Химические вещества клетки. Неорганические вещества. Вода и минеральные соли, их роль в клетке

Вода в клетке составляет около 80 процентов. По мере старения организма ее количество в клетках снижается. Важная роль воды в клетке обусловлена ее химической природой и ее свойствами.

Свойства воды:

Дипольный характер строения молекул воды объясняет их способность активно вступать во взаимодействие с различными веществами и растворять вещества с ионной связью.

Вода обладает высоким поверхностным натяжением, что позволяет некоторым насекомым удерживаться на ее поверхности, обеспечивает капиллярный кровоток, а у растений обусловливает восходящий ток растворов.

Высокая теплоемкость воды способствует поддержанию теплового баланса при перепадах температуры в окружающей среде, защищает организмы от перегревания.

Высокая теплопроводность обеспечивает поддержание одинаковой температуры по всему организму.

Вода практически не сжимается, поэтому составляет основу гидроскелета круглых и кольчатых червей.

Вода в клетке выполняет важные функции:

1) структурная – вода составляет основную часть цитоплазмы, поддерживает объем клетки;

2) транспортная – передвижение веществ в организме совершается с током воды;

3) является растворителем (растворимые в воде соединения называются гидрофильными, а нерастворимые – гидрофобными);

4) метаболическая – вода участвует в химических реакциях (расщепление белков, углеводов, жиров и др.), а также является средой, где происходят химические реакции;

5) терморегуляционная – вода, благодаря высокой теплоемкостии теплопроводности, обеспечивает поддержание оптимального теплового режима клетки и организма;

6) вода – источник кислорода при фотосинтезе.

Минеральные соли в большом количестве находятся в клетках, образующие опорные органы: раковины, хитиновый панцирь, кости. В цитоплазме других клеток они диссоциированы на ионы. Наиболее важны для клетки катионы K⁺, Na⁺, Mg²⁺, Са²⁺ и анионы НРО4^2-, Н2РО4^-, Сl^-, НСО3^-. От концентрации солей зависит поступление воды в клетку. Катионы и анионы участвуют в поддержании в клетке кислотно-щелочного равновесия.

Анионы слабых кислот (угольной и фосфорной) создают буферные системы, поддерживающие постоянное рН внутриклеточной среды.

0,9% раствор соли NaCl (изотонический) получил название физиологического. Он может использоваться в качестве кровезаменяющей жидкости. В гипертоническом растворе клетки сморщиваются от потери воды, а в гипотоническом увеличиваются в размерах и могут лопнуть.