Organické a anorganické látky. Anorganická buněčná hmota

Poprvé arabský vědec Abu Bakr al-Razi klasifikoval chemikálie na konci 9. století. On založil na původu látek a rozdělil je do tří skupin. V první skupině převzal místo minerálu, v druhé - v rostlině a ve třetí - živočišné hmotě.

Tato klasifikace byla určena k existenci po téměř celé tisíciletí. Teprve v 19. století tvořily tyto skupiny dvě organické a anorganické látky. Chemikálie obou typů jsou vyráběny díky devadesáti prvkům uvedeným v tabulce DI Mendeleev.

Anorganická skupina

Mezi anorganické sloučeniny patří jednoduché a složité látky. Skupina jednoduchých látek kombinuje kovy, nekovy a vzácné plyny. Komplexní látky jsou oxidy, hydroxidy, kyseliny a soli. Všechny anorganické látky mohou být vyrobeny z jakýchkoli chemických prvků.

Skupina organických látek

Složení všech organických sloučenin uhlík a vodík jsou nutně zahrnuty (to je jejich zásadní rozdíl od minerální látky). Látky, tvořené C a H se nazývají uhlovodíky - nejjednodušší organické sloučeniny. Složení uhlovodíkových derivátů je dusík a kyslík. Na druhou stranu jsou klasifikovány jako sloučeniny obsahující kyslík a dusík.

Skupina látek obsahujících kyslík představuje alkoholy a ethery, aldehydy a ketony, karboxylové kyseliny, tuky, vosky a sacharidy. Aminy, aminokyseliny, nitrosloučeniny a proteiny jsou uvedeny jako sloučeniny obsahující dusík. U heterocyklických látek je poloha dvojnásobná - v závislosti na struktuře se mohou vztahovat i na tento druh a na jiný typ uhlovodíků.

Buněčné chemikálie

Existence buněk je možná, pokud obsahují organické a anorganické látky. Zemřou, když není voda, minerální soli. Buňky zemřou, pokud jsou velmi vyčerpané nukleových kyselin tuky, sacharidy a bílkoviny.

Jsou schopni normálního života, pokud obsahují několik tisíc sloučenin organické a anorganické povahy, schopných vnikat do mnoha různých chemických reakcí. Biochemické procesy v buňce jsou základem jeho životně důležité činnosti, normálního rozvoje a fungování.

Chemické prvky, které nasytí buňku

Buňky živých systémů obsahují skupiny chemických prvků. Jsou obohaceny o makro, mikro a ultramikulometry.

• Makronutrienty jsou především uhlík, vodík, kyslík a dusík. Tyto anorganické látky buňky tvoří téměř všechny své organické sloučeniny. Kromě toho jsou k nim přidávány důležité prvky. Buňka není schopna žít a vyvíjet bez vápníku, fosforu, síry, draslíku, chloru, sodíku, hořčíku a železa.
• Skupina stopových prvků zinku, chrómu, kobaltu a mědi.
• Ultramicroelements - další skupina, která představuje nejdůležitější anorganické látky buňky. Skupina tvoří zlato a stříbro, které mají baktericidní účinek s rtuťovou látkou, která zabraňuje reabsorbci vody, vyplňuje renální tubuly a ovlivňuje enzymy. Patří sem také platina a cesium. Určitou roli v něm je přiřazena selénu, jehož nedostatek vede k různým druhům rakoviny.

Voda v buňce

Důležitost vody distribuované zemské látce pro život buňky je nepopiratelná. Rozpouští mnoho organických a anorganických látek. Voda je úrodné prostředí, kde se uskutečňuje neuvěřitelný počet chemických reakcí. Je schopen rozpouštět produkty rozkladu a výměny. Díky ní z trosky a toxinů opouští buňku.

Tato kapalina má vysokou tepelnou vodivost. To umožňuje rovnoměrné rozložení tepla v tělních tkáních. Má značnou tepelnou kapacitu (schopnost absorbovat teplo, když se minimálně mění její vlastní teplota). Tato schopnost neumožňuje náhlé změny teploty v buňce.

Voda má extrémně vysoké povrchové napětí. Díky němu mohou rozpuštěné anorganické látky, jako organické, snadno procházet tkáněmi. Mnoho malých organismů využívajících charakteristiku povrchového napětí udržuje na vodní hladině a volně klouže.

Turgor rostlinných buněk závisí na stavu vody. Jedná se o vodu, která se vyrovnává s podpůrnou funkcí u určitých druhů zvířat a nikoliv z jiných anorganických látek. Biologie identifikovala a studovala zvířata s hydrostatickými kosterami. Patří mezi ně zástupci ostnokožců, okr červené kruhy medúzy a sasanky.

