Органични и неорганични вещества. Неорганични клетъчни вещества

За първи път арабският учен Абу Бакр ал-Рази класифицира химикали в края на 9-ти век. Той, въз основа на произхода на веществата, ги раздели на три групи. В първата група той заема мястото на минерала, а във втория - на растението, а в третата - на животното.

Тази класификация е предназначена да съществува почти цялото хилядолетие. Само през XIX век от тези групи се образуват две - органични и неорганични вещества. Химикалите от двата вида са изградени благодарение на деветдесетте елемента, изброени в таблицата на Д. И. Менделеев.

Неорганична група

Сред неорганичните съединения са прости и сложни вещества. Група прости вещества комбинира метали, неметали и благородни газове. Сложните вещества са оксиди, хидроксиди, киселини и соли. Всички неорганични вещества могат да бъдат изградени от всякакви химични елементи.

Група органични вещества

Съставът на всички органични съединения въглеродът и водородът задължително са включени (това е тяхната основна разлика от минерални вещества). вещества образувани от С и Н се наричат ​​въглеводороди - най-простите органични съединения. Съставът на въглеводородните производни е азот и кислород. Те на свой ред се класифицират като съединения, съдържащи кислород и азот.

Групата съдържащи кислород вещества е представена от алкохоли и етери, алдехиди и кетони, карбоксилни киселини, мазнини, восъци и въглехидрати. Амините, аминокиселините, нитросъединенията и протеините са посочени като азотсъдържащи съединения. В хетероцикличните вещества положението е двойно - те, в зависимост от структурата, могат да се отнасят и за този и за друг вид въглеводороди.

Клетъчни химикали

Наличието на клетки е възможно, ако съдържат органични и неорганични вещества. Те умират, когато няма вода, минерални соли. Клетките умират, ако са силно изчерпани нуклеинови киселини мазнини, въглехидрати и протеини.

Те са способни на нормален живот, ако съдържат няколко хиляди съединения от органична и неорганична природа, способни да влязат в много различни химически реакции. Биохимичните процеси в клетката са в основата на неговата жизнена дейност, нормално развитие и функциониране.

Химични елементи, които насищат клетката

Клетките на живите системи съдържат групи от химични елементи. Те са обогатени с макро, микро и ултрамикроелементи.

• Макроелементите са предимно въглерод, водород, кислород и азот. Тези неорганични вещества на клетката образуват почти всички нейни органични съединения. Към тях се прибавят и жизненоважни елементи. Клетката не може да живее и се развива без калций, фосфор, сяра, калий, хлор, натрий, магнезий и желязо.
• Група от микроелементи, образувани от цинк, хром, кобалт и мед.
• Ултрамикроелементи - друга група, която представлява най-важните неорганични вещества в клетката. Групата се формира от злато и сребро, което има бактерицидно действие, с живак, който предотвратява реабсорбцията на водата, запълва бъбречните тубули и влияе на ензимите. Той включва също платина и цезий. Определена роля в него се придава на селен, недостигът на който води до различни видове рак.

Вода в клетката

Значението на водата, разпределена към земното вещество за живота на клетката, е неоспорима. Разтваря много органични и неорганични вещества. Водата е плодородна среда, където се случват невероятни химически реакции. Той е способен да разтвори продукти на разлагане и обмен. Благодарение на нея шлаките и токсините напускат клетката.

Тази течност е снабдена с висока топлопроводимост. Това позволява топлината да се разпределя равномерно през телесните тъкани. Той има значителен топлинен капацитет (способност да абсорбира топлината, когато неговата собствена температура се променя минимално). Тази способност не позволява внезапни температурни промени в клетката.

Водата има изключително високо повърхностно напрежение. Благодарение на него, разтворени неорганични вещества, като органични, лесно се движат през тъканите. Много малки организми, използвайки характеристиката на повърхностното напрежение, държат на повърхността на водата и свободно се плъзгат по него.

Тургорът на растителните клетки зависи от водата. Това е водата, която се справя с поддържащата функция при някои видове животни, а не с други неорганични вещества. Биологията е идентифицирала и изследвала животни с хидростатични скелети. Те включват представители на бодлокожи, кръгли и пръстени червеи медузи и морски анемони.

