Химический состав клетки: вода и минеральные вещества

1. Химический состав клетки. Вода и ее роль в жизнедеятельности клетки. Минеральные вещества.

2. Элементы, входящие в состав клетки:

Макроэлементы
99% всей массы клетки:
O, C, H, N, S, P, K, Mg,
Na, Ca, Fe, Cl
Микроэлементы
Ультрамикроконцентрация
элементы
в клетке
концентрация
0,001%-0,000001%
в клетке
ионы тяжелых
˃0,000001%, это:
металлов,
Au, Ra, Cs, Be, U, Hg, Se
входящих в состав
ферментов, гормонов:
Cu, Zn, I, F

3. Биогенные элементы

O Кислород
C Углерод
H Водород
N
Азот
S
Сера
P
Фосфор
Биогенные элементы (биофильные элементы) – это химические
элементы, которые постоянно входят в состав организмов и
необходимы для их жизнедеятельности.

4. Функции химических элементов в клетке

Элемент
Функция
1) О, Н
Входят в состав воды и биологических веществ.
2) С, О, Н, N
Входят в состав белков, жиров, липидов, нуклеиновых кислот, углеводов.
3) K, Na, Cl
Участвуют в проведении нервных импульсов.
4) Ca
Компонент костей, зубов, необходим для мышечного сокращения, компонент свертывания крови,
участвует в биохимических реакциях.
5) Mg
Структурный компонент хлорофилла, поддерживает работу рибосом и митохондрий. Входит в
состав костной ткани.
6) Fe
Структурный компонент гемоглобина, миоглобина. Придаёт крови красный цвет.
7) S
Входит в состав серосодержащих соединений: аминокислот, белков.
8) P
Входит в состав нуклеиновых кислот, костной ткани. Участвует в мышечном сокращении.
9) B
Стимулирует синтез белков, обновляя все клетки тканей и органов.
10) Mn, Zn, Cu
Активаторы ферментов, влияют на процессы тканевого дыхания.
11) Co
Входит в состав витамина В12. Участвует в образовании эритроцитов.
12) F
Входит в состав эмали зубов и костей.
13) I
Входит в состав тироксина, гормона щитовидной железы.

5. Минеральные вещества

В клетках живых организмов
содержатся
минеральные
вещества – это химические
элементы и их комбинации,
жизненно важные для нормальной
работы клеток и реализации их
биологических задач.
Присутствуя в клетках всех
форм
жизни,
они
играют
первостепенную
роль
в
метаболических процессах.

6. Функции минеральных веществ

Минеральные элементы оказывают воздействие на:
• Поддержание кислотно-щелочного баланса (буферные свойства)
в теле;
• Регулирование осмотического давления и гидратации клеток.
В соединении с органическими соединениями, минеральные
вещества играют важную роль во множестве процессов:
• Железо необходимо для синтеза гемоглобина;
• Магний является компонентом хлорофилла;
• Медь входит в состав разнообразных окислительных энзимов;
• Йод является составной частью гормона тироксина;
• Натрий и калий создают электрический потенциал на мембранах
нейронов;
• Кобальт является частью витамина B12.

7. Буферность – способность раствора сохранять определенную концентрацию водородных ионов (рН).

Кислотность раствора определяется
концентрацией в нем ионов Н+
• Нейтральный раствор – рН = 7
• Кислый раствор – рН < 7
• Щелочной раствор – рН > 7

8. Формы воды в клетке

Свободная
Связанная
• Межклеточные пространства • Клеточные структуры
• Молекулы белка
• Сосуды
• Мембраны
• Вакуоли
• Волокна
• Полости органов

9. Количество воды в клетке

Вода занимает первое место среди химических
соединений в организме.
• В клетках развивающегося зародыша - 90%
• В клетках мышечной ткани – 76 %
• В клетках костной ткани – 20 %

10. Количество воды в клетке

• В молодом организме человека и животного –
80 % от массы клетки;
• В клетках старого организма – 60%;
• В головном мозге – 85%;
• В клетках эмали зубов до 15 %.

11. Функции воды

• Поддержание здорового пищеварения. Жидкость играет ключевую роль в
преобразовании пищи в гомогенную массу, облегчая дальнейшее переваривание. Объем
потребляемой воды напрямую влияет на секрецию желудочного сока.
• Поддержание стабильной температуры тела и циркуляции крови. Вода участвует в
терморегуляции, помогая удерживать тепло и смягчать воздействие внешних температурных
колебаний.
• Обеспечение клеток питательными веществами и кислородом. Благодаря участию в
лимфатической системе и кровотоке, вода способствует транспортировке необходимых
элементов, таких как питательные вещества, гормоны, кислород и антитела, к клеткам.
• Устранение вредных веществ и избытка солей. Адекватное потребление жидкости
поддерживает активный метаболизм, что помогает в борьбе с лишним весом и очищении
организма.
• Поддержка здоровья суставов и защита органов. Дефицит воды негативно отражается
на состоянии суставов, в то время как достаточное её потребление способствует их
подвижности и гибкости.
• Увлажнение и омоложение кожи. Вода обеспечивает гидратацию клеток изнутри, тем
самым увлажняя кожу и замедляя процессы старения.

12. Свойства воды и ее биологическая роль

Свойства воды
Роль в жизнедеятельности
клетки
1. Способность растворять в себе вещества.
- все биохимические реакции протекают в
водных растворах;
- среда для транспорта различных веществ
(поддержание гомеостаза).
2. Высокая теплоемкость и теплопроводность.
- поддержание теплового равновесия;
- равномерное распределение тепла между
всеми частями организма.
3. Высокая интенсивность испарения.
- приводит к быстрой потере тепла;
- предохраняет от перегрева.
4. Несжимаемость воды.
- поддержание формы клетки.
5. Высокая сила поверхности натяжения воды.
- обеспечивает восходящий и нисходящий
транспорт веществ в растениях и движение
крови в капиллярах.