Элементарный состав клетки

Химический состав клетки

Химические элементы клетки

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%) - их содержание в организмах постоянно, отсутствие одного из них приводит к летальному исходу:
- С, Н, О, N, S, P - органогены - химические элементы образующие органические вещества (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты)
- Na, K, Cl, Ca, Mg, Fe
микроэлементы (1%) - их содержание в организме относительно постоянно, однако отсутствие приводит к различным серьёзным нарушениям работы органов и заболеваниям:
- Si, Al, Mn, Zn, Cu, Co, Se, F, I, Br
ультрамикроэлементы (менее 0,001%) - они находятся в остаточных следовых количествах, как правило, не играют жизненно-важной роли:
- Ag, Au, Hg, Be и др.

Ниже рассмотрим некоторые из химических элементов и рассмотрим их роль:

Макроэлементы

С - углерод

◉ Структурный компонент всех органических веществ: белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, гормонов, ферментов, витаминов;

◉ В качестве структурного компонента угольной кислоты (Н2СО3) возбуждает дыхательный центр, учащая дыхание и сердцебиение;

◉ Гидрокаронат ионы (НСО3-) в крови - регулируют кислотнощелочное равновесие

Н - водород

Биологическая роль:

◉ Структурный компонент всех органических веществ: белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, гормонов, ферментов, витаминов, а также воды;

◉ В протонном насосе митохондрий, проходит из межмембранного пространства через АТФ-синтазу, участвуя в образовании энергетической молекулы - АТФ (аденозинтрифосфат).

О - кислород

Биологическая роль:

◉ Структурный компонент всех органических веществ: белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, гормонов, ферментов, витаминов, а также воды.

◉ Обеспечивает процессы клеточного дыхания, которое происходит в митохондриях с образование углексилого газа и воды.

С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 38 АТФ

N - азот

◉ Структурный компонент аминокислот белков, и азотистых оснований ДНК и РНК;

◉ Выводится азот из организма в виде аммиака, мочевины или мочевой кислоты.

Пути выведения азота из организма:

S - сера

◉ Структурный компонент аминокислот белков: цистеин (ЦИС) и метионин (МЕТ). Аминокислоты Цистеина образуют третичную структуру белка за счёт диссульфидной связи (-S-S-).

Р - фосфор

◉ Структурный компонент нуклеиновых кислот ДНК и РНК, а также в составе некоторых белков и фосфолипидов;

◉ Неорганический состав Ca3(PO4)2 в составе костной ткани;

◉Фосфат ионы (HPO4) регулирует кислотнощелочное равновесие крови, обрузет фосфатный буфер.

Са - кальций

◉ Депонируется в костях в виде: СаСО3 и Са3(РО4)2;

◉ Участвует в свёртывании крови;

◉Обеспечивает сокращение мышц, в том числе работу сердца, а также передачи нервных импульсов.

◉ Усваивается из пищи только с витамином D.

Na - натрий, K - калий, Cl - хлор

◉ Все вместе регулируют проведение нервного импульса создавая потенциал действия в нервных клетках:

◉ Na - запускает нервные испульсы.

◉ К - замедляет проведение нервных импульсов.

◉ Сl - создаёт процесс торможения, а также входит в состав соляной кислоты - компонента желудочного сока.

Fe - железо

◉ Входит в состав белка гемоглобина, который находится на поверхности эритроцитов и участвует в переносе кислорода и углекислого газа. При недостатке железа развивается ЖДА - железодефицитная анемия.

Mg - магний

◉ Входит в состав пигментной молекулы - хлорофилла.

◉ В конкуренции с кальцием (Са) - проникает в клетки, но не вызывает мышечных сокращений, тем самым нормализует работу сердца, и уменьшает свёртываемость крови - являясь непрямым антикоагулянтом.

◉ Участвует в биосинтезе белка, и успокаивает нервную систему.

Микроэлементы

Zn - цинк

◉ В составе гормонов-антагонистов поджелудочной железы:

Инсулин - гормон белковой природы, понижает концентрацию глюкозы в крови;
Глюкагон - гормон белковой природы - повышает концентрацию глюкозы в крови.

◉ Входит в состав многих ферментов иммуной системы - нормализует её работу, влияет на работу тимуса и образование Т-клеток памяти.

◉ Участвует в образовании тестостерона, стимулирует сперматогенез у мужчин.

I - йод

◉ В составе гормонов-синергистов щитовидной железы: Трийодтиронин (Т3) и Тироксин (Т4) - гормоны аминокислотной природы, они регулируют обмен веществ в организме, нормализуют физическое и психическое развитие.

При недостатке йода возникает гипофункция щитовидной железы, которая приводит к:

Микседеме - медленному обмену веществ у взрослых.
Кретинизму - медленному обмену веществ у детей, происходит отставание в физическом и психическом развитии.

При гиперфункции щитовидной железы обмен веществ становится быстрым, развивается базедова болезнь.

Микседема

Кретинизм

Базедова болезнь

Со - кобальт

Входит в состав витамина В12 - кобаламина, который участвует в функции кроветворения. При недостатке наблюдается В12 - дефицитная анемия.

Сu - медь

Входит в состав пигмента - гемоцианина - бесцветного пигмента в крови головоногих моллюсков, пауков, ракообразных. Синеет на воздухе.

Page updated

Google Sites

Report abuse