Водата съдържа клетки от смазочни течности. Той е пълен с клетки от слуз, които улесняват преминаването на вещества през стомашно-чревния тракт. Благодарение на водата се образува влажна среда в дихателните пътища. Клетките слюнка, жлъчка, сълзи и други неща са наситени с вода.

Клетъчно насищане с вода

Работните клетки се пълнят с вода за 80% от общия им обем. Течността се намира в тях в свободна и обвързана форма. Протеиновите молекули са здраво свързани с вода. Те са заобиколени от водна черупка, изолирана един от друг.

Водните молекули са полярни. Те образуват водородни връзки. Поради водородните мостове, водата има висока топлопроводимост. Свързаната вода позволява на клетките да издържат на по-ниски температури. Делът на свободната вода е 95%. Той насърчава разтварянето на веществата, участващи в клетъчния метаболизъм.

Силно активните клетки в мозъчната тъкан съдържат до 85% вода. Мускулните клетки са 70% наситени с вода. По-малко активни клетки, които образуват мастна тъкан, 40% от водата е достатъчно. Той не само разтваря неорганичните химикали в живите клетки, но и е ключов участник в хидролизата на органични съединения. Под неговото влияние органичните вещества, които се разделят, се превръщат в междинни и крайни вещества.

Значението на минералните соли за клетката

Минералните соли са представени в клетки чрез катиони на калий, натрий, калций, магнезий и аниони HPO ₄ ^2- , H ₂ PO ₄ ^- , Cl ^- , HCO ₃ ^- . Правилните пропорции на аниони и катиони създават киселинността, необходима за клетъчния живот. В много клетки се поддържа слабо алкална среда, която остава почти непроменена и осигурява стабилното им функциониране.

Концентрацията на катиони и аниони в клетките е различна от тяхното съотношение в междуклетъчното пространство. Причината за това е активното регулиране, насочено към транспортиране на химични съединения. Подобен ход на процесите определя постоянството на химичните съединения в живите клетки. След клетъчната смърт, концентрацията на химичните съединения в извънклетъчното пространство и цитоплазмата придобива равновесие.

Неорганични вещества в химичната организация на клетките

В химическия състав на живите клетки не съществуват специални елементи, характерни само за тях. Това определя единството на химическия състав на живите и неживите обекти. Неорганичните вещества в клетката играят огромна роля.

Сярата и азотът подпомагат образуването на протеини. Фосфорът участва в синтеза на ДНК и РНК. Магнезият е важен компонент на ензимите и молекулите на хлорофила. Медът е необходим за окислителните ензими. Желязо - център на молекулата на хемоглобина, цинкът е част от хормоните, произвеждани от панкреаса.

Значението на неорганичните съединения за клетките

Азотните съединения превръщат протеини, аминокиселини, ДНК, РНК и АТР. В растителните клетки амониевите йони и нитратите в процеса на редокс реакции се превръщат в NH ₂ , стават участници в синтеза на аминокиселини. Живите организми използват аминокиселини, за да образуват свои собствени протеини, необходими за изграждането на тела. След смъртта на организмите, протеините се вливат в циркулацията на веществата, когато се разлагат, азотът се освобождава в свободна форма.

Неорганичните вещества, които съдържат калий, играят ролята на помпа. Благодарение на "калиевата помпа", веществата, които спешно трябва да проникнат в клетките през мембраната. Калиевите съединения водят до активиране на жизнената активност на клетките, благодарение на което се провеждат възбуждения и импулси. Концентрацията на калиеви йони в клетките е много висока, за разлика от околната среда. Калиевите йони след смъртта на живите организми лесно преминават в естествената среда.

Веществата, съдържащи фосфор, допринасят за образуването на мембранни структури и тъкани. При тях се образуват ензими и нуклеинови киселини. Различните слоеве на почвата са наситени с фосфорни соли в различна степен. Корените на растенията, разтварящи фосфатите, ги асимилират. След изчезването на организмите, фосфатните остатъци преминават минерализация, превръщайки се в соли.

Калциевите неорганични вещества подпомагат образуването на междуклетъчни вещества и кристали в растителните клетки. Калцият от тях прониква в кръвта, регулирайки процеса на неговото съсирване. Благодарение на него, кости, черупки, варовити скелети, коралови полипи в живите организми. Клетките съдържат калциеви йони и кристали на неговите соли.