Мінеральні речовини клітини і їх значення. Роль мінеральних речовин в клітині

Відео: Мінеральні речовини і їх роль в життєдіяльності клітини

Клітка - це не тільки структурна одиниця всього живого, своєрідний цеглинка життя, а й маленька біохімічна фабрика, на якій кожну частку секунди відбуваються різні перетворення і реакції. Так формуються необхідні для життя і росту організму структурні компоненти: мінеральні речовини клітини, вода і органічні сполуки. Тому дуже важливо знати, що буде, якщо котрогось із них не вистачить. Яку роль відіграють різні сполуки в життя цих крихітних, невидимих неозброєним оком, структурних частинок живих систем? Постараємося розібратися в цьому питанні.

Класифікація речовин клітини

Всі з`єднання, що утворюють масу клітини, що формують її структурні частини і відповідають за її розвиток, харчування, дихання, пластичний і енергетичний обмін, нормальний розвиток, можна розділити на три великі групи. Це такі категорії, як:

органічні;
неорганічні речовини клітини (мінеральні солі);
вода.

Часто останню відносять до другої групи неорганічних компонентів. Крім цих категорій, можна позначити ті, які складаються з їх поєднання. Це метали, що входять до складу молекули органічних сполук (наприклад, молекула гемоглобіну, що містить іон заліза, є білкової за своєю природою).

Мінеральні речовини клітини

Якщо говорити конкретно про мінеральних або неорганічних з`єднаннях, що входять до складу кожного живого організму, то вони також неоднакові і за своєю природою, і за кількісним вмістом. Тому мають свою класифікацію.

Всі неорганічні сполуки можна розділити на три групи.

Макроелементи. Ті, зміст яких всередині клітини більше 0,02% від загальної маси неорганічних речовин. Приклади: вуглець, кисень, водень, азот, магній, кальцій, калій, хлор, сірка, фосфор, натрій.
Мікроелементи - менше 0,02%. До них відносяться: цинк, мідь, хром, селен, кобальт, марганець, фтор, нікель, ванадій, йод, германій.
Ультрамікроелементи - зміст менше 0,0000001%. Приклади: золото, цезій, платина, срібло, ртуть і деякі інші.

Також можна особливо виділити кілька елементів, які є органогенних, тобто складають основу органічних сполук, з яких побудовано тіло живого організму. Це такі елементи, як:

водень;
азот;
вуглець;
кисень.

Вони вибудовують молекули білків (основи життя), вуглеводів, ліпідів і інших речовин. Однак за нормальне функціонування організму відповідають так само і мінеральні речовини. Хімічний склад клітини обчислюється десятками елементів з таблиці Менделєєва, які є запорукою успішної життєдіяльності. Лише близько 12 з усіх атомів не грають ролі зовсім або вона мізерно мала і не вивчена.

Особливо важливі деякі солі, які повинні надходити в організм з їжею кожен день у достатній кількості, щоб не розвивалися різні хвороби. Для рослин це, наприклад, натрієва селітра, нітрат калію. Для людини і тварин це солі кальцію, кухонна сіль як джерело натрію і хлору і ін ..

вода

Мінеральні речовини клітини об`єднуються з водою в загальну групу неорганічних речовин, тому не сказати про її значення не можна. Яку роль вона відіграє в організмі живих істот? Величезну. На початку статті ми порівнювали клітку з біохімічної фабрикою. Так ось, всі щомиті відбуваються перетворення речовин здійснюються саме у водному середовищі. Вона - універсальний розчинник і середовище для хімічних взаємодій, процесів синтезу і розпаду.

Крім того, вода входить до складу внутрішнього середовища:

Відео: Біологія 10 клас 5-6 тиждень неорганічні речовини клітини

цитоплазми;
клітинного соку у рослин;
крові у тварин і людини;
сечі;
слини інших біологічних рідин.

Зневоднення означає смерть для всіх організмів без винятку. Вода - це середовище життя для величезної кількості різноманітних представників флори і фауни. Тому переоцінити значення цього неорганічного речовини складно, воно справді безмежно велике.

Макроелементи та їх значення

Мінеральні речовини клітини для її нормальної роботи мають велике значення. В першу чергу це стосується якраз макроелементів. Роль кожного з них детально вивчена і давно встановлена. Які атоми складають групу макроелементів, ми вже вище перераховували, тому повторюватися не будемо. Коротко позначимо роль основних з них.

