Содержание основных катионов и анионов внутри клетки и во внеклеточных жидкостях организма человека (по а.Е. Строеву)
|
Ионы
|
Вне клетки, % |
Внутри клетки, %
| |
|
плазма |
межклеточная жидкость | ||
|
Катионы | |||
|
Na+ |
92,7 |
94,0 |
7,5 |
|
К+ |
3,0 |
2,7 |
75,0 |
|
Са2+ |
3,0 |
2,0 |
2,5 |
|
Mg2+ |
1,3 |
1,3 |
15,0 |
|
Анионы | |||
|
С1- |
69,0 |
76,0 |
7,5 |
|
НСО3- |
17,0 |
19,0 |
5,0 |
|
PO3- |
1,4 |
l,4 |
50,0 |
|
SO4- |
0,6 |
0,7 |
10,0 |
|
органических кислот |
2,0 |
2,0 |
2,5 |
|
белков |
10,0 |
0,6 |
25,0 |
Неорганические ионы в клетке выполняют многочисленные биологические функции. Основными функциями катионов являются:
Транспортная — участвуют в переносе электронов и молекул простых веществ.
Структурообразующая — обусловлена комплексообразующими свойствами металлов, катионы которых участвуют в образовании функционально активных структур макромолекул и надмолекулярных комплексов.
Регуляторная — являются регуляторами (активаторами или ингибиторами) активности ферментов.
Осмотическая — регулируют осмотическое и гидроосмотическое давление.
Биоэлектрическая — связана с возникновением разности потенциалов на клеточных мембранах.
Биологические функции анионов:
Энергетическая — участвуют в образовании главного носителя энергии в организме человека — молекулы АТФ — из АДФ и неорганических фосфат - анионов.
Опорная — фосфат - анион и катион кальция входят в состав гидроксилапатита и фосфата кальция костей, определяющих их механическую прочность.
• Синтетическая — используются для синтеза биологически активных соединений (иодид-анион (I-) участвует в синтезе гормонов щитовидной железы).
Вопросы для самоконтроля
к главе 1 «Химический состав организмов»
1. Какие химические элементы относятся к группе макроэлементов?
2. Перечислите молекулярные уровни организации живой клетки. Приведите конкретные примеры соединений, относящихся к каждому из указанных уровней.
3. Почему вода играет исключительно важную роль в жизнедеятельности организма?
Какие соединения называются амфифильными? Приведите конкретные примеры.
Напишите структурные формулы следующих соединений: пропаналя, бутанола-2, этилацетата, 2-аминопропана. К каким классам органических соединений они относятся?
Глава 2 белки
Белки (протеины) - высокомолекулярные азотистые органические вещества, линейные гетеробиополимеры, мономером которых являются L,α-аминокислоты. Свое название белки получили от яичного белка, который с незапамятных времен использовался человеком как составная часть пищи. Белки – основная и необходимая составная часть всех организмов. К белкам относятся сократительные структуры, лежащие в основе движения, опорные ткани организма (коллаген костей, хрящей, сухожилий), покровы организма (кожа, волосы, ногти и т.п.), а также токсины, антигены и антитела, многие гормоны и другие биологически важные вещества.
В природе существует примерно 1010-1012 различных белков, обеспечивающих жизнедеятельность организмов всех степеней сложности от вирусов до человека, они обеспечивают жизнь более 2 млн. видам организмов. Ни одно вещество из всех веществ биологического происхождения не имеет столь большого значения и не обладает столь многогранными функциями в жизни организма как белки. В организмечеловека насчитывается более 100 000 разнообразныхбелков.. Удивительно, что все природныебелкисостоят из небольшого числа сравнительно простых структурных блоков, представленных мономернымимолекулами–аминокислотами, связанными друг с другом в полипептидные цепи.
Аминокислоты, входящие в состав белков (протеиногенные) – это -аминокислоты, органические соединения, содержащие в своем составе карбоксильную группу (- СООН)- и амино (-NH2)-группу, которая находится у ближайшего к карбоксильной группе углеродного атома, т.е. у α–углеродного атома) (Рис.3).
Рис.3 Общая формула протеиногенных кислот
Остальную часть молекулы аминокислоты принято называть радикалом (R). Чаще всего в состав белков входят остатки 20 аминокислот (Табл.3)
Таблица 3