Хімічний склад клітини. Неорганічні речовини . Біологія

19.02.2017

Хімічний склад клітини. Неорганічні речовини

Атомний і молекулярний склад клітини. В мікроскопічній клітці міститься кілька тисяч речовин, які беруть участь у різноманітних хімічних реакціях. Хімічні процеси, що протікають у клітці, – одне з основних умов її життя, розвитку, функціонування.

Усі клітки тваринних і рослинних організмів, а також мікроорганізмів подібні по хімічному складі, що свідчить про єдність органічного світу.

Вміст хімічних елементів у клітці

Хімічний склад клітини. Неорганічні речовини . Біологія

У таблиці приведені дані про атомний склад кліток. З 109 елементів періодичної системи Менделєєва в клітках виявлена значна їхня більшість. Одні елементи містяться в клітинах у відносно великій кількості, інші – в малому. Особливо великий зміст у клітці чотирьох елементів – кисню, вуглецю, азоту і водню. У сумі вони складають майже 98% усього вмісту клітки. Наступну групу складають вісім елементів, зміст яких у клітці обчислюється десятими і сотими частками відсотка. Це сіра, фосфор, хлор, калій, магній, натрій, кальцій, залізо. В сумі вони складають 1,9%. Всі інші елементи містяться в клітці у винятково малих кількостях (менше 0,01%).

Таким чином, у клітці немає яких-небудь особливих елементів, характерних тільки для живої природи. Це вказує на зв’язок і єдність живої і неживої природи. На атомному рівні розходжень між хімічним складом органічного і неорганічного світу немає. Розходження виявляються на більш високому рівні організації – молекулярному. Як видно з таблиці, в, живих тілах поряд з речовинами, поширеними в неживій природі, міститься безліч речовин, характерних тільки для живих організмів.

Зміст у клітці хімічних сполук

Хімічний склад клітини. Неорганічні речовини . Біологія
Вода. На першому місці серед речовин клітини стоїть вода. Вона становить майже 80% маси клітини. Вода – найважливіший компонент клітини не тільки за кількістю. Їй належить істотна і різноманітна роль у житті клітини.

Вода визначає фізичні властивості клітини – її об’єм, пружність. Велике значення води в утворенні структури молекул органічних речовин, зокрема структури білків, яка необхідна для виконання їх функцій. Велике значення води як розчинника: багато речовини надходять у клітину із зовнішнього середовища у водному розчині та у водному ж розчині відпрацьовані продукти виводяться з клітини. Нарешті, вода є безпосереднім учасником багатьох хімічних реакцій (розщеплення білків, вуглеводів, жирів і ін).

Пристосованість клітини до функціонування у водному середовищі служить аргументом на користь того, що життя на Землі зародилося у воді.

Біологічна роль води визначається особливістю її молекулярної структури, полярністю її молекул.

Особливості молекулярної структури води пояснюють і її властивості як розчинника. Існує багато речовин, добре розчинних у воді: такі багато солі, кислоти, луги, а з органічних речовин – багато спирти, аміни, вуглеводи, білки та інші Речовини, добре розчинні у воді, називаються гідрофільними речовинами (грец. «гидрос» – вода, «филео» – люблю). Відомо багато речовин, які погано або зовсім нерозчинні у воді, наприклад жири, клітковина та ін. Їх називають гідрофобними речовинами (грец. «гидрос» вода, «фобос»– страх, ненависть). Від чого ж залежить гідрофільність або гідрофобність речовини? Гідрофільні речовини, якщо їх молекулі містяться групи атомів, здатні вступати з молекулами води в електростатичну взаємодію або утворювати з ними водневі зв’язки. У клітці міститься багато гідрофільних речовин: солі, вуглеводи, білки, низькомолекулярні органічні сполуки. Є в клітці і гідрофобні речовини, наприклад жири. Найтонший шар гідрофобних речовин входить до складу клітинних мембран. Завдяки цьому обмежується пересування води з довкілля у клітину і назад, а також з одних ділянок клітини в інші.

Солі. До неорганічних речовин клітини, крім води, відносяться також солі. Для процесів життєдіяльності з вхідних в склад солей катіонів найбільш важливі K +. Na +. Ca 2+. Mg 2+. з аніонів HPO4 2-. H2 PO4 -. Cl -. HCO3 — .

Концентрація катіонів і аніонів у клітині і в середовищі її проживання, як правило, різко різна. Так, усередині клітини завжди досить висока концентрація іонів калію і дуже мала іонів натрію. Навпаки, в навколишньому клітку середовищі в плазмі крові, в морській воді – мало іонів калію і багато іонів натрію. Поки жива клітина, це співвідношення іонів всередині і поза клітини стійко підтримується. Після смерті клітини вміст іонів у клітині і в середовищі швидко вирівнюється. Містяться в клітці іони мають важливе значення для нормального функціонування клітини, а також для підтримки всередині клітини постійної реакції. Незважаючи на те, що в процесі життєдіяльності безперервно утворюються кислоти і луги, в нормі реакція клітини слаболужна, майже нейтральна. Це забезпечується містяться в ній аніонами слабких кислот (HCO3 -. HPO4 2 ) і слабкими кислотами (H2 CO3 ), які пов’язують і віддають іони водню, у результаті чого реакція внутрішнього середовища клітини практично не змінюється.

Неорганічні речовини містяться в клітці не тільки в розчиненому, але й у твердому стані. Зокрема, міцність і твердість кісткової тканини забезпечуються фосфатом кальцію, а раковин молюсків, – карбонатом кальцію.

Про що свідчить подібність хімічного складу клітин різних організмів? 2. Чим відрізняється хімічний складу тіл живої і неживої природи? 3. Яка біологічна роль води в клітині? 4. Назвіть іони неорганічних сполук, які містяться в клітці.

Короткий опис статті: який зв’язок існує між структурою молекул води та її властивості

Джерело: Хімічний склад клітини. Неорганічні речовини | Біологія

Також ви можете прочитати