Ультрамікроелементи з ще меншою концентрацією (аурум, аргентум, платина, плюмбум, бром тощо).

Усі хімічні елементи, що містяться в клітині, входять, до складу орган­ічних і неорганічних сполук або перебувають у вигляді іонів. Вони відігра­ють велику роль у живленні клітин, їхньому рості, побудові тканин та органів, підтримують кислотно-лужну рівновагу, беруть участі, в обміні речовин та енергії, у процесах подразнення та збудження та

Клітини складаються з двох груп речовин неорганічних (вода і мінеральні солі) і органічних (білки, вуглеводи, жири, нуклеїнові кислоти, гормони, вітаміни тощо).

Серед живої речовини клітини на першому місці за вагою стоїть вода, яка виконує багато функцій: збереження об'єму, пружність кліти­ни, розчинення хімічних речовин. Вона входить до складу плазми крові, лімфи, за її допомогою до клітин підводяться поживні речовини і видаляються кінцеві продукти обміну. Вода бере участь у всіх хімічних ре­акціях. Завдяки високій теплоємності вода охороняє цитоплазму від різних коливань температури і сприяє теплорегуляції клітин і організму.

Мінеральні солі знаходяться у дисоційованому стані у вигляді катіонів і аніонів — К⁺, Nа⁺, Са²⁺, СГ, НС0₃-, Н2РО4 - та інші. Від кон­центрації солей залежить надходження води у клітину. Осмотичний градієнт існує всередині кожного організму і регулюється мінеральними речовинами клітини.

За структурою більшість органічних сполук, які входять до складу клітини, характеризуються великими розмірами і становлять макро­молекули. Є три типи макромолекул: полісахариди (вуглеводи), білки, нуклеїнові кислоти, мономерами яких є відповідно: моносахариди, амі­нокислоти, нуклеотиди. Крім того, велике значення в життєдіяльності клітини відіграють ліпіди, вітаміни, гормони.

Вуглеводи — кількість їх у клітині 1 -2%, іноді 5%, виконують такі функції: будівельну (входять до складу опорних елементів клітини організму); енергетичну (від окиснення 1 г вуглеводів виділяється 17,6кДж (4,2 ккал); запасання поживних речовин (глікоген відкла­дається в печінці і служить енергетичним резервом); захисну (слиз, який виділяється різними залозами, багатий на вуглеводи та їхні похідні, уберігає стінки органів (стравоходу, шлунку, кишечнику) від механічних пошкоджень, проникнення бактерій, вірусів); регуляторну (їжа складаєть­ся з клітковини, яка викликає механічне подразнення шлунка і кишечни­ку). До специфічних функцій вуглеводів відносяться: проведення нерво­вих імпульсів, утворення антитіл, забезпечення певної групи крові.

Ліпіди — це сполуки високомолекулярних жирних кислот і трьо­хатомного спирту—гліцерину. Ліпіди поділяються на прості ліпіди (ней­тральні жири) і складні ліпіди (фосфоліпіди, гліколіпіди, ліпопротеїди, стерини і стероїди).

Функції ліпідів: будівельна (бере участь у будові мембран усіх клітин, тканин і органів; утворення і гормонів, жиророзчинних вітамінів); енергетична (у разі повного окиснення 1г жирів виділя­ється 38,9 кДж (9,3 ккал), тобто майже удвічі більше, ніж при повному розщепленні такої самої кількості вуглеводів; крім того, при окисненні 1 г жирів утворюється 1,1 г води); запасання поживних речовин (депо жиру – підшкірна клітковина, надниркова залоза, сальник); захисна (полягає у захисті внутрішніх органів від механічних пошкоджень: наприклад, нирки людини вкриті м’яким жировим шаром); теплоізоляційна (накопичуючись у підшкірній клітковині, жири запобігають переохолодженню); регуляторна (ліпіди входять до складу гормонів, які беруть участь у регуляції життєвих функцій організму).

