Клітина

З погляду концепції живих систем за А. Ленінджером.

Жива клітина – це здатна до саморегуляції та самовідтворення ізотермічна система органічних молекул, що отримує енергію та ресурси з навколишнього середовища.

У клітині протікає багато послідовних реакцій, швидкість яких регулюється самої клітиною.

Клітина підтримує себе у стаціонарному динамічному стані, далекому від рівноваги з довкіллям.

Клітини функціонують за принципом мінімальної витрати компонентів та процесів.

Т.о. клітина – елементарна жива відкрита система, здатна до самостійного існування, відтворення та розвитку. Вона є елементарною структурно-функціональною одиницею всіх живих організмів.

Хімічний склад клітин.

Зі 110 елементів періодичної системи Менделєєва в організмі людини виявлено 86 постійно присутніх. 25 їх необхідні нормальної життєдіяльності, причому 18 їх необхідні абсолютно, а 7 - корисні. Відповідно до процентного вмісту в клітині хімічні елементи ділять на три групи:

Макроелементи Основні елементи (органогени) – водень, вуглець, кисень, азот. Їхня концентрація: 98 – 99,9 %. Вони є універсальними компонентами органічних сполук клітини.

Мікроелементи – натрій, магній, фосфор, сірка, хлор, калій, кальцій, залізо. Їхня концентрація 0,1%.

Ультрамікроелементи – бір, кремній, ванадій, марганець, кобальт, мідь, цинк, молібден, селен, йод, бром, фтор. Вони впливають обмін речовин. Їх відсутність є причиною захворювань (цинк – цукровий діабет, йод – ендемічний зоб, залізо – злоякісна анемія тощо).

Сучасній медицині відомі факти негативної взаємодії вітамінів та мінералів:

Цинк знижує засвоєння міді та конкурує за засвоєння із залізом та кальцієм; (А дефіцит цинку викликає ослаблення імунної системи, ряд патологічних станів із боку залоз внутрішньої секреції).

Кальцій та залізо знижують засвоєння марганцю;

Вітамін Е погано поєднується із залізом, а вітамін С – з вітамінами групи В.

Позитивний взаємовплив:

Вітамін Е та селен, а також кальцій та вітамін К діють синергічно;

Для засвоєння кальцію потрібен вітамін Д;

Мідь сприяє засвоєнню та підвищує ефективність використання заліза в організмі.

Неорганічні компоненти клітки.

Вода– найважливіша складова частина клітини, універсальне дисперсійне середовище живої матерії. Активні клітини наземних організмів складаються з 60 – 95% з води. У клітинах, що покояться, і тканинах (насіння, суперечки) води 10 - 20%. Вода в клітині знаходиться у двох формах – вільної та пов'язаної з клітинними колоїдами. Вільна вода є розчинником та дисперсійним середовищем колоїдної системи протоплазми. Її 95%. Пов'язана вода (4 – 5 %) усієї води клітини утворює неміцні водневі та гідроксильні зв'язки з білками.

Властивості води:

Вода – природний розчинник для мінеральних іонів та інших речовин.

Вода - дисперсійна фаза колоїдної системи протоплазми.

Вода є середовищем реакцій метаболізму клітини, т.к. Фізіологічні процеси відбуваються у виключно водному середовищі. Забезпечує реакції гідролізу, гідратації, набухання.

Бере участь у багатьох ферментативних реакціях клітини та утворюється у процесі обміну речовин.

Вода - джерело іонів водню при фотосинтезі рослин.

Біологічне значення води:

Більшість біохімічних реакцій йде лише у водному розчині, багато речовин надходять і виводяться з клітин у розчиненому вигляді. Це характеризує транспортну функцію води.

Вода забезпечує реакції гідролізу – розщеплення білків, жирів, вуглеводів під впливом води.

Завдяки великій теплоті випаровування відбувається охолодження організму. Наприклад, потовиділення у людини або транспірація у рослин.

Велика теплоємність та теплопровідність води сприяє рівномірному розподілу тепла у клітині.

Завдяки силам адгезії (вода – ґрунт) та когезії (вода – вода) вода має властивість капілярності.

Нестискання води визначає напружений стан клітинних стінок (тургор), гідростатичний скелет у круглих хробаків.

Сьогодні виявлено та виділено у чистому вигляді багато хімічних елементів таблиці Менделєєва, а п'ята їх частина зустрічається у кожному живому організмі. Вони, подібно до цеглинок, є головними складовими органічних і неорганічних речовин.

Які хімічні елементи входять до складу клітини, з біології яких речовин можна будувати висновки про їх наявності у організмі - це ми розглянемо далі у статті.

Що таке сталість хімічного складу

Для дотримання стабільності в організмі кожна клітина повинна підтримувати концентрацію кожної своєї складової постійному рівні. Цей рівень визначається видовою приналежністю, довкіллям, екологічними факторами.

Щоб відповісти на запитання, які хімічні елементи входять до складу клітини, необхідно чітко розуміти, що у складі будь-якої речовини є якісь із складових таблиці Менделєєва.

Іноді йдеться про соті і тисячні частини відсотка вмісту певного елемента в клітині, але при цьому зміна названого числа хоча б на тисячну частину вже може нести серйозні наслідки для організму.

Зі 118 хімічних елементів у клітині людини має бути як мінімум 24. Немає таких складових, які зустрічалися б у живому організмі, але не входили до складу неживих об'єктів природи. Цей факт підтверджує тісний зв'язок між живим та неживим в екосистемі.

Роль різних елементів, що входять до складу клітини

Тож які хімічні елементи входять до складу клітини? Їх роль у життєдіяльності організму, слід зазначити, безпосередньо залежить від частоти народження та концентрації їх у цитоплазмі. Однак, незважаючи на різний вміст елементів у клітині, значимість кожного з них однаково висока. Дефіцит будь-якого з них може призвести до шкідливого впливу на організм, відключивши з метаболізму найважливіші біохімічні реакції.

Перераховуючи, які хімічні елементи входять до складу клітини людини, слід згадати три основні види, які ми розглянемо далі:

Основні біогенні елементи клітини

Не дивно, що елементи О, С, Н, N відносяться до біогенних, адже саме вони утворюють усі органічні та багато неорганічних речовин. Неможливо уявити білки, жири, вуглеводи чи нукленові кислоти без цих найважливіших для організму складових.

Функція цих елементів визначила їх високий вміст організмі. На частку в сукупності припадає 98% від усієї сухої маси тіла. У чому може проявлятися активність цих ферментів?

1. Кисень. Його вміст у клітині близько 62% загальної сухої маси. Функції: побудова органічних та неорганічних речовин, участь у ланцюгу дихання;
2. Вуглець. Його зміст сягає 20%. Основна функція: входить до складу всіх;
3. Водень. Його концентрація набуває значення 10%. Крім того, що цей елемент є складовою органічних речовин та води, він також бере участь у перетвореннях енергії;
4. Азот. Кількість вбирається у 3-5%. Його основна роль – це утворення амінокислот, нуклеїнових кислот, АТФ, багатьох вітамінів, гемоглобіну, гемоціаніну, хлорофілу.

Ось які хімічні елементи входять до складу клітини та утворюють більшість необхідних для нормальної життєдіяльності речовин.

Значення макроелементів

Макроелементи допоможуть підказати, які хімічні елементи входять до складу клітини. З курсу біології стає зрозуміло, що крім основних, 2% сухої маси становлять інші складові періодичної таблиці. І до макроелементів належать ті з них, вміст яких не нижчий за 0,01%. Їхні основні функції представлені у вигляді таблиці.

Сподіваємося, з перерахованого нескладно визначити, які хімічні елементи входять до складу клітини та належать до макроелементів.

Мікроелементи

Є й такі складові клітини, без яких організм не може нормально функціонувати, проте їх вміст завжди менший за 0,01%. Давайте визначимо, які хімічні елементи входять до складу клітини та відносяться до групи мікроелементів.