Voda obsahuje buňky mazacích kapalin. Je naplněn hlenovými buňkami, které usnadňují průchod látek gastrointestinálním traktem. Díky vodě se v dýchacím traktu vytváří vlhké prostředí. Buňky ze sliny, žluč, slzy a další věci jsou nasyceny vodou.

Sýtost buněk vodou

Pracovní buňky se naplní vodou pro 80% jejich celkového objemu. Tekutina se v nich nachází ve volné a vázané formě. Proteinové molekuly jsou pevně spojené s vázanou vodou. Oni jsou obklopeni vodním pláštěm, izolovaně od sebe.

Molekuly vody jsou polární. Vytvářejí vodíkové vazby. Vzhledem k vodíkovým mostům má voda vysokou tepelnou vodivost. Vázaná voda umožňuje bunkám odolat nižším teplotám. Podíl volné vody činí 95%. Podporuje rozpouštění látek, které se podílejí na metabolismu buněk.

Vysoce aktivní buňky v mozkové tkáni obsahují až 85% vody. Svalové buňky jsou 70% nasycené vodou. Méně aktivní buňky tvořící tukovou tkáň, 40% vody stačí. Nejen, že rozpouští anorganické chemikálie v živých buňkách, je klíčovým účastníkem hydrolýzy organických sloučenin. Pod jeho vlivem se organické látky, které se rozdělují, stávají přechodnými a konečnými látkami.

Význam minerálních solí v buňce

Minerální soli jsou v buňkách zastoupeny kationty draslíku, sodíku, vápníku, hořčíku a aniontů HPO ₄ ^2- , H ₂ PO ₄ ^- , Cl ^- , HCO ₃ ^- . Správné proporce aniontů a kationtů vytvářejí kyselost nezbytnou pro život buňky. V mnoha buňkách se udržuje slabé alkalické prostředí, které zůstává prakticky nezměněné a zajišťuje jejich stabilní fungování.

Koncentrace kationtů a aniontů v buňkách se liší od poměru v mezibuněčném prostoru. Důvodem je aktivní regulace zaměřená na přepravu chemických sloučenin. Takový průběh procesů určuje stálost chemických sloučenin v živých buňkách. Po smrti buněk získává koncentrace chemických sloučenin v extracelulárním prostoru a cytoplazmě rovnováhu.

Anorganické látky v organizaci buněčné chemie

V chemickém složení živých buněk neexistují žádné speciální prvky, které by byly charakteristické pouze pro ně. To určuje jednotu chemických kompozic živých a neživých objektů. Anorganické látky v buňce hrají obrovskou roli.

Síra a dusík pomáhají vytvářet bílkoviny. Fosfor se podílí na syntéze DNA a RNA. Hořčík je důležitou složkou enzymů a molekul chlorofylu. Pro oxidační enzymy je zapotřebí měď. Železo - centrum molekuly hemoglobinu, zinek je součástí hormonů produkovaných pankreasem.

Význam anorganických sloučenin pro buňky

Sloučeniny dusíku přeměňují proteiny, aminokyseliny, DNA, RNA a ATP. V rostlinných buňkách se amonné ionty a dusičnany v procesu redox reakcí převádějí na NH ₂ , stávají se účastníky syntézy aminokyselin. Živé organismy používají aminokyseliny k vytvoření vlastních bílkovin, které jsou nezbytné pro konstrukci těl. Po smrti organismů se bílkoviny nasypou do oběhu látek, při rozkladu se uvolní dusík ve volné formě.

Anorganické látky, které obsahují draslík, hrají roli "pumpy". Díky "draselnému čerpadlu" musí látky, které naléhavě potřebují, proniknout do buněk přes membránu. Sloučeniny draslíku vedou k aktivaci životně důležité aktivity buněk, díky nim jsou prováděny excitace a impulsy. Koncentrace iontů draslíku v buňkách je na rozdíl od prostředí velmi vysoká. Iiony draslíku po smrti živých organismů snadno procházejí do přírodního prostředí.

Látky obsahující fosfor přispívají k tvorbě membránových struktur a tkání. V jejich přítomnosti se vytvářejí enzymy a nukleové kyseliny. Různé vrstvy půdy jsou nasyceny fosforovými solemi v různé míře. Kořenové exkrece rostlin, které rozpouštějí fosfáty, je asimilují. Po zániku organismů dochází k mineralizaci zbytků fosfátů, které se mění na soli.

Anorganické látky obsahující vápník podporují tvorbu mezibuněčných látek a krystalů v rostlinných buňkách. Vápník z nich proniká do krve a upravuje proces jeho srážení. Díky němu, kosti, skořápky, vápence kostry, korálové polypy v živých organizmech. Buňky obsahují ionty vápníku a krystaly jeho solí.