Химический состав

Химический состав клеток

Клеточное вещество является сложным полифазным коллоидом, т. е. представляет собой систему из двух несмешивающихся фаз. Одна из этих фаз структурно является цитоплазматическим матриксом и выполняет роль водной фазы с переходами от жидкого до твердого состояния, тогда как другая являет-ся мембранной системой и выполняет роль относительно жидкой фазы. Цито-плазма практически бесцветна, имеет характер раствора.
В элементном составе клетки насчитывают более 70 элементов, среди ко-торых наиболее частыми являются кислород, углерод, водород, азот. На долю кислорода приходится 65% общей массы, на долю углерода — 18%, водорода — 10%, азота — 3%. После этих элементов идут кальций, фосфор, калий, сера, натрий, хлор. Поскольку все эти элементы встречаются в клетках в большом количестве, часто их называют макроэлементами. Марганец, медь, иод, кобальт и другие, обнаруживаемые в микроколичествах, называют микроэлементами.
Химические элементы, входящие в состав клеток и обладающие биологи-ческими функциями, называют биогенными.
Как правило, содержание катионов и анионов отличается от содержания их в той среде, в которой находятся клетки. Например, концентрация К+ в мы-шечных клетках в несколько десятков раз выше, чем в крови. Концентрация со-лей в клетках определяет буферность ее содержимого, под которой понимают уровень концентрации водородных ионов в клетках (рН).
Химические элементы участвуют в построении вещества клеток в виде ионов (катионов и анионов) или химических соединений. Важными являются катионы К+, Na+, Са2+, Mg2+. Что касается анионов, то ими являются Н2РО4-, С1- и HCO3-.
Соединяясь химическими связями, группы атомов образуют так называе-мые малые органические молекулы, которыми являются аминокислоты, нук-леотиды, сахара и жирные кислоты. Из этих малых молекул в клетках форми-руются макромолекулы в виде белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липи-дов.
Клетки построены как из неорганических, так и органических соедине-ний.
Неорганическими соединениями клетки являются вода и минеральные соли.
Вода составляет около 70% массы клетки. У отдельных организмов, на-пример медуз, содержание превышает 95% . Для водных организмов характер-на чрезвычайная приспособленность к воде, поскольку высокая теплоемкость воды представляет собой непрерывно действующий «тепловой» буфер, кото-рый обеспечивает в общем постоянную температуру тела независимо от темпе-ратуры воздуха. В случае растений очень прочное сцепление молекул воды способствует переносу растворенных питательных веществ из корней в листья при транспирации. Наконец, на молекулярном уровне у наземных и водных животных, равно как и у растений, вода определяет ряд важных свойств макро-молекул.