Неорганические вещества клетки

Единство химического состава живой материи
Макроэлементы (до 0,001%)
А) 98%(от всех макроэлементов)- O,H, N, C
Б)от 0,1 до 0,001%- K Mg Na Ca Fe S P Cl
Микроэлементы (от 0,002 %)-
Ионы тяжелых металлов, входящих в состав ферментов, гормонов и др.- B Co Cu Mo Zn I Br и др.
Ультрамикроэлементы (доли 0,00001%) – золото, уран, селен

Биогенные элементы
Биогенные элементы – химические элементы, которые входят в состав клеток и выполняют биологические функции (H, O, N, C, P, S)
Молекула серотонина, секретный код счастья

Вода – одно из самых распространенных веществ на Земле, она покрывает большую часть земной поверхности и входит в состав всех живых организмов.
Вода

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%

При потере большей части воды многие
организмы гибнут, а ряд одноклеточных и даже
многоклеточных организмов временно утрачивают
все признаки жизни (анабиоз):
При потере воды до 2% массы тела (1-1,5 л) появляется жажда, при утрате 6-8% наступает полуобморочное состояние,
При нехватке 10% появляются галлюцинации, нарушается глотание.
При 20% потери воды наступает СМЕРТЬ!
Высокое содержание воды в клетке - важнейшее условие ее деятельности.

Строение молекулы воды
Вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода и при этом электронейтральна. У молекулы воды один конец несёт положительный заряд, а другой - отрицательный– 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.

Значение воды в клетке
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.

Продолжение. Значение воды в клетке
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 - присоединение ОН- или Н+ воды с образованием новых веществ
б) Фотолиз воды – расщепление воды под действием света до Н+ и О2

Продолжение. Значение воды в клетке
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).

Продолжение. Значение воды в клетке
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.

Продолжение. Значение воды в клетке
Теплорегуляция.
Вода обладает высокой удельной теплоемкостью и теплопроводностью, что позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме.

Минеральные соли клетки
Молекулы солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы.
СОЛЬ
Диссоциация
Ионы
Положительно заряженные
(катионы)
К+ Na+ Ca2+
Сl- HCO3- HSO4-
Отрицательно заряженные
(анионы)

Значение ионов солей
1. К+ Na+ Ca2+ играют роль в возникновении нервного и мышечного возбуждения.
2. Разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану.