Химический состав клетки. Неорганические вещества клетки

Вода. Молекула воды имеет нелинейную пространственную структуру и обладает полярностью (диполь). Между отдельными молекулами образуются водородные связи, определяющие физические и химические свойства воды.

Физические свойства воды:

· универсальный растворитель,

· высокая удельная теплоемкость и теплопроводность,

· высокая теплота парообразования,

· вода может находиться в 3-х агрегатных состояниях,

· сцепление (когезия) и поверхностное натяжение,

· плотность,

· текучесть,

· способность к образованию коллоидных структур

Биологические функции воды:

• Обеспечивает транспорт веществ и взаимосвязь между структурами клетки и организма в целом, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма. В природе вода переносит продукты жизнедеятельности в почвы и к водоемам.
• Метаболическая – вода является средой для всех биохимических реакций и донором электронов при фотосинтезе, необходима для гидролиза макромолекул до их мономеров.
• Участвует в образовании смазывающих жидкостей, слизей, секретов и соков в организме.
• Защитная функция.
• Поддержание теплового баланса в организме.
• Предохраняет организм от перегрева.
• Стабилизация структур, благодаря полярности молекул.
• Осморегуляция.
• Гидравлический скелет (форма, упругость, объем клеток).
• Среда для физиологических процессов (оплодотворение)
• У растений обусловливает осмос и тургор, движение устьиц, транспирацию, набухание и прорастание семян.
• Источник кислорода при фотосинтезе.
• Распространение гамет, семян, личинок, способствует миграциям.
• Эволюционная роль в видообразовании: недостаток воды как фактор естественного отбора.

Неорганические ионы. К неорганическим ионам клетки относятся: катионы K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, NH₃⁺ и анионы Cl^-, NO₃^-, H₂PO₄^-, HCO₃^-, HPO₄^2-.

Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе нервного и мышечного возбуждения. Na⁺ - участвует в поляризации клеточной мембраны генерации биоэлектрических потенциалов, регуляции ритма сердечной деятельности (так же как и K⁺⁾,

в водообмене организма, основной элемент буферной системы, участвует в синтезе гормонов. K⁺ активизирует ферменты белкового синтеза, участвует в фотосинтезе.

Анионы фосфорной кислоты – компонент АТФ, нуклеотидов, ряда ферментов, создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной среды организма на уровне 6-9.

Угольная кислота и ее анионы создают бикарбонатную буферную систему и поддерживают рН внеклеточной среды (плазмы крови) на уровне 4-7.

Соединения азота служат источником минерального питания, синтеза белков, нуклеиновых кислот. Атомы фосфора входят в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, а т.ж. костей позвоночных, хитинового покрова членистоногих. Ионы кальция входят в состав мембранных структур, вещества костей, внешнего скелета водорослей, раковин моллюсков, кораллов, они т.ж. необходимы для осуществления мышечного сокращения, свертывания крови. Mg²⁺ активирует синтез ДНК и энергообмен. Ионы железа - компонент гемоглобина, ряда окислительных ферментов, участвующих в процессе фотосинтеза.

Дата добавления: 2015-05-26