Химический состав клетки

В протоплазме клетки находится вода и большое количество элементов (96 из ПСХЭ). Основные – кислород, водород, азот и углерод. Они составляют около 96% массы животного. Кальций, фосфор, калий и сера составляют 3%. На долю остальных приходится 1%. Особое положение занимают микроэлементы, оказывающие действие в ничтожно малых количествах (10^-8 – 10^-12). Микроэлементы являются катализаторами, оказывая влияние на рост и развитие, участвуют в образовании витаминов и гормонов. Химические элементы в клетке встречаются в виде органических и неорганических веществ. Важнейшими из органических веществ являются белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и АТФ.

Биологическая роль белков состоит в том, что они лежат в основе различных компонентов клеток и тканей. С ними связаны важнейшие проявления жизни. Белки составляют 50-70% сухого вещества тела животного. Химические, физико-химические и биологические свойства белков определяются не только составом аминокислот и последовательностью их соединения в белковой молекуле, но и конфигурацией полипептидных цепей во всей молекуле. Глобулярные белки (альбумины, глобулины, гемоглобин, пепсин) имеют частицы округлой или эллипсоидной формы. Фибриллярные (миозин, коллаген, кератин) белки представлены тончайшими нитями и волокнами. Рентгеноскопически показано, что белки имеют первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуру. В клетке есть гидрофильные белки, которые легко соединяются с водой, образуя коллоидные растворы, и гидрофобные. Некоторые белки образуют кристаллы (например: гемоглобин эритроцитов).

Углеводы встречаются в виде моносахаров и полисахаридов. Глюкоза в клетке встречается в виде раствора, а полисахариды в виде крахмала, гликогена, мукополисахаридов (гиалуроновая кислота).

Углеводы играют роль:

1.энергетических веществ;

2. входят в состав белков, ферментов, нуклеиновых кислот.

Липиды делят на 2 группы:

1. нейтральные жиры;

2. липоиды – жироподобные вещества.

Играют роль запасных питательных веществ и пластического материала, из которого строится тело клетки. Нуклеиновые кислоты играют важнейшую роль в хранении и записи наследственной информации, управляют синтезом (РНК, ДНК).

АТФ – обязательная часть всех живых организмов. Роль ей определяется присутствием двух остатков фосфорной кислоты, которые отщепляются под действием ферментов, освобождая значительное количество энергии, используемой для различных физиологических функций клетки. АТФ – «аккумулятор» клетки.

Неорганические вещества представлены водой и различными минеральными веществами. Вода необходимая часть клетки. Находится в свободном и связанном состоянии. Количество в клетке 60-80%. Свободная вода выполняет функцию растворителя (95%). С водой в клетку поступает ряд веществ из внешней среды, а из клетки выводятся продукты обмена. Образует среду, в которой происходят реакции. Благодаря своей теплоёмкости вода предохраняет клетку от резких колебаний температуры.

Минеральные вещества вместе с органическими веществами участвуют в обмене веществ. Минеральные соли, растворимые в жидкостях, обуславливают осмотическое давление, от которого зависит проникновение веществ в клетку и из неё и перемещение веществ в клетке. В отдельных тканях минеральные вещества играют механическую роль, придавая крепость и прочность.