Неорганічні речовини клітини

До складу клітини входить близько 70 елементів періодичної системи елементів Менделєєва, а 24 з них присутні у всіх типах клітин. Всі присутні в клітці елементи діляться, в залежності від їх вмісту в клітині, на групи:

макроелементи – H, O, N, C, Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S;
мікроелементи – В, Ni, Cu, Co, Zn, Mb та ін;
ультрамікроелементи – U, Ra, Au, Pb, Hg, Se та ін
До складу клітини входять молекули неорганічних і органічних сполук.
Неорганічні сполуки клітини – вода і неорганічні іони.
Вода – найважливіша неорганічне речовина клітини. Всі біохімічні реакції відбуваються у водних розчинах. Молекула води має нелінійну просторову структуру і володіє полярністю. Між окремими молекулами води утворюються водневі зв’язки, що визначають фізичні та хімічні властивості води.
Фізичні властивості води: так як молекули води полярні, то вода має властивість розчиняти полярні молекули інших речовин. Речовини, розчинні у воді, називаються гідрофільними. Речовини, нерозчинні у воді називаються гідрофобними.

Вода має високу питому теплоємність. Щоб розірвати численні водневі зв’язки, наявні між молекулами води, потрібно поглинути велику кількість енергії. Згадайте, як довго нагрівається до кипіння чайник. Ця властивість води забезпечує підтримку теплового балансу в організмі.
Для випаровування води необхідна досить велика енергія. Температура кипіння води вище, ніж у багатьох інших речовин. Ця властивість води охороняє організм від перегріву.
Вода може перебувати в трьох агрегатних станах – рідкому, твердому і газоподібному.
Водневі зв’язки обумовлюють в’язкість води і зчеплення її молекул з молекулами інших речовин. Завдяки силам зчеплення молекул на поверхні води створюється плівка, що володіє такою характеристикою, як поверхневий натяг.

При охолодженні рух молекул води сповільнюється. Кількість водневих зв’язків між молекулами стає максимальним. Найбільшою щільності вода досягає при 4 С ?. При замерзанні вода розширюється (необхідно місце для утворення водневих зв’язків) і її щільність зменшується. Тому лід плаває.
Біологічні функції води. Вода забезпечує пересування речовин в клітині і організмі, поглинання речовин і виведення продуктів метаболізму. У природі вода переносить продукти життєдіяльності в грунту і до водойм.

Вода – активний учасник реакцій обміну речовин.
Вода бере участь в утворенні змащувальних рідин і слизів, секретів і соків в організмі. Ці рідини знаходяться в суглобах хребетних тварин, в плевральній порожнині, в околосердечной сумці.
Вода входить до складу слизів, які полегшують пересування речовин по кишечнику, створюють вологе середовище на слизових оболонках дихальних шляхів. Водну основу мають і секрети, що виділяються деякими залозами і органами: слина, сльози, жовч, сперма і т. д.
Неорганічні іони. До неорганічних іонів клітини відносяться: катіони K +, Na +, Ca2 +, Mg2 +, NH3 + і аніони Cl-, NO3-, Н2PO4-, NCO3-, НPO42-.

Різниця між кількістю катіонів та аніонів (Nа +, Ка +, Сl-) на поверхні і всередині клітини забезпечує виникнення потенціалу дії, що лежить в основі нервового і м’язового збудження.
Аніони фосфорної кислоти створюють фосфатну буферну систему, що підтримує рН внутрішньоклітинного середовища організму на рівні 6-9.
Вугільна кислота та її аніони створюють бикарбонатную буферну систему і підтримують рН позаклітинної середовища (плазми крові) на рівні 7-4.
Сполуки азоту служать джерелом мінерального живлення, синтезу білків, нуклеїнових кислот. Атоми фосфору входять до складу нуклеїнових кислот, фосфоліпідів, а також кісток хребетних, хітинового покриву членистоногих. Іони кальцію входять до складу речовини кісток; вони також необхідні для здійснення м’язового скорочення, згортання крові.

Посилання на основну публікацію