Білки відносяться до органічних сполук, які мають назву полімерів. До їх складу входять атоми вуглецю, водню, кисню, азоту, сірки, до деяких – атоми металів – заліза, цинку, міді. Мономерами білків є амінокислоти, яких налічується більше 20.

За складом білки можуть бути:

- прості – складаються тільки з амінокислот – альбуміни, глобуліни, гістони;

- складні - а) нуклеопротеїди складаються з нуклеїнової кислоти і амінокислоти (хромосоми);

б) глюкопротеїди складаються з вуглеводів і амінокислот (плазма крові); в) хромопротеїди складаються з пігменту і амінокислоти (гемоглобін); г) фосфопротеїди складаються з фосфатної кислоти і амінокислоти (казеїн молока).

Функції білків:

- каталітична – білки – ферменти виконують функцію біологічних каталізаторів, вони регулюють (прискорюють або гальмують) життєві процеси;

- скоротлива – білки, що входять до складу м’язів, здійснюють скоротливу функцію організму;

- захисну функцію виконують антитіла, які розчиняють, знешкоджують збудників різних захворювань, тобто беруть участь у механізмі створення імунітету;

- транспортна – гемоглобін крові переносить кисень;

- структурна (будівельна) – білки входять до складу всіх органів і тканин, беруть участь у будові оболонок клітини;

- енергетична – при розпаді 1г. білка виділяється 17,6 кДж (4,2ккал)

- регуляторна (наприклад, гормон інсулін регулює обмін глюкози).

Вітаміни мають високу фізіологічну активність, складну і різно­манітну хімічну будову, необхідні для нормального росту і розвитку орган­ізму. Більшість з них є компонентами ферментних систем (кофермента- ми). Вітаміни регулюють окислення вуглеводів, органічних кислот, амі­нокислот. У клітинах людини синтезуються лише вітаміни О, Е, К, В. Вітаміни поділяються на водорозчинні (С, вітаміни групи В, РР) і жиро­розчинні (А, Б, Е, К).

- Ферменти є клітинними каталізаторами біохімічних реакцій. Ос­нову ферментів складають білки, до яких може приєднуватися небілкова частина (вітаміни, метали тощо). Ферменти каталізують лише певні реакції. Кожна молекула ферменту здатна здійснювати від декількох тисяч до декількох мільйонів операцій за хвилину. Для ферментів харак­терна закономірна локалізація, оскільки процес розщеплення або синте­зу будь-якої речовини в клітині поділений на ряд хімічних операцій, які закономірно ідуть одна за одною. Кожну з цих операцій каталізує свій фермент. Дія ферментів залежить від температури і рН середовища.

- Нуклеїнові кислоти забезпечують процеси синтезу білка, чим визначають характер обміну речовин, закономірності росту і розвитку, явища спадковості і мінливості. Є дві груни нуклеїнових кислот — ДНК і РНК, які відрізняються будовою і біологічними властивостями. ДНК переважно знаходиться у ядрі, входить до складу хроматину, зосеред­жена у хромосомах. ДНК входить до складу мітохондрій, центросом. Основні резервуари РНК — ядерця ядра і рибосоми, що розташовані в цитоплазмі.

Нуклеїнові кислоти — це полімери, мономерами яких є нуклеотиди.

Основна біологічна функція ДНК полягає у зберіганні, постійному самовідновленні і передаванні генетичної (спадкової) інформації у клітині.

Біологічна роль РНК пов'язана з синтезом білка, тобто з реаліза­цією спадкової інформації. Саме РНК є посередником між ДНК і моле­кулою білка, що буде синтезуватися.

АТФ (адинозинтрифосфорна кислота) є головним джерелом і пе­реносником енергії будь-яких процесів,які відбуваються в клітині. Хімічна енергія фосфорних зв'язків використовується для механічної роботи під час скорочення м'язів, біоелектричної роботи — при передачі нервово­го імпульсу, осмотичній роботі — при переміщенні молекул; хімічної роботи при синтезі молекул в процесі росту. Запас АТФ у клітині невеликий, тому поповнення АТФ йде за рахунок розщеплення вугле­водні, ліпідів.

Дата добавления: 2015-07-18