Химическа организация на клетките на живите организми - състав, вещества и функции

Таблица. Основните химически елементи в клетките на живите организми

Елементите са основните единици на материята. От 92 стабилни елемента, открити на Земята, само 25 са открити в организмите на живите същества, а 16–18 са жизненоважни. Елементите, за които е известно, че имат универсална стойност за всички живи организми, включват водород (H), кислород (O), въглерод (C), азот (N), калций (Ca), фосфор (P), калий (К), сяра (S), хлор (Cl), натрий (Na), магнезий (mg) и желязо (Fe).

Всички елементи, които влизат в химичния състав на тялото, в зависимост от техния дял на съдържанието в клетката, могат да бъдат разделени на четири групи:

Органогени (биоелементи) - Химически елементи, които са част от всички органични съединения и съставляват около 98% от масата на клетката:

  • Водород - компонент на водата и органичните молекули
  • Въглерод - Основата на органичните молекули
  • Азот - компонент на протеините и нуклеиновите киселини
  • Кислород - необходим за клетъчното дишане

Макро елементи - Елементи, съдържащи се в клетка в значително по -малки количества - десети и стотни от процент:

  • Натрий - важен за функционирането на нервите
  • Магнезий - компонент на хлорофила
  • Фосфор - компонент на нуклеинови киселини, кости и зъби
  • Сяра - компонент на някои протеини и витамини
  • Хлор - основният анион в течности извън клетката
  • Калий - важен за функционирането на нервите
  • Калций - ензими кофактор, който задейства свиването на мускулите и компонента на костите, зъбите и клетъчните стени на растенията

Микроелементи - Елементи, които съставляват 0,001% до 0,000001% от масата на живия организъм:

  • Желязо - кафе на много ензими и неразделна част от хемоглобина
  • Йод - участва в метаболитни процеси

Ultramicro елементи - Те представляват по -малко от 0,000001% от масата на живия организъм. Тази група принадлежи на злато, с бактерицидни ефекти, живак, които предотвратяват обителта на водата в бъбречните тубули, влияещи върху ензимите.

Химичните съединения в клетката също могат да бъдат разделени на две основни групи: органични и неорганични съединения.

Органичните съединения са химични съединения, които съдържат въглерод. Органичните вещества в клетката включват въглехидрати, протеини, липиди и нуклеинови киселини. Някои от тези съединения се синтезират от самата клетка.

Водата е неорганично съединение, което се състои от водород и кислород. Това е важно вещество, но клетката съдържа и много други химически елементи, които ще се запознаем с таблицата по -долу.

Таблица. Основните химически елементи в клетките на живите организми

Съдържанието на елемента в процентно съотношениеИмето на елементаЗначение
65%КислородТози елемент очевидно е най -важният в клетките на живите организми. Кислородните атоми присъстват във вода, което е най -често срещаното вещество в тялото, и други съединения, които съставляват тъканта. Съдържа се и в кръвта и белите дробове поради дишане
осемнадесет.6%ВъглеродВъглеродът се съдържа във всяка органична молекула в организма, както и в продуктите от реакция (въглероден диоксид). Обикновено влиза в тялото с храна
9.7%ВодородСъдържащи се във всички водни молекули в тялото, както и в много други съединения, които съставляват различни тъкани
3.2%АзотМного често срещани в протеини и органични съединения. Той също присъства в белите дробове поради изобилието си в атмосферата
един.осем%КалцийЕ основният компонент на скелетната система, включително зъбите. Съдържа се и в нервната система, мускулите и кръвта
един.0%ФосфорТози елемент е често срещан в костите и зъбите, както и в нуклеиновите киселини
0.четири%КалийКалийът се намира в мускулите, нервите и някои тъкани на живите организми
0.2%НатрийСъдържащи се в мускулите и нервите
0.2%ХлорПрисъства в кожата и улеснява усвояването на водата с клетки
0.06%МагнезийСлужи като кофактор за различни ензими в тялото
0.04%СяраПрисъства в много аминокиселини и протеини
0.007%ЖелязоСъдържа се главно в кръвта, улеснява транспортирането на кислород
0.0002%ЙодНамира се в хормони в щитовидната жлеза, участва в метаболитни процеси

Стойността на органичните съединения в клетката

Въглехидрати:

  • Служат като енергия за клетъчни процеси
  • Натрупване на енергия
  • Осигурете структурна поддръжка на клетъчните стени

Липиди:

  • Съхранявайте голямо количество енергия за дълъг период от време
  • Действат като източник на енергия
  • Играят важна роля в структурата на клетъчните мембрани
  • Са източник на метаболитна вода
  • Намалете загубата на вода по време на изпаряването

Катерици:

  • Действат като градивни елементи на много структурни компоненти на клетката- са необходими за растеж
  • Образуват ензими, които катализират химичните реакции
  • Образуват хормони, които контролират растежа и метаболизма

Нуклеинова киселина

  • Съдържат генетична информация на клетките
  • Играят жизненоважна роля в синтеза на протеини

Ролята на водата в клетката

  • Водата е важна за живота, защото химичните и физическите му свойства ви позволяват да поддържате живота
  • Водата е полярна молекула, състояща се от 2 водородни атома и 1 кислороден атом. Полярната молекула е молекула с неравномерно разпределение на зарядите. Всяка молекула има положително заредена и отрицателно заредена край. Полярните молекули се привличат по същия начин като йони. Поради това свойства водата е добър високополярен разтворител
  • Действа като транспортна среда в кръвта
  • Действа като среда за биохимични реакции
  • Водата помага да се поддържа стабилна вътрешна среда в жив организъм. Концентрацията на вода и неорганични соли, разтварящи се във вода, играе важна роля за поддържането на осмотичния баланс между кръвта и интерстициалната течност
  • Водните молекули имат много висока когезия (сближаване). Водните молекули са склонни да се придържат един към друг и да движат дълги непрекъснати колони през съдовите тъкани на растенията