Органічні та неорганічні речовини

Крім перелічених, ще якісь хімічні елементи входять до складу клітини? Відповіді можна знайти, просто вивчивши будову більшості речовин організму. Серед них виділяють молекули органічного та неорганічного походження, і кожна з цих груп має у складі фіксований набір елементів.

Основні класи органічних речовин - це білки, нуклеїнові кислоти, жири та вуглеводи. Вони побудовані повністю з основних біогенних елементів: скелет молекули завжди утворений вуглецем, а водень, кисень та азот входять до складу радикалів. У тварин домінуючим класом є білки, а рослин - полісахариди.

Неорганічні речовини – це все мінеральні солі та, звичайно ж, вода. Серед усієї неорганіки у клітині найбільше Н 2 Про, у якій розчинені інші речовини.

Все сказане вище допоможе вам визначити, які хімічні елементи входять до складу клітини, та їх функції в організмі більше не будуть для вас загадкою.

Клітина - це не тільки структурна одиниця всього живого, своєрідна цегла життя, а й маленька біохімічна фабрика, на якій кожну частку секунди відбуваються різні перетворення та реакції. Так формуються необхідні життя і зростання організму структурні компоненти: мінеральні речовини клітини, вода і органічні сполуки. Тому дуже важливо знати, що буде, якщо якогось із них не вистачить. Яку роль грають різні сполуки у житті цих крихітних, не видимих ​​неозброєним оком, структурних частинок живих систем? Постараємося розібратися у цьому питанні.

Класифікація речовин клітини

Всі сполуки, що становлять масу клітини, що формують її структурні частини та відповідають за її розвиток, харчування, дихання, пластичний та нормальний розвиток, можна розділити на три великі групи. Це такі категорії, як:

• органічні;
• неорганічні речовини клітини (мінеральні солі);
• вода.

Часто останню відносять до другої групи неорганічних компонентів. Крім цих категорій, можна позначити ті, що складаються з їхнього поєднання. Це метали, що входять до складу молекул органічних сполук (наприклад, молекула гемоглобіну, що містить іон заліза, є білковою за своєю природою).

Мінеральні речовини клітини

Якщо говорити конкретно про мінеральні або неорганічні сполуки, що входять до складу кожного живого організму, то вони також неоднакові і за природою, і за кількісним змістом. Тому мають свою класифікацію.

Усі неорганічні сполуки можна поділити на три групи.

1. Макроелементи. Ті, вміст яких усередині клітини перевищує 0,02% від загальної маси неорганічних речовин. Приклад: вуглець, кисень, водень, азот, магній, кальцій, калій, хлор, сірка, фосфор, натрій.
2. Мікроелементи – менше 0,02%. До них належать: цинк, мідь, хром, селен, кобальт, марганець, фтор, нікель, ванадій, йод, германій.
3. Ультрамікроелементи – вміст менше 0,0000001%. Приклади: золото, цезій, платина, срібло, ртуть та інші.

Також можна виділити кілька елементів, які є органогенними, тобто становлять основу органічних сполук, з яких побудовано тіло живого організму. Це такі елементи, як:

• водень;
• азот;
• вуглець;
• кисень.

Вони будують молекули білків (основи життя), вуглеводів, ліпідів та інших речовин. Однак за нормальне функціонування організму відповідають також і мінеральні речовини. Хімічний склад клітини обчислюється десятками елементів таблиці Менделєєва, які є запорукою успішної життєдіяльності. Тільки близько 12 з усіх атомів не грають ролі зовсім або вона дуже мала і не вивчена.

Особливо важливими є деякі солі, які повинні надходити в організм з їжею щодня в достатній кількості, щоб не розвивалися різні хвороби. Для рослин це, наприклад, натрієва Для людини і тварин це солі кальцію, кухонна сіль як джерело натрію та хлору та ін.

