Неорганические вещества клетки, их строение и роль в клетке
Вода. Содержание воды в разных клетках отличается, по в большинстве случаев вода составляет более 2/3 массы клетки. Вода обладает уникальными свойствами, обусловлеными структурой молекулы. В молекуле воды один атом кислорода ковалентно связан с двумя атомами водорода. Электрический заряд внутри молекулы распределен неравномерно: в области атомов водорода преобладает положительный заряд, а в области, где расположен кислород, выше плотность отрицательного заряда. Таким образом, молекула воды — полярна (диполь). Отрицательно заряженный атом кислорода одной молекулы воды притягивается к положительно заряженному атому водорода другой молекулы с образованием непрочной водородной связи.
Роль воды в клетке:
- Вода является хорошим растворителем для других полярных соединений. Большинство реакций, протекающих в клетке, могут идти только в водном растворе.
- Вода обладает высокой теплоемкостью, т.е. способностью поглощать теплоту при минимальном изменении температуры. Испаряя воду, организмы могут защищать себя от перегрева.
- Вода обладает высокой теплопроводностью. Такое свойство создает возможность равномерного распределения теплоты между тканями тела.
По отношению к воде все вещества клетки разделяются на две группы: гидрофильные и гидрофобные. К гидрофильным относятся вещества, хорошо растворимые в воде (соли, сахара и др.). К гидрофобным — те, которые в воде нерастворимы (жиры).
Соли. Эго ионные соединения. Они образованы катионами калия, натрия, магния и иных металлов и анионами соляной, угольной, серной, фосфорной кислот. Между наружной и внутренней поверхностью клеточной мембраны живой клетки существует разность концентраций ионов. Концентрация ионов Na+, Са2+ выше снаружи, а концентрация ионов К+, анионов органических кислот больше внутри клетки, следовательно, внутренняя сторона мембраны несет суммарный отрицательный заряд. Образующаяся разность потенциалов обеспечивает передачу возбуждения по нерву или мышце.
Ионы кальция и магния — необходимы для работы многих ферментов в клетке, при их недостатке нарушаются жизненно важные процессы в клетке. Фтор — входит в со став эмали зубов. Фосфор входит в состав костной ткани и нуклеиновых кислот. Ряд важных функций выполняют в клетке некоторые неорганические кислоты и их соли. Например, соляная кислота создает кислую среду в желудке животных и человека. Остатки фосфорной кислоты, при соединяясь к ряду ферментных и иных белков, изменяют их физиологическую активность.