Organske in anorganske snovi. Anorganske celične snovi

Prvič je arabski znanstvenik Abu Bakr al-Razi konec 9. stoletja razvrščal kemikalije. Na podlagi izvora snovi ga je razdelil v tri skupine. V prvi skupini je prevzel mesto mineralov, v drugi - rastlini in v tretji - živalski snovi.

Ta klasifikacija naj bi obstajala skoraj celo tisočletje. Šele v XIX stoletju te skupine so nastale dve - organske in anorganske snovi. Kemikalije obeh tipov so zgrajene zaradi devetdesetih elementov, ki so navedeni v tabeli DI Mendelejeva.

Anorganska skupina

Med anorganskimi spojinami so enostavne in kompleksne snovi. Skupina preprostih snovi združuje kovine, nekovine in žlahtne pline. Kompleksne snovi so oksidi, hidroksidi, kisline in soli. Vse anorganske snovi so lahko zgrajene iz vseh kemičnih elementov.

Skupina organskih snovi

Sestava vseh organske spojine ogljik in vodik sta nujno vključena (to je njuna temeljna razlika od. t mineralnih snovi). Snovi, ki jih tvorijo C in H, imenujemo ogljikovodiki - najenostavnejše organske spojine. Sestava derivatov ogljikovodikov je dušik in kisik. Po drugi strani pa so razvrščene v spojine, ki vsebujejo kisik in dušik.

Skupino snovi, ki vsebujejo kisik, predstavljajo alkoholi in etri, aldehidi in ketoni, karboksilne kisline, maščobe, voski in ogljikovi hidrati. Amini, aminokisline, nitro spojine in proteini so navedeni kot spojine, ki vsebujejo dušik. Pri heterocikličnih snoveh je položaj dvojen - glede na strukturo se lahko nanašajo tudi na to in na drugo vrsto ogljikovodikov.

Kemikalije za celice

Obstoj celic je mogoč, če vsebuje organske in anorganske snovi. Umrejo, ko ni vode, mineralnih soli. Celice umrejo, če so zelo izčrpane nukleinske kisline maščobe, ogljikovi hidrati in beljakovine.

Sposobni so za normalno življenje, če vsebujejo več tisoč spojin organske in anorganske narave, ki lahko vstopijo v različne kemijske reakcije. Biokemični procesi v celici so osnova njegove življenjske dejavnosti, normalnega razvoja in delovanja.

Kemični elementi, ki nasičajo celico

Celice živih sistemov vsebujejo skupine kemijskih elementov. Obogatene so z makro, mikro in ultramikroelementi.

• Makrohranila so predvsem ogljik, vodik, kisik in dušik. Te anorganske snovi celice tvorijo skoraj vse njene organske spojine. Prav tako se jim dodajo pomembni elementi. Celica ne more živeti in se razvijati brez kalcija, fosforja, žvepla, kalija, klora, natrija, magnezija in železa.
• Skupina elementov v sledovih, ki jih tvorijo cink, krom, kobalt in baker.
• Ultramikroelementi - druga skupina, ki predstavlja najpomembnejše anorganske snovi v celici. Skupino tvorijo zlato in srebro, ki baktericidno deluje, živo srebro, ki preprečuje reabsorpcijo vode, napolni ledvične tubule in vpliva na encime. Vključuje tudi platino in cezij. Določena vloga je določena s selenom, katerega pomanjkanje vodi do različnih vrst raka.

Voda v celici

Pomen vode, razporejene v zemeljsko snov za življenje celice, je nesporna. Raztopi številne organske in anorganske snovi. Voda je plodna okolica, kjer poteka neverjetno število kemičnih reakcij. Sposoben je raztapljati razgradne in izmenjevalne produkte. Zaradi nje žlindre in toksini zapustijo celico.

Ta tekočina ima visoko toplotno prevodnost. To omogoča, da se toplota enakomerno širi skozi telesna tkiva. Ima veliko toplotno zmogljivost (sposobnost absorbiranja toplote, ko se njena temperatura minimalno spremeni). Ta sposobnost ne omogoča, da se v celici pojavijo nenadne temperaturne spremembe.

Voda ima zelo visoko površinsko napetost. Zahvaljujoč njemu se raztopljene anorganske snovi, kot je organska, zlahka premikajo skozi tkiva. Veliko malih organizmov, ki uporabljajo površinsko napetost, se zadržujejo na vodni površini in se prosto gibljejo po njej.

Turgor rastlinskih celic je odvisen od vode. Voda je tista, ki se opira na podporno funkcijo pri določenih živalskih vrstah in ne na druge anorganske snovi. Biologija je identificirala in preučila živali s hidrostatičnimi okostji. Sem spadajo predstavniki iglokožcev, okrogli in obročasti črvi meduze in morske vetrnice.