Вода

Мінеральні речовини клітини поєднуються з водою в загальну групу тому не сказати про її значення не можна. Яку роль грає в організмі живих істот? Величезну. На початку статті ми порівнювали клітину із біохімічною фабрикою. Так ось, щомиті що відбуваються перетворення речовин здійснюються саме у водному середовищі. Вона - універсальний розчинник та середовище для хімічних взаємодій, процесів синтезу та розпаду.

Крім того, вода входить до складу внутрішнього середовища:

• цитоплазми;
• клітинного соку у рослин;
• крові у тварин та людини;
• сечі;
• слини інших біологічних рідин.

Зневоднення означає смерть всім організмів без винятку. Вода – це середовище життя для величезної кількості різноманітних представників флори та фауни. Тому переоцінити значення цього складно, воно воістину безмежно велике.

Макроелементи та їх значення

Мінеральні речовини клітини для нормальної роботи мають велике значення. Насамперед це стосується якраз макроелементів. Роль кожного їх докладно вивчена і давно встановлено. Які атоми становлять групу макроелементів, ми вже вище перераховували, тому не будемо повторюватися. Коротко позначимо роль основних із них.

1. Кальцій. Солі його необхідні для постачання в організм іонів Са2+. Самі іони беруть участь у процесах зупинки та зсідання крові, забезпечують екзоцитоз клітини, а також м'язові скорочення, у тому числі серцеві. Нерозчинні солі – основа міцних кісток та зубів тварин та людини.
2. Калій та натрій. Підтримують стан клітини, формують натрієво-калієвий насос серця.
3. Хлор – бере участь у забезпеченні електронейтральності клітини.
4. Фосфор, сірка, азот є складовими частинами багатьох органічних сполук, а також беруть участь у роботі м'язів, складі кісток.

Звичайно, якщо розглядати кожен елемент докладніше, то можна багато сказати і про його надлишок в організмі, і про нестачу. Адже і те, й інше шкідливо і призводить до захворювань різного роду.

Мікроелементи

Роль мінеральних речовин у клітині, які належать до групи мікроелементів, також велика. Незважаючи на те, що їх вміст дуже мало в клітині, без них вона не зможе довго нормально функціонувати. Найголовнішими з усіх перерахованих вище атомів у цій категорії є такі як:

• цинк;
• мідь;
• селен;
• фтор;
• кобальт.

Нормальний рівень йоду необхідний підтримки роботи щитовидної залози і вироблення гормонів. Фтор потрібен організму для зміцнення емалі зубів, а рослинам - для збереження еластичності та насиченого забарвлення листя.

Цинк та мідь – це елементи, що входять до складу багатьох ферментів та вітамінів. Вони виступають важливими учасниками процесів синтезу та пластичного обміну.

Селен – активний учасник процесів регуляції, є необхідним для роботи ендокринної системи елементом. Кобальт має іншу назву - вітамін В 12 , а всі сполуки цієї групи вкрай важливі для імунної системи.

Тому функції мінеральних речовин у клітині, які утворені мікроелементами, анітрохи не менше, ніж ті, що виконують макроструктури. Тому важливо споживати й ті та інші в достатній кількості.

Ультрамікроелементи

Мінеральні речовини клітини, які утворені ультрамікроелементами, відіграють не таку значну роль, як вищезгадані. Однак їх тривалий недолік може призводити до розвитку дуже неприємних, а іноді і дуже небезпечних для здоров'я наслідків.

Наприклад, селен відносять і до цієї групи також. Його тривала нестача провокує розвиток ракових пухлин. Тому він вважається незамінним. А ось золото і срібло - це метали, які негативно впливають на бактерії, знищуючи їх. Тому всередині клітини грають бактерицидну роль.

Однак загалом слід сказати, що функції ультрамікроелементів ще не до кінця розкриті вченими, і значення їх залишається наразі незрозумілим.

Метали та органічні речовини

Багато металів входять до складу органічних молекул. Наприклад, магній – кофермент хлорофілу, необхідного для фотосинтезу рослин. Залізо – частина молекули гемоглобіну, без якого неможливо здійснювати дихання. Мідь, цинк, марганець та інші – частини молекул ферментів, вітамінів та гормонів.