Кальцій. Солі його необхідні для поставки в організм іонів Са²⁺. Самі іони беруть участь в процесах зупинки і згортання крові, забезпечують екзоцитоз клітини, а також м`язові скорочення, в тому числі серцеві. Нерозчинні солі - основа міцних кісток і зубів тварин і людини.
Калій і натрій. підтримують стан мембранного потенціалу клітини, формують натрієво-калієвий насос роботи серця.
Хлор - бере участь у забезпеченні електронейтральності клітини.
Фосфор, сірка, азот - є складовими частинами багатьох органічних сполук, а також беруть участь в роботі м`язів, складі кісток.

Звичайно, якщо розглядати кожен елемент більш докладно, то можна багато чого сказати і про його надлишку в організмі, і про нестачу. Адже і те й інше шкідливо і призводить до захворювань різного роду.

мікроелементи

Роль мінеральних речовин в клітині, які відносяться до групи мікроелементів, також велика. Незважаючи на те що їх зміст дуже мало в клітці, без них вона не зможе довго нормально функціонувати. Найголовнішими з усіх перерахованих вище атомів в цій категорії є такі як:

йод;
цинк;
мідь;
селен;
фтор;
кобальт.

Нормальний рівень йоду необхідний для підтримки роботи щитовидної залози і вироблення гормонів. Фтор потрібен організму для зміцнення емалі зубів, а рослинам - для збереження еластичності і насиченого забарвлення листя.

Цинк і мідь - це елементи, що входять до складу багатьох ферментів і вітамінів. Вони виступають важливими учасниками процесів синтезу і пластичного обміну.

Селен - активний учасник процесів регуляції, є необхідним для роботи ендокринної системи елементом. Кобальт ж має іншу назву - вітамін В₁₂, а всі з`єднання даної групи вкрай важливі для імунної системи.

Тому функції мінеральних речовин в клітині, які утворені мікроелементами анітрохи не менше, ніж ті, що виконують макроструктури. Тому важливо споживати і ті і інші в достатній кількості.

ультрамікроелементи

Мінеральні речовини клітини, які утворені ультрамікроелементи, грають не настільки значну роль, як вищезгадані. Однак тривалий їх недолік може призводити до розвитку дуже неприємних, а іноді і дуже небезпечних для здоров`я наслідків.

Наприклад, селен відносять і до цієї групи теж. Його тривала нестача провокує розвиток ракових пухлин. Тому він вважається незамінним. А ось золото і срібло - це метали, які мають негативний вплив на бактерії, знищуючи їх. Тому всередині клітини грають бактерицидну роль.

Однак в цілому слід сказати, що функції ультрамікроелементов ще не до кінця розкриті вченими, і значення їх залишається поки неясним.

Метали і органічні речовини

Багато метали входять до складу органічних молекул. Наприклад, магній - кофермент хлорофілу, необхідного для фотосинтезу рослин. Залізо - частина молекули гемоглобіну, без якого неможливо здійснювати дихання. Мідь, цинк, марганець та інші - частини молекул ферментів, вітамінів і гормонів.

Очевидно, що всі ці сполуки важливі для організму. Віднести їх повністю до мінеральних можна, проте частково все ж слід.

Мінеральні речовини клітини і їх значення: 5 клас, таблиця

Щоб узагальнити те, що було нами сказано протягом статті, складемо загальну таблицю, в якій відобразимо, які бувають мінеральні сполуки і навіщо вони потрібні. Використовувати її можна при поясненні даної теми школярам, наприклад, в п`ятому класі навчання.

Група мінеральних речовин	приклади атомів	Значення для організму
З`єднання, утворені макроелементами	С, Н, Р, О, S, N, Ca, K, Mg, CL, Na, Fe та інші	Беруть участь у всіх процесах синтезу і розпаду, забезпечують нормальну роботу всього організму
Речовини, утворені мікроелементами	Cu, Zn, I, Mn, Co та інші	Забезпечують роботу м`язів, мембранних потенціалів, входять до складу вітамінів, ферментів, гормонів
Ультрамікроелементи в організмі	Найважливіший - селен, а також ртуть, золото, платина та інші	Беруть участь в процесах регуляції

Таким чином, мінеральні речовини клітини і їх значення будуть засвоєні школярами в курсі основної ступені навчання.