#### РАЗДЕЛ 1 Химическая организация клетки

#### 1.1 Классификация веществ и элементов

В состав живых организмов входит около 90 химических элементов периодической системы Д.И.Менделеева. Биологические функции выявлены лишь 30 из них. Все эти элементы встречаются и в неживой природе, что свидетельствует о единстве живой и неживой природы. Однако соотношение химических элементов у живых организмов иное, чем у объектов неживой природы. В зависимости от содержания в клетке их можно разделить на такие группы:

- 1. Органогенные (основные) элементы - главные компоненты всех органических соединений, суммарная часть их в клетке составляет около

98%. Это четыре элемента: кислород (65-70%), углерод (15-18%), водород (8-10%) и азот (1-3%). 2. Макроэлементы - элементы, содержащиеся в клетке в небольших количествах, их сумарная часть составляет до 1,9%. К таким элементам относятся: калий, натрий, кальций, магний, железо, сера, фосфор, хлор. Каждый из них выполняет в клетке свою функцию. 3. Микроэлементы - элементы, содержащиеся в клетке в очень малых количествах, составляя 0,001-0,000001% массы тела. Это следующие элементы: кобальт, медь, цинк, молибден, марганец, бор, йод, бром, ваннадий. Эти элементы входят в состав гормонов, витаминов, ферментов, биологически активных веществ, обуславливая их активность. 4. Ультрамикроэлементы - элементы, концентрация которых не превышает 0,000001%. Это золото, серебро, свинец, селен, ртуть, бериллий, цезий, радий, уран. Физиологическая роль большинства из них пока не ясна. Одни и те же элементы (микро-, макро-) в разных организмах могут выполнять разные биологические функции. Все химические элементы образуют молекулы веществ двух видов. Неорганических веществ: вода и минеральные соли, а также органических: белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, ферменты, витамины, гормоны и т.д.

#### 1.2 Неорганические вещества: вода, минеральные соли

Вода – лидер среди неорганических соединений по содержанию в организме и живых клетках. Ее составная часть колеблется от 60-70% до 98%. Содержание воды зависит от возраста организма, его активности. Вода находится в двух формах - свободной и связанной (структурированной). Свободная вода составляет 95% всей воды клетки. Используется преимущественно как растворитель и среда для коллоидной системы цитоплазмы. Связанная вода составляет 4-5% всей воды клетки.Вода, благодаря своим свойствам, выполняет множество функций: а) универсальный растворитель, б) среда обитания, в) транспорт веществ, г) терморегуляция, д) осморегуляция, е) обуславливает рН среды, ж) обеспечивает гидролиз. Минеральные соли содержатся в виде твердых соединений или в виде ионов. Нерастворенные соли входят в состав костей (преимущественно фосфат кальция, меньше - фосфат магния), ряда органических веществ, раковин моллюсков и фораминифер, панцирей раков (в основном карбонат кальция), внутриклеточного скелета радиолярий (сернокислый стронций). В виде ионов (катионов и анионов) играют важную роль в поддержании осмотического давления и кислотно - щелочного равновесия клетки, обеспечивают постоянство внутренней среды. Ионы минеральных солей необходимы для реализации ферментативной активности. От их концентрации зависят буферные свойства клетки.

5