Очевидно, що всі ці сполуки є важливими для організму. Віднести їх повністю до мінеральних не можна, проте частково все ж таки слід.

Мінеральні речовини клітини та їх значення: 5 клас, таблиця

Щоб узагальнити те, що було нами сказано протягом статті, складемо загальну таблицю, в якій відобразимо, які бувають мінеральні сполуки та навіщо вони потрібні. Використовувати її можна при поясненні цієї теми школярам, ​​наприклад у п'ятому класі навчання.

Таким чином, мінеральні речовини клітини та їх значення будуть засвоєні школярами в курсі основного ступеня навчання.

Наслідки нестачі мінеральних сполук

Коли ми говоримо про те, що роль мінеральних речовин у клітині важлива, то маємо навести приклади, що доводять цей факт.

Перерахуємо деякі захворювання, які розвиваються при нестачі або надлишку яких-небудь із зазначених у ході статті сполук.

1. Гіпертонія.
2. Ішемія, серцева недостатність.
3. Зоб та інші захворювання щитовидної залози (Базедова хвороба та інші).
4. Анемія.
5. Неправильне зростання та розвиток.
6. Ракові пухлини.
7. Флюороз та карієс.
8. Захворювання крові.
9. Розлад м'язової та нервової системи.
10. Порушення травлення.

Звісно, ​​це далеко не повний перелік. Тому необхідно ретельно стежити, щоб щоденний раціон харчування був правильним і збалансованим.

До них відносяться вода та мінеральні солі.

Воданеобхідна реалізації життєвих процесів у клітині. Її вміст становить 70-80% від маси клітини. Основні функції води:

є універсальним розчинником;

є середовищем, у якому протікають біохімічні реакції;

визначає фізіологічні властивості клітини (еластичність, об'єм);

бере участь у хімічних реакціях;

підтримує теплову рівновагу організму завдяки високій теплоємності та теплопровідності;

є основним засобом транспорту речовин.

Мінеральні соліприсутні в клітині у вигляді іонів: катіони К +, Na +, Ca 2+, Mg 2+; аніони – Cl-, HCO3-, H2РО4-.

3. Органічні речовини клітини.

Органічні сполуки клітини складаються з багатьох елементів (мономерів), що повторюються, і являють собою великі молекули - полімери. До них відносять білки, жири, вуглеводи та нуклеїнові кислоти. Їх вміст у клітині: білки –10-20%; жири – 1-5%; вуглеводи – 0,2-2,0%; нуклеїнові кислоти – 1-2%; низькомолекулярні органічні речовини - 01-05%.

Білки - Високомолекулярні (з великою молекулярною масою) органічні речовини. Структурною одиницею їхньої молекули є амінокислота. У освіті білків беруть участь 20 амінокислот. До складу молекули кожного білка входять лише певні амінокислоти у властивому цьому білку порядку розташування. Амінокислота має таку формулу:

H 2 N – CH – COOH

До складу амінокислот входять NH 2 – аміногрупа, що має основні властивості; СООН – карбоксильна група із кислотними властивостями; радикали, що відрізняють амінокислоти одна від одної.

Існують первинна, вторинна, третинна та четвертинна структури білка. Амінокислоти, з'єднані між собою пептидними зв'язками, визначають його первинну структуру. Білки первинної структури з допомогою водневих зв'язків з'єднуються у спіраль та утворюють вторинну структуру. Поліпептидні ланцюги, скручуючись певним чином компактну структуру, утворюють глобулу (куля) - третинна структура білка. Більшість білків має третинну структуру. Слід зазначити, що амінокислоти активні лише з поверхні глобули. Білки з глобулярною структурою поєднуються і формують четвертинну структуру (наприклад, гемоглобін). При дії високої температури, кислот та інших факторів складні білкові молекули руйнуються. денатурація білка. При поліпшенні умов денатурований білок здатний відновлювати свою структуру, а то й руйнується його первинна структура. Цей процес називається ренатурації.

Білки відрізняються видовою специфічністю: кожному за виду тварин характерний набір певних білків.

