2. Неорганические соединения, минеральные соли

Э Катионы К⁺, Na⁺, Са²⁺, Mg²⁺ и анионы Н₂РО, HCО₃, С1 имеют наибольшее значение для жизнеде­ятельности клетки. Содержание катионов и анионов в клетке обычно значительно отличается от их коли­чества в среде обитания. Так, концентрация К⁺ внут­ри живой клетки очень высокая, a Na⁺ — низкая; со­держание этих катионов в окружающей клетку среде обратное. Такое различие в концентрациях стойко удерживается до тех пор, пока клетка жива. Концент­рация солей в клетке определяет ее буферные свой­ства.

Буферность — способность клетки сохранять определенную концентрацию водородных ионов. В клетке поддерживается слабощелочная реакция (рН 7,2) в основном за счет анионов.

3. Вода, ее роль в живых системах. Вода — важней­шее неорганическое соединение живых клеток и орга­низмов; в среднем в многоклеточном организме вода составляет до 80% от массы тела.

Функции воды (растворитель многих веществ, со­хранение структур клеток в условиях высоких или низких температур и многие другие) обусловлены структурой ее молекул. Молекула воды вследствие про­странственного расположения атомов в ней представ­ляет собой диполь. Дипольное строение молекулы во­ды способствует расщеплению ряда водорастворимых веществ на катионы и анионы.

По отношению к воде все вещества делятся на гидро­фильные (греч. hydros - вода, phileo — люблю) — раство­римые в воде (например, сахар, соль) ^гидрофобные (греч. hydros — вода, phobos — боязнь) — нерастворимые (жиры, сложные углеводы). В качестве растворителя вода обес­печивает как приток в клетку веществ, так и удаление из нее продуктов жизнедеятельности.

Между молекулами воды существует водородная связь. Она образуется за счет того, что частично отри­цательный атом кислорода одной молекулы воды при­тягивает частично положительный атом водорода дру­гой молекулы воды. Структура молекул воды и их способность образовывать водородные связи обеспечи­вает воде ряд свойств, имеющих большое значение для жизни. Молекулы воды способны слипаться сами с собой, такое явление называется когезией (от лат. соhaesus — связанный, сцепленный). Слипание молекул воды с молекулами других веществ называют адгезией (от лат. adhaesio — прилипание). Благодаря когезии и адгезии возможны явления капиллярности и поверхностно­го натяжения воды. Хорошая теплопроводность и большая теплоемкость воды обеспечивают живым организмам сохранение жизненных функций при резких изменени­ях температуры окружающей среды.

В клетках эмали зубов воды примерно 10%, в клет­ках развивающегося зародыша — более 90%. При потере большого количества воды многие организмы гиб­нут, некоторые одноклеточные и даже многоклеточ­ные — переходят в состояние анабиоза — временно­го замедления внешних жизненных функций.

Лекция №4

Тема: Биополимеры. Углеводы и липиды

План

1. Биологические полимеры

2. Углеводы и их строение

3. Функции углеводов

4. Липиды их строение и функции

В состав клеток входит множество органических соединений: углеводы, белки, липиды, нуклеиновые кислоты и другие со­единения, которых нет в неживой природе. Органическими ве­ществами называют химические соединения, в состав которых входят атомы углерода.

Атомы углерода способны вступать друг с другом в прочную ковалентную связь, образуя множество разнообразных цепочеч­ных или кольцевых молекул.

Самыми простыми углеродсодержащими соединениями явля­ются углеводороды, соединения, которые содержат только угле­род и водород. Однако в большинстве органических, т. е. угле­родных, соединений содержатся и другие элементы (кислород, азот, фосфор, сера).

Органические соединения — углеродсодержащие ве­щества, характерные для живой природы, — составля­ют в среднем 20—30% массы клеток живых организ­мов. Главные свойства клеток и организмов определяют органические полимеры: белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, а также сложные соединения — жиры и ряд молекул гормонов, пигментов, отдельных нуклеотидов, в частности АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).