Химический состав клетки
вода
.
хороший растворитель
Гидрофильными (от греч. гидро - вода и филео
Гидрофобными (от греч. гидро - вода и фобос
упругость
Вода. Вода-универсальный растворитель гидрофильными. 2- гидрофобными. .3- теплоемкостью. 4- Вода характеризуется 5- 6- Вода обеспечивает передвижение веществ 7- У растений вода определяет тургор опорные функции, 8- Вода - составная часть смазывающих жидкостей слизей
Благодаря своим характеристикам он имеет широкое применение в области медицинского оборудования и ювелирных изделий, где он используется в виде «бриллиантов» или бриллиантов. Углерод является центральным элементом и протагонистом химии, который носит его имя: «химия углерода». Этот элемент сделал возможным существование и эволюцию живых существ и сложных веществ, разработанных ими. Углерод, хотя и присутствует на Земле в небольшом проценте, является одним из элементов, соединения которых более широко распространены в растительном и животном мире.
Минеральные соли. потенциала действия ,
Физико-химические свойства воды как основной среды в организме человека.
Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, важнейшим является вода. Количество ее составляет от 60 до 95% общей массы клетки. Вода играет важнейшую роль в жизни клеток и живых организмов в целом. Помимо того что она входит в их состав, для многих организмов это еще и среда обитания. Роль воды в клетке определяется ее уникальными химическими и физическими свойствами, связанными главным образом с малыми размерами молекул, с полярностью ее молекул и с их способностью образовывать друг с другом водородные связи.
Он изучал электронную микроскопию и физику и специализировался в области неврологии и невропатологии в Соединенных Штатах. Он был основателем Венесуэльского института неврологии и исследований мозга, предшественником нынешнего Венесуэльского института научных исследований.
Его великая работа окупилась в области биохимии, молекулярной биологии, неврологии и современной медицины. Углерод содержится в большом количестве органических и неорганических веществ. Среди наиболее распространенных твердых неорганических веществ мы имеем, например, карбонаты, присутствующие в нескольких минералах. Мрамор представляет собой кристаллическую форму карбоната кальция. Среди газообразных веществ углерод обнаруживается как углекислый газ в атмосфере Земли, а также в Солнце, звездах и кометах.
Липиды. Функции липидов в организме человека.
Липиды - большая группа веществ биологического происхождения, хорошо растворимых в органических растворителях, таких, как метанол, ацетон, хлороформ и бензол. В то же время эти вещества нерастворимы или мало растворимы в воде. Слабая растворимость связана с недостаточным содержанием в молекулах липидов атомов с поляризующейся электронной оболочкой, таких, как О, N, S или P.
Это тот же самый углерод, но в его ядрах имеется другое количество нейтронов. Вот почему атомная масса отличается, хотя сохраняются химические свойства, связанные с электронами внешнего слоя. Углерод - элемент исключительного поведения; он находится во втором ряду периодической таблицы, и его положение в нем делает его пригодным для обмена электронами как способ достижения электронного октета, а вместе с ним и его стабильности. Для этого он может получить четыре электрона, чтобы достичь максимума восьми в его внешнем слое.
В органических соединениях, образованных только углеродом и водородом, атом углерода разделяет его электроны с другим атомом углерода и атомами водорода, образуя длинные цепи, которые известны как. Октановая молекула является наглядным примером конкатенации атомов углерода, в которой имеется в общей сложности четыре связи.
Система гуморальной регуляции физиологических функций. Принципы гум..
Гуморальная физиологическая регуляция для передачи информации использует жидкие среды организма (кровь, лимфу, цереброспинальную жидкость и т.д.) Сигналы передаются посредством химических веществ: гормонов, медиаторов, биологически активных веществ (БАВ), электролитов и т.д.
Давайте рассмотрим некоторые примеры конкатенации. Атом углерода Основной компонент органических соединений. Его атомное число равно 6; и принадлежит к группе 14. Для связи с другими атомами углерод гибридизуется. Это состоит из смеси чистых орбиталей в возбужденном состоянии с образованием эквивалентных гибридных орбиталей с определенными ориентациями в пространстве. Связывание π слабее, чем σ-связь, что объясняет большую реакционную способность алкенов, из-за степени ненасыщенности, представленной двойными связями.
Двойная связь предотвращает свободное вращение молекулы. Так получилось комфортно И отскок счастья. Они потребляются для производства энергии, когда углеводы были израсходованы. Они присутствуют в продуктах животного и растительного происхождения. Его содержание белка в изобилии содержится в мясе, яйцах и молоке и его производных. Они потребляются только для производства энергии, когда запасы углеводов и липидов исчерпаны.
Особенности гуморальной регуляции: не имеет точного адресата – с током биологических жидкостей вещества могут доставляться к любым клеткам организма; скорость доставки информации небольшая – определяется скоростью тока биологических жидкостей – 0,5-5 м/с; продолжительность действия.
Передача гуморальной регуляции осуществляется током крови, лимфы, путем диффузии, нервная - поступает нервными волокнами. Гуморальный сигнал распространяется медленнее (с током крови капилляром со скоростью 0,05 мм / с), чем нервный (скорость нервной передачи составляет 130 м / с). Гуморальный сигнал не имеет такого точного адресата (работает по принципу «всем, всем, всем»), как нервный (например, нервный импульс передается сокращающихся мышц пальца). Но эта разница не существенна, поскольку клетки имеют разную чувствительность к химическим веществам. Поэтому химические вещества действуют на строго определенные клетки, то есть на те, которые способны воспринимать эту информацию. Клетки, которые обладают такой высокой чувствительностью к любому гуморального фактора, называются клетками-мишенями.
Среди гуморальных факторов выделяют вещества с узким
спектром действия, то есть направленной действием на ограниченное количество клеток-мишеней (например, окситоцин), и шире (например, адреналин), для которых имеется значительное количество клеток-мишеней.
Гуморальная регуляция используется для обеспечения реакций, не требующих высокой скорости и точности исполнения.
Гуморальная регуляция, как и нервная, всегда выполняется
замкнутым контуром регуляции, в котором все элементы связаны между собой каналами.
Что касается элемента контура прибора, который следит (СП), то в контуре гуморальной регуляции как самостоятельная структура он отсутствует. Функцию этого звена выполняет, как правило, инкреторная
клетка.
Гуморальные вещества, которые попадают в кровь или лимфу, диффундируют в межклеточную жидкость и быстро разрушаются. В связи с этим действие их может распространяться только на близко расположенные клетки-органы, то есть их влияние имеет местный характер. В противовес местным действия дистантный влияние гуморальных веществ распространяется на клетки-мишени на расстоянии.
Катализатор представляет собой вещество, которое ускоряет химические реакции без модификации; Это означает, что его можно использовать снова и снова. Коэнзим является небелковой частью фермента. Это, безусловно, довольно обобщенный термин, который призван объяснить химию углеродсодержащих соединений, за исключением карбонатов, цианидов и оксидов углерода. Выполните и запишите наблюдение за пациентами в консультации по уходу. Размещение и изменение зондов для введения энтерального питания. Лечение хирургических ран и остомий. Экстракция анализов крови. Выполнение капиллярной глюкозы в крови. Они живут во всех частях тела, поскольку с момента своего рождения человек сосуществует с этими почти невидимыми, незаметными и крошечными живыми существами в состоянии гармонии и взаимной выгоды. Пока баланс не сломается, а мирная колонизация становится инфекцией, а человек заболевает. Питание также изучает связь между пищевыми продуктами и жидкостями со здоровьем и болезнями, особенно при определении оптимальной диеты.
- Но знаете ли вы, что такое клетка?
- Знаете ли вы функцию органов вашего тела?
- Знаете ли вы, что вызывает образование родинок или родимых пятен?
- Принимайте совместные решения с разными членами команды.
ГОРМОНЫ ГИПОТАЛАМУСА
гормон эффект
| Кортиколиберин - Стимулирует образование кортикотропина и липотропина |
| Гонадолиберин - Стимулирует образование лютропина и фоллитропина |
| Пролактолиберин - Способствует выделению пролактина |
| Пролактостатин - Ингибирует выделение пролактина |
| Соматолиберин Стимулирует секрецию гормона роста |
| Соматостатин - Ингибирует секрецию гормона роста и тиреотропина |
| Тиролиберин - Стимулирует секрецию тиреотропина и пролактина |
| Меланолиберин - Стимулирует секрецию меланоцит-стимулирующего гормона |
| Меланостатин - Ингибирует секрецию меланоцит-стимулирующего гормона |
ГОРМОНЫ АДЕНОГИПОФИЗА
Они классифицируются по числу атомов углерода в: триозах, пентазах, гексах и гептозе. Они растворимы в воде и могут легко кристаллизоваться и проходить через мембраны путем диализа. Пентоза Рибоза и дезоксирибоза встречаются в молекулах нуклеиновых кислот. Пентоза Рибулоза важна для фотосинтеза. После гидролиза они приводят к образованию молекул простых сахаров. Целлюлоза является наиболее важным элементом растительной клетки. Гликоген можно рассматривать как крахмал животных клеток. Гликоген встречается в различных тканях и органах и в большей пропорции в печени и мышцах.
| СТГ (соматотропин, гормон роста) - Стимулирует рост организма, синтез белка в клетках, образование глюкозы и распад липидов |
| Пролактин - Регулирует лактацию у млекопитающих, инстинкт выхаживания потомства, дифференцировку различных тканей |
| ТТГ (тиреотропин) - Регулирует биосинтез и секрецию гормонов щитовидной железы |
| Кортикотропин - Регулирует секрецию гормонов коры надпочечников |
| ФСГ (фоллитропин) и ЛГ (лютеинизирующий гормон) - ЛГ регулирует синтез женских и мужских половых гормонов, стимулирует рост и созревание фолликулов, овуляцию, образование и функционирование желтого тела в яичниках ФСГ оказывает сенсибилизирующее действие на фолликулы и клетки Лейдига к действию ЛГ, стимулирует сперматогенез |
ГОРМОНЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Выделение гормонов щитовидной железы контролируется двумя «вышестоящими» эндокринными железами. Область головного мозга, связывающая воедино нервную и эндокринную систему, называется гипоталамус. Гипоталамус получает информацию об уровне гормонов щитовидной железы и выделяет вещества, влияющие на гипофиз.Гипофиз также расположен в головном мозге в области специального углубления - турецкого седла. Он выделяет несколько десятков сложных по строению и действию гормонов, но на щитовидную железу действует только один из них -тиреотропный гормон или ТТГ. Уровень гормонов щитовидной железы в крови и сигналы от гипоталамуса стимулируют или тормозят выделение ТТГ. Например, если количество тироксина в крови маленькое, тогда про это будут знать и гипофиз и гипоталамус. Гипофиз немедленно выделит ТТГ, что активирует выброс гормонов из щитовидной железы.
Жиры присутствуют в мясе, молоке и его производных. Неорганические минералы являются питательными веществами, которые выполняют структурные функции в организме, такие как реконструкция тканей, вмешиваясь также в другие разнообразные ферментативные процессы, в сокращение мышц, свертывание крови, реакции нервной системы и т.д. для правильного функционирования организма их необходимо принимать через ежедневный рацион.
В отличие от витаминов, которые можно легко разрушить, минералы являются неорганическими элементами, которые всегда сохраняют свою химическую структуру. Железо, например, может временно сочетаться с другими элементами с образованием солей, но это еще железо. Минералы не разрушаются или не изменяются жарой, кислородом или кислотами, их можно потерять только путем выщелачивания. Поэтому, в отличие от витаминов, не требуют особой осторожности, когда пища, содержащая их, подвергается кулинарным процессам.
Гуморальная регуляция – это координация физиологических функций организма человека через кровь, лимфу, тканевую жидкость. Гуморальная регуляция осуществляется биологически активными веществами – гормонами, которые регулируют функции организма на субклеточном, клеточном, тканевом, органном и системном уровнях и медиаторами, которые передают нервные импульсы. Гормоны образуются железами внутренней секреции (эндокринные), а также железами внешней секреции (тканевые – стенками желудка, кишечника и другие). Гормоны влияют на обмен веществ и деятельность различных органов, поступая к ним через кровь. Гормоны имеют следующие свойства: Высокую биологическую активность; Специфичность – воздействие на определенные органы, ткани, клетки; Быстро разрушаются в тканях; Размеры молекул малы, проникновения через стенки капилляров в ткани осуществляется легко.
Некоторые минералы, такие как калий, легко проникают в кровь, где они свободно циркулируют и устраняются почками. Другие, такие как кальций, нуждаются в транспортирующих средствах для поглощения и циркуляции крови. Как жирорастворимые витамины, минералы, попавшие в избыток, могут быть токсичными.
Его биодоступность, то есть степень, в которой поглощается и используется питательное вещество, варьируется и зависит от многих факторов. Например, есть продукты, которые содержат вещества, которые способны связываться с некоторыми минералами, образующими сложные соединения, которые организм не может поглощать, что значительно снижает их доступность. Это, например, фитиновая кислота, содержащаяся, главным образом, в зерновых или щавелевой кислоте в шпинате.
Надпо́чечники - парные эндокринные железыпозвоночных животных и человека . В клубочковой зоне образуются гормоны, называемые минералкортикоидами . К ним относятся:Альдостерон (основной минералокортикостероидныйгормонкоры надпочечников ) Кортикостерон (малозначимый и сравнительно малоактивный глюкокортикоидныйгормон ). Минералкортикоиды повышают реабсорбцию Na + и выделение K + в почках. В пучковой зоне образуются глюкокортикоиды , к которым относятся:Кортизол . Глюкокортикоиды оказывают важное действие почти на все процессы обмена веществ. Они стимулируют образование глюкозы из жиров и аминокислот (глюконеогенез ), угнетают воспалительные , иммунные и аллергические реакции, уменьшают разрастание соединительной ткани , а также повышают чувствительность органов чувств и возбудимостьнервной системы . В сетчатой зоне производятся половые гормоны (андрогены , являющиеся веществами - предшественниками эстрогенов ). Данные половые гормоны играют роль несколько иную, чем гормоны, выделяемые половыми железами . Клетки мозгового вещества надпочечников вырабатывают катехоламины - адреналин и норадреналин . Эти гормоны повышают артериальное давление, усиливают работу сердца, расширяют просветы бронхов, увеличивают уровень сахара в крови. В состоянии покоя они постоянно выделяют небольшие количества катехоламинов. Под влиянием стрессовой ситуации секреция адреналина и норадреналина клетками мозгового слоя надпочечников резко повышается.
Минералы, такие как витамины, не поставляют энергию организму, но имеют важные регуляторные функции в дополнение к их пластической функции, которые могут быть частью структуры многих тканей. Они являются составными частями костей и зубов, контролируют состав внеклеточных и внутриклеточных жидкостей и являются частью ферментов и других белков, которые вмешиваются в метаболизм, например, необходимые для производства и использования энергии.
Было описано около 20 основных минералов для человека. В соответствии с величинами, в которых они необходимы и находятся в телесных тканях, выделяются две большие группы. Макро-минералы или макроминерал: кальций, фосфор, магний, натрий или калий, хлор, сера. Минеральные микроэлементы или микроминералы: они находятся в очень малых количествах: железо, цинк, йод, селен, фтор, марганец, селен, хром, медь или молибден. Это самый распространенный минерал в организме, в основном составляющий часть костей и зубов, которые содержат 9% всего кальция в организме.
Мембранный потенциал покоя - это дефицит положительных электрических зарядов внутри клетки, возникающий за счёт утечки из неё положительных ионов калия и электрогенного действия натрий-калиевого насоса.
Потенциал действия (ПД). Все раздражители, действующие на клетку, вызывают в первую очередь снижение ПП; когда оно достигает критического значения (порога), возникает активный распространяющийся ответ - ПД. Амплитуда ПД примерно = 110-120 мв. Характерной особенностью ПД, отличающей его от других форм ответа клетки на раздражение, является то, что он подчиняется правилу "всё или ничего", т. е. возникает только при достижении раздражителем некоторого порогового значения, и дальнейшее увеличение интенсивности раздражителя уже не сказывается ни на амплитуде, ни на продолжительности ПД. Потенциал действия - один из важнейших компонентов процесса возбуждения. В нервных волокнах он обеспечивает проведение возбуждения от чувствительных окончаний (рецепторов ) к телу нервной клетки и от неё - к синаптическим окончаниям, расположенным на различных нервных, мышечных или железистых клетках. Проведение ПД вдоль нервных и мышечных волокон осуществляется т. н. локальными токами, или токами действия, возникающими между возбуждённым (деполяризованным) и соседними с ним покоящимися участками мембраны.
В костях он имеет две функции: он является частью его структуры и является резервом кальция для поддержания адекватной концентрации в крови. Мы должны подчеркнуть его важную роль в росте и формировании костной ткани в первые годы жизни и свести к минимуму потерю костной ткани у пожилых людей, предотвращая остеопороз. Но он также вмешивается в иммунную функцию, сокращение мышц и расслабление, функцию нервов и регуляцию проницаемости мембраны, кровяное давление и свертывание крови.
Остеопороз: костная атрофия из-за дефицита кальцификации. Кость в этом состоянии становится хрупкой и хрупкой. Это связано с несколькими причинами и физиологически проявляется у пожилых людей. Отсутствие кальция в организме приводит к рахиту и остеопорозу.
Постсинаптические потенциалы (ПСП) возникают в участках мембраны нервных или мышечных клеток, непосредственно граничащих с синаптическими окончаниями. Они имеют амплитуду порядка несколькихмв и длительность 10-15 мсек . ПСП подразделяются на возбуждающие (ВПСП) и тормозные (ТПСП).
Генераторные потенциалы возникают в мембране чувствительных нервных окончаний - рецепторов. Их амплитуда порядка нескольких мв и зависит от силы приложенного к рецептору раздражения. Ионный механизм генераторных потенциалов ещё недостаточно изучен.
Когда это отсутствие кальция, ткани и кровь могут реабсорбировать ту, которая находится в костях, и это место, где оно хранится почти полностью. Например, остеопороз, который является крайней хрупкостью костей, хотя это может быть связано с различными причинами, одним из главных является нехватка кальция в организме, который прибегает к костям в качестве источника для удовлетворения их потребностей, оставляя их хрупкими и склонны к взлому или взлому; этот случай чаще встречается у пожилых людей.
Основными источниками кальция в рационе являются молоко и его производные. Маленькая рыба, такая как консервированные сардины или жареные анчоусы, когда их едят целиком, некоторые овощи и бобовые и обогащенные продукты также содержат значительное количество этого минерала.
Потенциал действия
Потенциалом действия называют быстрое изменение мембранного потенциала, возникающее при возбуждении нервных, мышечных и некоторых железистых клеток. В основе его возникновения лежат изменения ионной проницаемости мембраны. В развитии потенциала действия выделяют четыре последовательных периода: локальный ответ, деполяризация, реполяризация и следовые потенциалы.
В некоторых районах потребление «жестких» вод с высоким содержанием кальция также может вносить значительный вклад в общий вклад. Излишний кальций в течение длительного времени может вызвать запор, увеличить риск возникновения камней в почках и изменения почек и помешать поглощению других минералов, таких как железо и цинк. Высокое потребление может происходить только за счет потребления добавок.
Минералы наряду с водой являются неорганическими компонентами пищи, то есть теми, которые находятся в природе, не будучи частью живых существ. Они необходимы для выработки тканей и синтеза гормонов. Они взаимодействуют в большинстве химических реакций, в которых вмешиваются ферменты. Они вмешиваются в передачу нервного импульса мышцам и действуют как регуляторы водного баланса тела, среди многих других функций. Можно сказать, что минералы вмешиваются во все фазы функционирования человеческого организма.
Раздражимость - способность живого организма реагировать на внешнее воздействие изменением своих физико-химических и физиологических свойств. Раздражимость проявляется в изменениях текущих значений физиологических параметров, превышающих их сдвиги при покое. Раздражимость является универсальным проявлением жизнедеятельности всех биосистем. Эти изменения окружающей среды, вызывающие реакцию организма, могут включать в себя широкий репертуар реакций, начиная с диффузных реакций протоплазмы у простейших и кончая сложными, высокоспециализованными реакциями у человека. В организме человека раздражимость часто связана со свойством нервной, мышечной и железистой тканей осуществлять ответную реакцию в виде выработки нервного импульса, мышечного сокращения или секреции веществ (слюны, гормонов и т. д.). У живых организмов, лишенных нервной системы, раздражимость может проявляться в движениях. Так, амебы и другие простейшие покидают неблагоприятные растворы с высокой концентрацией соли. А растения изменяют положение побегов для максимального поглощения света (тянутся к свету). Раздражимость - фундаментальное свойство живых систем: её наличие - классический критерий, по которому отличают живое от неживого. Минимальная величина раздражителя, достаточная для проявления раздражимости, называется порогом восприятия. Явления раздражимости у растений и животных имеют много общего, хотя их проявления у растений резко отличаются от привычных форм двигательной и нервной деятельности животных
Законы раздражения возбудимых тканей: 1) закон силы – возбудимость обратно-пропорциональна пороговой силе: чем больше пороговая сила, тем меньше возбудимость. Однако для возникновения возбуждения недостаточно только действия силы раздражения. Необходимо, чтобы это раздражение длилось какое-то время; 2) закон времени действия раздражителя. При действии одной и той же силы на разные ткани потребуется разная длительность раздражения, что зависит от способности данной ткани к проявлению своей специфической деятельности, то есть возбудимости: наименьшее время потребуется для ткани с высокой возбудимостью и наибольшее время - с низкой возбудимостью. Таким образом, возбудимость обратно-пропорциональна времени действия раздражителя: чем меньше время действия раздражителя, тем больше возбудимость. Возбудимость ткани определяется не только силой и длительностью раздражения, но и скоростью (быстротой) нарастания силы раздражения, что определяется третьим законом - законом скорости нарастания силы раздражения (отношения силы раздражителя ко времени его действия): чем больше скорость нарастания силы раздражения, тем меньше возбудимость. Для каждой ткани существует своя пороговая скорость нарастания силы раздражения.
Способность ткани изменять свою специфическую деятельность в ответ на раздражение (возбудимость) находится в обратной зависимости от величины пороговой силы, времени действия раздражителя и быстроты (скорости) нарастания силы раздражения.
Критический уровень деполяризации - величина мембранного потенциала, при достижении которой возникает потенциал действия. Критический уровень деполяризации (КУД) - это такой уровень электрического потенциала мембраны возбудимой клетки, от которого локальный потенциал переходит в потенциал действия.
Локальный ответ возникает на допороговые стимулы; распространяется на 1-2 мм с затуханием; возрастает с увеличением силы стимула, т.е. подчиняется закону «силы»; суммируется – возрастает при повторных частых допороговых раздражениях 10 – 40 мВ увеличивается.
Химический механизм синаптической передачи по сравнению с электрическим более эффективно обеспечивает основные функции синапса: 1) одностороннее проведение сигнала; 2) усиление сигнала; 3) конвергенцию многих сигналов на одной постсинаптической клетке, пластичность передачи сигналов.
Химические синапсы передают два вида сигналов – возбуждающий и тормозной. В возбуждающих синапсах нейромедиа-тор, освобождаемый из пресинаптических нервных окончаний, вызывает в постсинаптической мембране возбуждающий пост-синаптический потенциал – локальную деполяризацию, а в тормозных синапсах – тормозной постсинаптический потенциал, как правило, – гиперполяризацию. Снижение сопротивления мембраны, происходящее во время тормозного постсинаптического потенциала, ведет к короткому замыканию возбуждающего постсинаптического тока, тем самым ослабляя или блокируя передачу возбуждения.
Химический состав клетки
Организмы состоят из клеток. Клетки разных организмов обладают сходным химическим составом. В клетках живых организмов встречается около 90 элементов, причем примерно 25 из обнаружены практически во всех клетках. По содержанию в клетке химические элементы подразделяются на три большие группы: макроэлементы(99%), микроэлементы(1%), ультрамикроэлементы(менее 0,001%).
К макроэлементам относятся кислород, углерод, водород, фосфор, калий, сера, хлор, кальций, магний, натрий, железо.К микроэлеметам относятся марганец, медь, цинк, йод, фтор.К ультрамикроэлементам относятся серебро, золото, бром, селен.
Недостаток какого-либо элемента может привести к заболеванию, и даже гибели организма, так как каждый элемент играет определенную роль. Макроэлементы первой группы составляют основу биополимеров - белков, углеводов, нуклеиновых кислот, а также липидов, без которых жизнь невозможна. Сера входит в состав некоторых белков, фосфор - в состав нуклеиновых кислот, железо - в состав гемоглобина, а магний - в состав хлорофилла. Кальций играет важную роль в обмене веществ.Часть химических элементов, содержащихся в клетке, входит в состав неорганических веществ - минеральных солей и воды.
Минеральные соли находятся в клетке, как правило, в виде катионов (К + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+) и анионов (HPO 2-/4 , H 2 PO -/4 , СI - , НСО 3), соотношение которых определяет важную для жизнедеятельности клеток кислотность среды.
Из неорганических веществ в живой природе огромную роль играет вода
.
Она составляет значительную массу большинства клеток. Много воды содержится в клетках мозга и эмбрионов человека: воды более 80%; в клетках жировой ткани - всего 40.% К старости содержание воды в клетках снижается. Человек, потерявший 20% воды, погибает.Уникальные свойства воды определяют ее роль в организме. Она участвует в теплорегуляции, которая обусловлена высокой теплоемкостью воды - потреблением большого количества энергии при нагревании. Вода - хороший растворитель
. Благодаря полярности ее молекулы взаимодействуют с положительно и отрицательно заряженными ионами, способствуя тем самым растворению вещества. По отношению к воде все вещества клетки делятся на гидрофильные и гидрофобные.
Гидрофильными (от греч. гидро - вода и филео - люблю) называют вещества, которые растворяются в воде. К ним относят ионные соединения (например, соли) и некоторые не ионные соединения (например, сахара).
Гидрофобными (от греч. гидро - вода и фобос - страх) называют вещества, нерастворимые в воде. К ним относят, например, липиды.
Вода играет большую роль в химических реакциях, протекающих в клетке в водных растворах. Она растворяет ненужные организму продукты обмена веществ и тем самым способствует выводу их из организма. Большое содержание воды в клетке придает ей упругость . Вода способствует перемещению различных веществ внутри клетки или из клетки в клетку.
Неорганические соединения в организме человека.
Вода. Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, важнейшим является вода. Количество ее составляет от 60 до 95% общей массы клетки. Вода играет важнейшую роль в жизни клеток и живых организмов в целом. Помимо того что она входит в их состав, для многих организмов это еще и среда обитания. Роль воды в клетке определяется ее уникальными химическими и физическими свойствами, связанными главным образом с малыми размерами молекул, с полярностью ее молекул и с их способностью образовывать друг с другом водородные связи. Вода как компонент биологических систем выполняет следующие важнейшие функции: 1- Вода-универсальный растворитель для полярных веществ, например солей, Сахаров, спиртов, кислот и др. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными. 2- Неполярные вещества вода не растворяет и не смешивается с ними, поскольку не может образовывать с ними водородные связи. Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными. Гидрофобные молекулы или их части отталкиваются водой, а в ее присутствии притягиваются друг к другу. Такие взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, а также многих белковых молекул, нуклеинов вых кислот и ряда субклеточных структур.3- Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. 4- Вода характеризуется высокой теплотой парообразования, т. е. способностью молекул уносить с собой значительное количество тепла при одновременном охлаждении организма. 5- Для воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение. 6- Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма.7- У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).8- Вода - составная часть смазывающих жидкостей (синовиальной - в суставах позвоночных, плевральной - в плевральной полости, перикардиальной - в околосердечной сумке) и слизей (облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи, слез, спермы и др.
Минеральные соли. В составе живых организмов современными методами химического анализа обнаружено 80 элементов периодической системы. По количественному составу их разделяют на три основные группы. Макроэлементы составляют основную массу органических и неорганических соединений, концентрация их колеблется от 60% до 0.001% массы тела (кислород, водород, углерод, азот, сера, магний, калий, натрий, железо и др.). Микроэлементы - преимущественно ионы тяжёлых металлов. Содержатся в организмах в количестве 0.001% - 0.000001% (марганец, бор, медь, молибден, цинк, йод, бром). Концентрация ультрамикроэлементов не превышает 0.000001%. Физиологическая роль их в организмах полностью ещё не выяснена. К этой группе относятся уран, радий, золото, ртуть, цезий, селен и много других редких элементов. Существенным является не только содержание, но и соотношение ионов в клетке. Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия , что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения.
Основную массу тканей живых организмов, населяющих Землю составляют органогенные элементы: кислород, углерод, водород и азот, из которых преимущественно построены органические соединения - белки, жиры, углеводы.
Неорганическими называют вещества, в составе которых отсутствуют атомы углерода (кроме самого углерода, его оксидов, угольной кислоты, ее солей, родана, родановодорода, роданидов, циана, циановодорода, цианидов).
Важнейшим неорганическим веществом, входящим в состав живых организмов, является вода . Кроме воды организмы могут содержать и другие неорганические вещества – соли, кислоты, основания .
Вода – важнейшее неорганическое соединение, без которого невозможна жизнь на планете Земля. Это вещество является и важнейшей частью живого вещества, и играет большую роль как внешний фактор для всех живых существ.
Наличие водородных связей обусловливает высокую теплоемкость воды, что делает возможным жизнь на поверхности Земли, так как наличие воды способствует уменьшению перепада температур днем и ночью, а также зимой и летом, ведь приохлаждении водаконденсируется и тепло выделяется, а при нагревании вода испаряется, на разрыв водородных связей затрачивается энергия и поверхность Землине перегревается.
Молекулы воды образуют водородные связи не только между собой, но и с молекулами других веществ (углеводов, белков, нуклеиновых кислот), что является одной из причин возникновения комплекса химических соединений, в результате образования которого и возможно существование особого вещества –живого вещества, образующего различные живые организмы.
Экологическая роль воды огромна и имеетдва аспекта: она является как внешним (первый аспект), так и внутренним (второй аспект) экологическим фактором . Каквнешний экологический фактор вода входит в состав абиотических факторов (влажность, среда обитания, составная часть климата и микроклимата).Как внутренний фактор вода играет большую роль внутри клетки и внутри организма. Рассмотрим роль водывнутри клетки.
В клетке вода выполняет следующие функции:
1)среда, в которой располагаются все органоиды клетки;
2)растворитель как для неорганических, так и для органических веществ;
3)субстрат дляпротекания различных биохимических процессов;
4)катализатор для реакций обмена между неорганическими веществами;
5)реагент для процессов гидролиза, гидратации, фотолиза и т.д.;
6) создаетопределенное состояние клетки, напримертургор, что делает клетку упругой и механически прочной;
7) выполняетстроительную функцию, состоящую в том, что вода входит в состав различных клеточных структур, например мембран, и т.д.;
8) является одним из факторов,объединяющих все клеточные структуры вединое целое;
9)создает электрическую проводимость среды, переводя неорганические и органические соединения в растворенное состояние, вызывая электролитическую диссоциацию ионных и сильно полярных соединений.
В организме роль воды состоит в том, что она:
1) выполняеттранспортную функцию, так как переводит вещества в растворимое состояние, а полученные растворы за счет различных сил (например, осмотического давления и др.) перемещаются от одного органа к другому;
2) осуществляетпроводящую функцию за счет того, что в организме содержатся растворы электролитов, способные проводить электрохимические импульсы;
3) связывает воедино отдельные органы и системы органов за счет наличия в воде особых веществ (гормонов), осуществляя при этомгуморальную регуляцию;
4) является одним из веществ, которыерегулируют температуру тела организма (вода в виде пота выделяется на поверхность тела, испаряется, за счет чего теплота поглощается и организм охлаждается);
5) входит в состав пищевых продуктов и т.д.
Из оксидов в организмах большое значение имеет углекислый газ (углекислота, оксид углерода (IV), диоксид (двуокись) углерода). Это вещество является одним из продуктов дыхания (для всех организмов). При растворении в воде (например, в цитоплазме, плазме крови и т.д.) углекислый газ образует угольную кислоту, которая при диссоциации распадается на ионы (НСО 3 –) и (CO 3 2–), образующие (совместно) карбонатную буферную систему, обеспечивая гомеостаз. Избыток СО 2 удаляется из организма в результате процессов, протекающих при дыхании (у всех организмов: и у растений, и у животных).
Важнейшими кислотами , содержащимися в живом веществе, являются угольная (Н 2 СО 3), фосфорная (Н 3 РO 4). Фосфорная кислота играет огромную роль в образовании АТФ и формировании костей.
Важна для организмов соляная кислота (HCl). Она содержится в желудочном соке или в растворах, которые способствуют перевариванию пищи (например, желудочный сок в желудке человека).
В живом веществе наибольшее значение имеют следующие положительные ионы металлов (катионы): К + , Са 2+ , Na + , Mg 2+ , Fe 2+ , Fе 3+ , Мп 2+ и некоторые другие.
1. Катионы натрия (Na +). Совместно с ионами калия (К +) создают мембранное равновесие, при котором возникает разность биохимических потенциалов, что обеспечивает проводимость клеток (передачу нервного импульса ) и тканей организма; участвуют в водном и ионном обмене организма в целом.
2. Катионы К + . В организме человека влияют на биоритмы сердца. Ионы К + входят в состав удобрений – калийных и существенно влияют на продуктивность сельскохозяйственных растений.
3. Катионы Са 2+ . Образует межклеточное вещество в растительных организмах. Участвуют в образовании важнейшей соединительной ткани – костной. Участвуют в реализации мышечных сокращений, играют большую роль в свертывании крови и в др. процессах.
4. Катионы Mg 2+ . Роль этих ионов аналогична (в ряде случаев) роли ионов Са 2+ и они содержатся в организмах в определенных соотношениях. Кроме того, ионы Mg 2+ входят в состав важнейшего фотосинтезирующего пигмента растений – хлорофилла, активизируют синтез ДНК и участвуют в реализации энергетического обмена.
5. Ионы Fe 2+ . Входят в состав важнейшего дыхательного пигмента – гемоглобина. Они входят в состав мышечного белка – миоглобина, принимают участие в синтезе хлорофилла.
6. Нитрат- и нитрит-ионы . Ионы, содержащие азот, играют большую роль в организмах растений, так как в своем составе содержат связанный азот и используются для синтеза белков и нуклеиновых кислот. При поступлении избытка этих ионов в организм растения они накапливаются в них и, попадая (в составе пищи) в организм человека и животных, могут вызывать нарушения в обмене веществ этих организмов(«нитратное и нитритное отравление»). Это делает необходимым оптимальное использование азотных удобрений при их внесении в почву.
Загрузка...