Розрізняють білки прості та складні. Прості складаються лише з амінокислот (наприклад, альбуміни, глобуліни, фібриноген, міозин та ін.). До складу складних білків, крім амінокислот, входять інші органічні сполуки, наприклад, жири і вуглеводи (ліпопротеїди, глікопротеїди та ін.).

Білки виконують такі функції:

ферментативну (наприклад, фермент амілаза розщеплює вуглеводи);

структурну (наприклад, входять до складу мембран та ін. органоїдів клітини);

рецепторну (наприклад, білок родопсин сприяє кращому зору);

транспортну (наприклад, гемоглобін переносить кисень або вуглекислий газ);

захисну (наприклад, білки імуноглобуліни беруть участь у формуванні імунітету);

рухову (наприклад, актин та міозин беруть участь у скороченні м'язових волокон);

гормональну (наприклад, інсулін перетворює глюкозу на глікоген);

енергетичну (при розщепленні 1 г білка виділяється 4,2 ккал енергії).

Жири (ліпіди) - сполуки трихатомного спирту гліцерину та високомолекулярних жирних кислот. Хімічна формула жирів:

CH 2 -O-C(O)-R¹

CH 2 -O-C(O)-R³, де радикали можуть бути різними.

Функції ліпідів у клітині:

структурна (беруть участь у побудові клітинної мембрани);

енергетична (при розпаді в організмі 1 г жиру виділяється 92 ккал енергії);

захисна (зберігають від втрати тепла, механічних пошкоджень);

жир - джерело ендогенної води (при окисненні 10 г жиру виділяється 11 г води);

регуляція обміну речовин.

Вуглеводи - Їх молекулу можна представити загальною формулою С n (Н 2 О) n - вуглець і вода.

Вуглеводи ділять на три групи: моносахариди (включають одну молекулу цукру – глюкоза, фруктоза та ін.), олігосахариди (включають від 2 до 10 залишків моносахаридів: сахароза, лактоза) та полісахариди (високомолекулярні сполуки – глікоген, крохмаль та ін.).

Функції вуглеводів:

служать вихідними елементами для побудови різноманітних органічних речовин, наприклад, при фотосинтезі – глюкоза;

основне джерело енергії для організму, при розкладанні з використанням кисню виділяється більше енергії, ніж при окисленні жиру;

захисна (наприклад, слиз, що виділяється різними залозами, містить багато вуглеводів; вона оберігає стінки порожнистих органів (бронхи, шлунок, кишечник) від механічних пошкоджень; маючи антисептичні властивості);

структурна та опорна функції: входять до складу плазматичної мембрани.

Нуклеїнові кислоти - Це біополімери, що містять фосфор. До них відносяться дезоксирибонуклеїнова (ДНК)і рибонуклеїнова (РНК) кислоти.

ДНК -найбільші біополімери, їх мономером є нуклеотид. Він складається із залишків трьох речовин: азотистої основи, вуглеводу дезоксирибози та фосфорної кислоти. Відомі 4 нуклеотиди, що беруть участь у освіті молекули ДНК. Дві азотисті основи є похідними піримідину - тимін і цитозин. Аденін і гуанін відносять до похідних пурину.

Відповідно до моделі ДНК, запропонованої Дж. Вотсоном і Ф. Криком (1953), молекула ДНК являє собою дві нитки, що спірально обвивають один одного.

Дві нитки молекули утримуються разом водневими зв'язками, які виникають між ними комплементарнимиазотистими основами. Аденін комплементарний тиміну, а гуанін – цитозину. ДНК у клітинах перебуває у ядрі, де вона разом із білками утворює хромосоми. ДНК є також у мітохондріях і пластидах, де їх молекули розташовуються у вигляді кільця. Основна функція ДНК- Зберігання спадкової інформації, укладеної в послідовності нуклеотидів, що утворюють її молекулу, і передача цієї інформації дочірнім клітинам.

Рибонуклеїнова кислотаодноланцюжкова. Нуклеотид РНК складається з однієї з азотистих основ (аденіну, гуаніну, цитозину або урацилу), вуглеводу рибози та залишку фосфорної кислоти.

Розрізняють кілька видів РНК.

Рибосомальна РНК(Р-РНК) у поєднанні з білком входить до складу рибосом. На рибосомах здійснюється синтез білка. Інформаційна РНК(РНК) переносить інформацію про синтез білка з ядра в цитоплазму. Транспортна РНК(Т-РНК) знаходиться в цитоплазмі; приєднує до себе певні амінокислоти та доставляє їх до рибосом – місця синтезу білка.

РНК знаходиться в ядерці, цитоплазмі, рибосомах, мітохондріях та пластидах. У природі є ще один вид РНК – вірусна. В одних вірусів вона виконує функцію зберігання та передачі спадкової інформації. В інших вірусів цю функцію виконує вірусна ДНК.

Аденозинтрифосфорна кислота (АТФ) - є особливим нуклеотидом, утвореним азотистою основою аденіном, вуглеводом рибозою та трьома залишками фосфорної кислоти.

АТФ - універсальне джерело енергії, необхідної для біологічних процесів, що протікають у клітині. Молекула АТФ дуже нестійка і здатна відщеплювати одну чи дві молекули фосфату із виділенням великої кількості енергії. Ця енергія витрачається забезпечення всіх життєвих функцій клітини – біосинтезу, руху, генерації електричного імпульсу та інших. Зв'язки у молекулі АТФ називаються макроергічними. Відщеплення фосфату від молекули АТФ супроводжується виділенням 40 кДж енергії. Синтез АТФ відбувається у мітохондріях.

Окрему групу серед макроелементів складають органогенні елементи(O, C, H, N), які утворюють молекули всіх органічних речовин.

Макроелементи, їх роль клітині.Органогенні елементикисень, вуглець, водень і азот становлять 98% хімічного вмісту клітини. Вони легко утворюють ковалентні зв'язки за рахунок узагальнення двох електронів (по одному від кожного атома) і завдяки цьому формують велику різноманітність органічних речовин у клітині.

Життєво важливими є й інші макроелементи у клітинах тварин і людини (калій, натрій, магній, кальцій, хлор, залізо), яких припадає на частку близько 1,9%.

Так, іони Калію та Натрію регулюють осмотичний тиск у клітині, зумовлюють нормальний ритм серцевої діяльності, виникнення та проведення нервового імпульсу. Іони Кальцію беруть участь у згортанні крові, скороченні м'язових волокон. Нерозчинні солі Кальція беруть участь у формуванні кісток та зубів.

Іони магнію відіграють важливу роль у функціонуванні рибосом та мітохондрій. Залізо входить до складу гемоглобіну.

Мікроелементи, їх роль клітині.Біологічна роль мікро- та ультрамікроелементів визначається не їх відсотковим вмістом, а тим, що вони входять до складу ферментів, вітамінів та гормонів. Наприклад, Кобальт входить до складу вітаміну В12, Йод – до складу гормону тироксину, Мідь – до складу ферментів, що каталізують окисно-відновні процеси.

Ультрамікроелементи, їх роль клітині.Їх концентрація не перевищує 0,000001%. Це такі елементи: золото, срібло, свинець, уран, селен, цезій, берилій, радій та ін. Фізіологічна роль багатьох хімічних елементів ще не встановлена, але вони необхідні для нормального функціонування організму. Наприклад, дефіцит ультрамікроелемента Селена призводить до розвитку ракових захворювань.

Узагальнені відомості про біологічне значення основних хімічних елементів, які у клітинах живих організмів, представлені у таблиці 4.1.

При нестачі важливого хімічного елемента у ґрунті певного регіону, що зумовлює дефіцит його в організмі місцевих жителів, виникають так звані ендемічні хвороби

Усі хімічні елементи містяться у клітині як іонів чи входять до складу хімічних речовин.

Табл. 4.1.Основні хімічні елементи клітини та їх значення для життя діяльності організмів

Хімічні речовини клітини