Які хімічні елементи входять до складу клітини? Роль і функції хімічних елементів, що входять до складу клітини

Сьогодні виявлено і виділено в чистому вигляді багато хімічних елементів таблиці Менделєєва, а п'ята їх частина зустрічається в кожному живому організмі. Вони, подібно цеглинкам, є головними складовими органічних і неорганічних речовин. Які хімічні елементи входять до складу клітини, з біології яких речовин можна судити про їх наявність в організмі - все це ми розглянемо далі в статті.

Що таке сталість хімічного складу

Для дотримання стабільності в організмі кожна клітина повинна підтримувати концентрацію кожної своєї складової на постійному рівні. Цей рівень визначається видовою належністю, місцем проживання, екологічними факторами.
Щоб відповісти на питання, які хімічні елементи входять до складу клітини, необхідно чітко розуміти, що в складі будь-якої речовини знаходяться які-небудь із складових таблиці Менделєєва. Часом йде мова про сотих і тисячних частках відсотка змісту певного елемента в клітці, але при цьому зміна названого числа хоча б на тисячну частину вже може нести серйозні наслідки для організму. З 118 хімічних елементів періодичної системи в клітині людини повинно бути як мінімум 24. Немає таких складових, які зустрічалися б в живому організмі, але не входили до складу неживих об'єктів природи. Цей факт підтверджує тісний зв'язок між живим і неживим в екосистемі.

Роль різних елементів, що входять до складу клітини

Так які хімічні елементи входять до складу клітини? Їх роль у життєдіяльності організму, слід зауважити, безпосередньо залежить від частоти зустрічальності і концентрації в цитоплазмі. Однак, незважаючи на різний вміст елементів у клітці, значущість кожного з них в рівній мірі висока. Дефіцит будь-якого з них може призвести до впливу на організм, відключивши з метаболізму найважливіші біохімічні реакції.
Перераховуючи, які хімічні елементи входять до складу клітини людини, потрібно згадати три основних види, які ми розглянемо далі:

Основні біогенні.

Макроелементи.

Мікроелементи.

Основні біогенні елементи клітини

Не дивно, що елементи Про, З, Н, N відносяться до біогенних, адже саме вони утворюють всі органічні і багато неорганічні речовини. Неможливо уявити білки, жири, вуглеводи або нукленовые кислоти без цих найважливіших для організму складових. Функція цих елементів визначила їх високий вміст в організмі. На їх частку в сукупності припадає 98% від всієї сухої маси тіла. В чому ще може проявлятися активність цих ферментів?

Кисень. Його вміст у клітині близько 62% від загальної сухої маси. Функції: побудова органічних і неорганічних речовин, участь в ланцюгу дихання;

Вуглець. Його вміст досягає 20%. Основна функція: входить до складу всіх органічних з'єднань;

Водень. Його концентрація приймає значення в 10%. Крім того, що цей елемент є складовою органічних речовин і води, він також бере участь у перетвореннях енергії;

Азот. Кількість не перевищує 3-5%. Його основна роль – це утворення амінокислот, нуклеїнових кислот, АТФ, багатьох вітамінів, гемоглобіну, гемоцианина, хлорофілу.

Ось які хімічні елементи входять до складу клітини і утворюють більшість необхідних для нормальної життєдіяльності речовин.

Значення макроелементів

Макроелементи також допоможуть підказати, які хімічні елементи входять до складу клітини. З курсу біології стає зрозуміло, що, крім основних, 2% сухої маси складають інші складові періодичної таблиці. І до макроелементів належать ті з них, зміст яких не нижче за 001%. Їх основні функції представлені у вигляді таблиці.

Елемент



Вміст у %



Функції



Кальцій (Са)



25



Відповідає за скорочення м'язових волокон, входить до складу пектину, кісток і зубів. Підсилює згортання крові.



Фосфор (Р)



1



Входить до складу найважливішого джерела енергії – АТФ.



Сірка (S)



025



Бере участь в утворенні дисульфідних містків при згортання білка в третинну структуру. Входить до складу цистеїну і метіоніну, деяких вітамінів.



Калій (К)



025



Іони калію беруть участь в активному транспорті клітини, а також впливають на потенціал мембрани.



Хлор



02



Головний аніон організму



Натрій (Na)



01



Аналог калію, що бере участь в тих процесах.



Магній (Mg)



007



Іони магнію – це регулятори процесу реплікації ДНК. У центрі молекули хлорофілу також розташований атом магнію.



Залізо



001



Бере участь у транспорті електронів по ЕТЦ дихання і фотосинтезу, є структурним ланкою міоглобіну, гемоглобіну і багатьох ферментів.

Сподіваємося, що з перерахованого нескладно визначити які хімічні елементи входять до складу клітини і належать до макроелементів.

Мікроелементи

Є і такі складові клітини, без яких організм не може нормально функціонувати, однак їх зміст завжди менше 001%. Давайте визначимо, які хімічні елементи входять до складу клітини і відносяться до групи мікроелементів.

Елемент



Вміст у %



Функції



Цинк (Zn)



0003



Входить до складу ферментів ДНК - і РНК-полимераз, а також багатьох гормонів (наприклад, інсулін).



Мідь (Cu)



0002



Бере участь у процесах фотосинтезу, синтезу гемоглобіну, входить до складу гемоцианина і деяких ферментів.



Йод (I)



0001



Є структурною складовою гормонів Т3 і Т4 щитовидної залози



Марганець (Mn)



менше 0001



Входить до складу ферментів, кісток. Бере участь в азотфіксації у бактерій



Бор (В)



менше 0001



Впливає на процес росту рослин.



Фтор (F)



00001



Входить до складу кісток і емалі зубів.

Органічні та неорганічні речовини

Крім перерахованих, ще які хімічні елементи входять до складу клітини? Відповіді можна знайти, просто вивчивши будову більшості речовин організму. Серед них виділяють молекули органічного і неорганічного походження, і кожна з цих груп має у складі фіксований набір елементів. Основні класи органічних речовин - це білки, нуклеїнові кислоти, жири і вуглеводи. Вони побудовані повністю з основних біогенних елементів: скелет молекули завжди утворений вуглецем, а водень, кисень і азот входять до складу радикалів. У тварин домінуючим класом є білки, а у рослин – полісахариди. Неорганічні речовини – це всі мінеральні солі і, звичайно ж, вода. Серед всієї неорганіки у клітині найбільше Н 2 Про, в якій розчинені інші речовини. Все сказане вище допоможе вам визначити, які хімічні елементи входять до складу клітини, і їх функції в організмі більше не будуть для вас загадкою.