Клетка живого организма состоит из множества химических элементов, которые встречаются и в неживой природе. Это подтверждает единство живого и вещественного мира. В состав клетки входит около 80 элементов периодической таблицы, однако лишь 20–25 из них необходимы для поддержания жизнедеятельности. В зависимости от концентрации в организме, эти элементы принято делить на три основные группы: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы. 1. Макроэлементы Эта группа составляет около 99% от общей массы клетки. Их содержание в организме исчисляется целыми процентами или десятыми долями процента.
- Органогены (основные элементы): На их долю приходится около 98%. Это фундамент всех органических молекул (белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот).
- Кислород (O): ~65–75%. Входит в состав воды и органических веществ, обеспечивает клеточное дыхание.
- Углерод (C): ~15–18%. Скелет всех органических молекул.
- Водород (H): ~10%. Компонент воды и всех органических соединений.
- Азот (N): ~2–3%. Обязательный компонент белков, ферментов и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).
- Другие макроэлементы (0,1% – 0,01%):
- Кальций (Ca): Участвует в свертывании крови, сокращении мышц, формировании костей и клеточных стенок растений.
- Фосфор (P): Входит в состав костей, ДНК, РНК и молекул АТФ (энергия).
- Калий (K): Главный положительный ион внутри клетки; важен для проведения нервных импульсов.
- Сера (S): Входит в состав некоторых аминокислот, формируя структуру белков.
- Хлор (Cl): Участвует в поддержании осмотического давления и создании соляной кислоты в желудке.
- Магний (Mg): Входит в состав хлорофилла и многих ферментов.
- Натрий (Na): Главный положительный ион вне клетки; регулирует водный баланс.
2. Микроэлементы Их концентрация в клетке колеблется от 0,001% до 0,000001%. Несмотря на малое количество, они критически важны для работы ферментов, гормонов и витаминов.
| Элемент | Роль в клетке |
|---|---|
| Железо (Fe) | Входит в состав гемоглобина, участвует в переносе кислорода. |
| Цинк (Zn) | Участвует в синтезе инсулина и работе многих ферментов. |
| Йод (I) | Необходим для синтеза гормонов щитовидной железы (тироксина). |
| Медь (Cu) | Участвует в процессах фотосинтеза и дыхания. |
| Фтор (F) | Входит в состав эмали зубов и костной ткани. |
| Кобальт (Co) | Является центральным атомом в молекуле витамина . |
| Марганец (Mn) | Влияет на рост, развитие и фотосинтез. |
3. Ультрамикроэлементы Содержание этих элементов составляет менее 0,000001%. Биологическая роль многих из них до конца не изучена, однако известно, что некоторые из них токсичны в больших дозах, но необходимы в исчезающе малых.
- Золото (Au)
- Серебро (Ag)
- Ртуть (Hg)
- Селен (Se) (обладает антиоксидантными свойствами)
- Бериллий (Be)
Биологическое значение Важно понимать, что разделение на группы основано исключительно на количественном содержании. С точки зрения биологической значимости микроэлементы так же важны, как и макроэлементы: дефицит даже одного «редкого» элемента (например, йода или железа) приводит к серьезным нарушениям в работе всего организма. Я могу составить для вас подробную таблицу с функциями каждого конкретного микроэлемента или подготовить аналогичный разбор по органическим веществам клетки (белкам, липидам и углеводам).
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей