Химический состав цитоплазмы. Неорганические вещества

Химический состав цитоплазмы. Органические вещества.

Вещества клетки можно разделить на две группы: неорганические (вода и минеральные соли) и органические (белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты и т д.).

Неорганические вещества.

Содержание воды в клетке обычно составляет около 80-85% массы клетки. Однако этот показатель может весьма варьировать Так в клетках мозга человека содержание воды составляет свыше 80%, а в клетках жировой ткани - всего 40%. К старости содержание воды в клетках снижается.

Источники воды в клетке. В результате метаболизма в клетке образуется некоторое количество воды. Однако в процессе дыхания и выделения организм теряет значительное количество воды и количества собственной воды недостаточно для поддержания водного баланса. Поэтому водный баланс организмов должен пополняться извне.

Формы воды в клетке. В цитоплазме вода находится не только в свободном состоянии, но и в связанном.

В клетке вода выполняет следующие основные функции:

1) универсальный растворитель;

2) при высоком содержании придает клеткам упругость;

3) способствует перемещению веществ внутри клетки или из клетки в клетку;

4) принимает участие во многих биохимических процессах клетки.

Клетки разных организмов обладают сходным химическим составом. По содержанию в клетке можно выделить три группы элементов. В первую группу входят кислород, углерод, водород и азот. На их долю приходится почти 98% всего состава клетки. Во вторую группу входят калий, натрий, кальций, сера, фосфор, магний, железо, хлор. Их содержание в клетке составляет десятые и сотые доли процента. Элементы этих двух групп относят к макроэлементам (от греч. - большой).

Остальные элементы, представленные в клетке сотыми и тысячными долями процента, входят в третью группу. Это микроэлементы (от греч. - малый).

 

Таблица 1.

 

Содержание химических элементов в клетке
Элемент	Количество, %		Элемент	Количество, %
Кислород	65-75	Кальций	0,04-2,00
Углевод	15-18	Магний	0,02-0,03
Водород	8-10	Натрий	0,02-0,03
Азот	1,5-3,0	Железо	0,01-0,015
Фосфор	0,2-1,0	Цинк	0,0003
Азот	1,5-3,0	Железо	0,01-0,015
Калий	0,15-0,4	Медь	0,0002
Сера	0,15-0,2	Иод	0,0001
Хлор	0,05-0,10	Фтор	0,0001

 

Макроэлементы 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.

Минеральные соли находятся в клетке, как правило, в виде катионов (K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺) и анионов (HPO₄^2-, H₂PO₄^-, Сl^-, HCO₃), соотношение которых определяет важную для жизнедеятельности клеток кислотность среды. (У многих клеток среда слабощелочная и ее pH почти не изменяется, так как в ней постоянно поддерживается определенное соотношение катионов и анионов.)