 0,04-2,00 Железо 0,01-0,02 Калий 0,15-0,40 Сера 0,15-0,20 Фосфор 0,20-1,00 Хлор 0,05-0,10	Цинк 0,0003 Медь 0,0002 Йод 0,0001 Фтор 0,0001 Марганец 0,001 - Бор 0,000001 Молибден (следовые концентрации) Кобальт (следовые концентрации)

Таблица 3

Элемент	Роль в клетке	Роль в организме
растительном	животном
Магний (Mg)	Кофактор многих ферментов, участ­вующих в энерге­тическом обмене и синтезе ДНК	Входит в состав молекулы хлорофилла; ион Mg^2+ наряду с Са^2+ образует соли с пектино­выми вещест­вами	Входит в состав ферментов, необходимых для функционирова­ния мышечной, нервной и кост­ной тканей
Натрий (Na)	Участвует в создании и поддержании биоэлектрического потен­циала на мембра­не (в результате работы натриево­го и калий-натри­евого насосов)	Ионы Na^+ участ­вуют в поддер­жании осмотиче­ского потенци­ала клеток, что обеспечивает по­глощение воды из почвы	Ионы Na^+ влия­ют на работу по­чек; участвуют в под­держании сер­дечного ритма (вместе с ионами К^+ и Са^2+); вместе с ионами хлора С1~ состав­ляют большую часть минераль­ных веществ крови; участвуют в ре­гулировании кислотно-щелоч­ного равновесия организма, вхо­дя в состав бу­ферной системы организма
Кальций (Ca)	Ионы Са^2+ участвуют в регуляции избирательной проницаемости клеточной мембраны; участвуют в про­цессах соединения ДНК с белками	Ионы Са^2+, образуя соли пектиновых веществ, придают твердость межклеточному веществу, соединяющему растительные клетки; участвуют в формировании срединной пластинки между клетками	Нерастворимые соли кальция входят в состав костей позвоночных, раковин моллюсков, коралловых полипов. Ионы Са^2+участвуют в образовании желчи; повышают рефлекторную возбудимость спинного мозга и центра слюноотделения; участвуют в синаптической передаче нервного импульса; в процессах свертывания крови; активируют ферменты при сокращении поперечнополостных мышечных волокон
Железо (Fe)	Входит в состав цитохромов-ферментов - переносчиков электро­нов на III этапе дисссимиляции и в световой фазе фотосинтеза	Участвует в биосинтезе хлоро­филла; входит в состав ферментов, участвующих в дыхании; в составе цитохромов - пере­носчиков элек­тронов в ходе фотосинтеза	Входит в состав гема-белка - пе­реносчика кис­лорода - гемо­глобина и белка, содержащего за­пас кислорода в мышцах - миоглобина. (Небольшой запас находится в железосодержа­щем белке ферритине в печени и селезенке)
Калий (К)	Участвует в поддержании коллоидных свойств цитоплазмы; участвует в создании и поддержа­нии биоэлектриче­ского потенциала на мембране (в результате рабо­ты натрий-калие­вого насоса); активирует фер­менты, участвую­щие в синтезе белка; входит в состав ферментов, участвующих в гликолизе	Участвует в регуляции водного режима; входит в состав ферментов, участвующих в фотосинтезе. (Обычный компо­нент клеточного сока в вакуолях растительных клеток, содержится в виде ио­нов К^+)	Участвует в поддержании сердечного ритма (вместе с натрием и кальцием); участвует в проведении нервного импульса
Сера (S)	Входит в состав серосодержащих аминокислот (цистина, цистеина, метионина); участвует в формировании третичной структуры белка (образова­ние дисульфидных мостиков); входит в состав кофермента А и некоторых ферментов; участвует в бактериальном фотосинтезе (сера вхо­дит в состав бактериохлорофилла, сероводород H2S, является источни­ком водорода); окислительно-восстановитель­ные реакции со­единений серы являются источ­ником энергии в хемосинтезе	В основном предопределяется ролью этого элемента в клетке	В основном предопределяется ролью этого элемента в клетке. Кроме того, входит в состав инсулина, витамина В1, биотина
Фосфор (Р)	В виде остатков фосфорной кисло­ты входит в со­став АТФ, нуклеотидов, ДНК, РНК, кофермен-тов НАД, НАДФ, ФАД, фосфорилированных Саха­ров, фосфолипидов, многих ферментов; входит в состав всех мембранных структур	В основном предопределяется ролью этого элемента в клетке	В виде фосфатов входит в состав костной ткани, зубной эмали; у млекопитаю­щих фосфатная буферная систе­ма, в состав ко­торой входят анионы Н2РО ^-4 и Н2РО4^2- (вместе с бикарбонатной буферной систе­мой), поддержи­вает рН тканевой жидкости в ин­тервале 6,9-7,4
Хлор (Cl)	Анионы Cl^- (вместе с различными ктионами) поддерживают электронейтральность клетки	Анионы Cl^-участвуют в регуляции тургорного давления	Анионы Cl^- вместе с катионами натрия Na^+ участвуют в формировании осмотического потенциала плазмы крови; участвуют в процессах возбуждения и торможения в нервных клетках; входят в состав соляной кислоты, являющейся компонентом желудочного сока
Цинк (Zn)	Входит в состав ферментов, участвующих в спиртовом брожении	Входит в состав ферментов, активизирующих расщепление угольной кислоты и ферментов, участвующих в синтезе растительных гормонов - ауксинов	Входит в состав фермента, участвующего в транспорте углекисло­го газа в крови позвоночных; фермента, гидролизующего пеп­тидные связи при переварива­нии белков; вхо­дит в состав фер­ментов, необхо­димых для нор­мального роста
Медь (Cu)	Входит в состав окислительных ферментов, участвует в синтезе цитохромов (ферментов – переносчиков электронов)	Входит в состав ферментов, участвующих в темновых реакциях фотосинтеза	Участвует в кро­ветворении, син­тезе гемоглоби­на; у беспозвоно­чных входит в состав белков -переносчиков кислорода -гемоцианинов; у человека вхо­дит в состав фер­мента, участвую­щего в синтезе меланина (пиг­мента кожи)
Йод (I)			У позвоночных животных входит в состав гормона щитовидной железы - тироксина
Фтор (F)			В виде нерастворимых кальциевых солей входит в состав костей и ткани зубов
Марганец (Mn)	Входит в состав ферментов, участ­вующих в дыха­нии, окислении жирных кислот, повышает актив­ность фермента карбоксилазы	Входит в состав ферментов, учаcтвующих в темновых реакциях фотосинтеза и в восстановле­нии нитратов	Входит в состав фосфатов – ферментов, необходимых для роста костей
Бор (В)		Влияет на ростовые поцессы. Недостаток приводит к отмиранию верхушечных почек, цветков, завязей, проводящих тканей
Молибден (Мо)	Входит в состав ферментов, участвующих в фиксации азота (у азотфиксирующих бактерий)	Входит в состав ферментов, регулирующих работу устьичного аппарата, и ферментов, участвующих в синтезе аминокислот
Бром (Br)	Входит в состав витамина B1 - составной части фермента, участвующего в расщепле­нии пировиноградной кислоты у жи­вотных, растений и микроорганиз­мов		В основном предопределяется ролью этого элемента в клетке
Кобальт (Co)			Входит в состав витамина В12. (В желудке всасывается в соста­ве кобаламина и принимает участие в синтезе гемоглобина. Недостаток Со приводит к кобальтдефицитной анемии)

Таблица 4

Дата добавления: 2014-12-07