Voda vsebuje celice mazalnih tekočin. Napolnjena je s celicami sluzi, ki olajšajo prehod snovi skozi prebavni trakt. Zahvaljujoč vodi se v dihalnih poteh oblikuje vlažen prostor. Celice sline, žolča, solz in drugih stvari so nasičene z vodo.

Nasičenost celic z vodo

Delovne celice so napolnjene z vodo za 80% njihovega celotnega volumna. Tekočina se nahaja v njih v prosti in vezani obliki. Proteinske molekule so trdno povezane z vezano vodo. Obdani so z vodno lupino, izolirano drug od drugega.

Molekule vode so polarne. Oblikujejo vodikove vezi. Zaradi vodikovih mostov ima voda veliko toplotno prevodnost. Zavezana voda omogoča celicam, da prenesejo nižje temperature. Delež proste vode znaša 95%. Spodbuja raztapljanje snovi, ki sodelujejo pri celični presnovi.

Visoko aktivne celice v možganskem tkivu vsebujejo do 85% vode. Mišične celice so 70% nasičene z vodo. Manj aktivnih celic, ki tvorijo maščobno tkivo, je dovolj 40% vode. Ne le raztopi anorganske kemikalije v živih celicah, temveč je ključni udeleženec v hidrolizi organskih spojin. Pod njenim vplivom se organske snovi, ki se delijo, spremenijo v vmesne in končne snovi.

Pomen mineralnih soli za celico

Mineralne soli so v celicah zastopane s kationi kalija, natrija, kalcija, magnezija in anionov HPO ₄ ^2- , H ₂ PO ₄ ^- , Cl ^- , HCO ₃ ^- . Pravilna razmerja anionov in kationov ustvarjajo kislost, ki je potrebna za celično življenje. V mnogih celicah se ohranja šibko alkalno okolje, ki ostaja skoraj nespremenjeno in zagotavlja njihovo stabilno delovanje.

Koncentracija kationov in anionov v celicah je drugačna od njihovega razmerja v medceličnem prostoru. Razlog za to je aktivna ureditev za transport kemičnih spojin. Takšen potek procesov določa konstantnost kemičnih spojin v živih celicah. Po celični smrti koncentracija kemičnih spojin v zunajceličnem prostoru in citoplazma pridobi ravnotežje.

Anorganske snovi v kemijski organizaciji celic

V kemijski sestavi živih celic ni posebnih elementov, ki bi bili značilni samo za njih. To določa enotnost kemičnega sestava živih in neživih predmetov. Anorganske snovi v celici igrajo veliko vlogo.

Žveplo in dušik pomagata tvoriti beljakovine. Fosfor je vključen v sintezo DNA in RNA. Magnezij je pomembna sestavina encimov in molekul klorofila. Za oksidativne encime je potreben baker. Železo - središče molekule hemoglobina, cink je del hormonov, ki jih proizvaja trebušna slinavka.

Pomen anorganskih spojin za celice

Dušikove spojine spreminjajo beljakovine, aminokisline, DNA, RNA in ATP. V rastlinskih celicah se amonijevi ioni in nitrati v procesu redoks reakcij pretvorijo v NH ₂ , postanejo udeleženci v sintezi aminokislin. Živi organizmi uporabljajo aminokisline, da tvorijo lastne beljakovine, potrebne za konstrukcijo teles. Po smrti organizmov se beljakovine vlijejo v obtok snovi, ko se razgradijo, se dušik sprosti v prosti obliki.

Anorganske snovi, ki vsebujejo kalij, imajo vlogo „črpalke“. Zahvaljujoč "kalijevi črpalki", snovi, ki jih nujno potrebujejo, prodrejo v celice skozi membrano. Kalijeve spojine vodijo do aktivacije vitalne aktivnosti celic, zaradi česar se izvajajo vzburjenja in impulzi. Koncentracija kalijevih ionov v celicah je zelo visoka v nasprotju z okoljem. Kalijevi ioni po smrti živih organizmov enostavno prehajajo v naravno okolje.

Snovi, ki vsebujejo fosfor, prispevajo k tvorbi membranskih struktur in tkiv. V njihovi prisotnosti nastajajo encimi in nukleinske kisline. Različne plasti tal so nasičene s fosfornimi solmi v različnem obsegu. Korenina izločkov rastlin, ki raztapljajo fosfate, jih asimilirajo. Po izumrtju organizmov se fosfatni ostanki mineralizirajo in postanejo soli.

Anorganske snovi, ki vsebujejo kalcij, spodbujajo nastajanje medceličnih snovi in ​​kristalov v rastlinskih celicah. Kalcij iz njih prodre v kri in tako uravnava proces strjevanja. Zahvaljujoč njemu, kosti, lupine, apnenčasti okostja, koralni polipi v živih organizmih. Celice vsebujejo kalcijeve ione in kristale njenih soli.