Organik ve inorganik maddeler. Hücrenin inorganik maddeleri

Kimyasal maddeler ilk kez 9. yüzyılın sonlarında Arap bilim adamı Ebu Bekir el-Razi tarafından sınıflandırıldı. Maddelerin kökenine dayanarak onları üç gruba ayırdı. Birinci grupta minerallere, ikincisinde - bitki ve üçüncü - hayvansal maddeler için bir yer ayırdı.

Bu sınıflandırma neredeyse bir bin yıl boyunca var olmaya mahkum edildi. Sadece 19. yüzyılda bu gruplardan ikisi oluştu - organik ve inorganik maddeler. DI Mendeleev'in tablosunda yer alan doksan element sayesinde her iki türden kimyasallar üretilir.

İnorganik maddeler grubu

İnorganik bileşikler arasında basit ve karmaşık maddeler ayırt edilir. Basit maddeler grubu metalleri, metal olmayanları ve soy gazları birleştirir. Karmaşık maddeler oksitler, hidroksitler, asitler ve tuzlarla temsil edilir. Tüm inorganik maddeler herhangi bir kimyasal elementten oluşturulabilir.

Organik maddeler grubu

Tüm organik bileşiklerin hatasız bileşimi karbon ve hidrojen içerir (bu, mineral maddelerden temel farkıdır). C ve H tarafından oluşturulan maddelere hidrokarbonlar denir - en basit organik bileşikler. Hidrokarbonların türevleri azot ve oksijen içerir. Bunlar da oksijen ve nitrojen içeren bileşikler olarak sınıflandırılır.

Oksijen içeren maddeler grubu, alkoller ve eterler, aldehitler ve ketonlar, karboksilik asitler, yağlar, mumlar ve karbonhidratlar ile temsil edilir. Azot içeren bileşikler arasında aminler, amino asitler, nitro bileşikleri ve proteinler bulunur. Heterosiklik maddeler için konum iki yönlüdür - yapıya bağlı olarak her iki hidrokarbon tipine de atıfta bulunabilirler.

hücre kimyasalları

Hücrelerin varlığı, organik ve inorganik maddeler içeriyorsa mümkündür. Su, mineral tuzları olmadığında ölürler. Hücreler, nükleik asitler, yağlar, karbonhidratlar ve proteinlerde ciddi şekilde tükenirse ölürler.

Birçok farklı kimyasal reaksiyona girebilen organik ve inorganik doğada birkaç bin bileşik içeriyorlarsa normal yaşama yeteneğine sahiptirler. Hücredeki biyokimyasal süreçler, hayati aktivitesinin, normal gelişiminin ve işleyişinin temelidir.

Hücreyi doyuran kimyasal elementler

Canlı sistemlerin hücreleri, kimyasal element grupları içerir. Makro, mikro ve ultra mikro elementlerle zenginleştirilmiştir.

• Makrobesinler öncelikle karbon, hidrojen, oksijen ve nitrojen ile temsil edilir. Hücrenin bu inorganik maddeleri, hemen hemen tüm organik bileşiklerini oluşturur. Ayrıca hayati unsurları da içerirler. Kalsiyum, fosfor, kükürt, potasyum, klor, sodyum, magnezyum ve demir olmadan hücre yaşayamaz ve gelişemez.
• İz elementler grubu çinko, krom, kobalt ve bakırdan oluşur.
• Ultramikro elementler, hücrenin en önemli inorganik maddelerini temsil eden bir diğer gruptur. Grup, enzimleri etkileyen renal tübülleri dolduran suyun yeniden emilmesini önleyen bakterisit etkisi olan cıva olan altın ve gümüşten oluşur. Ayrıca platin ve sezyum içerir. Eksikliği çeşitli kanser türlerine yol açan selenyuma belirli bir rol verilir.

Hücredeki su

Yeryüzünde yaygın olarak bulunan bir madde olan suyun hücre yaşamı için önemi yadsınamaz. İçinde birçok organik ve inorganik madde çözülür. Su, inanılmaz sayıda kimyasal reaksiyonun gerçekleştiği verimli bir ortamdır. Çürüme ve metabolizma ürünlerini çözebilir. Onun sayesinde toksinler ve cüruflar hücreyi terk eder.

Bu sıvı, yüksek termal iletkenliğe sahiptir. Bu, ısının vücudun dokularına eşit olarak yayılmasını sağlar. Önemli bir ısı kapasitesine sahiptir (kendi sıcaklığı minimum düzeyde değiştiğinde ısıyı emme yeteneği). Bu yetenek hücrede ani sıcaklık değişikliklerinin olmasına izin vermez.

Su son derece yüksek bir yüzey gerilimine sahiptir. Onun sayesinde, organik olanlar gibi çözünmüş inorganik maddeler dokularda kolayca hareket eder. Birçok küçük organizma, yüzey gerilimi özelliğini kullanarak su yüzeyine yapışır ve üzerinde serbestçe süzülür.

Bitki hücrelerinin turgoru suya bağlıdır. Bazı hayvan türlerinde destek işleviyle başa çıkan sudur, başka herhangi bir inorganik madde değil. Biyoloji, hidrostatik iskeletli hayvanları tanımladı ve inceledi. Bunlar arasında derisidikenliler, yuvarlak ve annelidler, denizanası ve anemon temsilcileri bulunur.

Su ile hücre doygunluğu

Çalışan hücreler, toplam hacimlerinin %80'ine kadar su ile doldurulur. Sıvı, içlerinde serbest ve bağlı bir formdadır. Protein molekülleri bağlı suya sıkıca bağlanır. Bir su kabuğu ile çevrilidirler, birbirlerinden izole edilirler.

Su molekülleri polardır. Hidrojen bağları oluştururlar. Hidrojen köprüleri nedeniyle suyun ısıl iletkenliği yüksektir. Bağlı su, hücrelerin daha düşük sıcaklıklara dayanmasını sağlar. Bedava su %95'ini oluşturuyor. Hücre metabolizmasında yer alan maddelerin çözünmesini teşvik eder.

Beyin dokusundaki son derece aktif hücreler %85'e kadar su içerir. Kas hücreleri suya %70 oranında doymuştur. Yağ dokusu oluşturan daha az aktif hücreler %40 suya ihtiyaç duyar. Canlı hücrelerde sadece inorganik kimyasalları çözmekle kalmaz, aynı zamanda organik bileşiklerin hidrolizinde önemli bir katılımcıdır. Etkisi altında, parçalanan organik maddeler ara ve nihai maddelere dönüştürülür.

Mineral tuzların hücre için önemi

Mineral tuzlar, hücrelerde potasyum, sodyum, kalsiyum, magnezyum katyonları ve HPO 4 2-, H2P04 -, Cl -, HCO 3 - anyonları ile temsil edilir. Doğru anyon ve katyon oranları, hücre yaşamı için gerekli asitliği yaratır. Birçok hücrede, pratik olarak değişmeyen ve kararlı çalışmasını sağlayan zayıf alkali bir ortam korunur.

Hücrelerdeki katyon ve anyon konsantrasyonu, hücreler arası boşluktaki oranlarından farklıdır. Bunun nedeni, kimyasal bileşiklerin taşınmasına yönelik aktif düzenlemedir. Bu süreç süreci, canlı hücrelerdeki kimyasal bileşimlerin sabitliğini belirler. Hücre ölümünden sonra, hücreler arası boşluktaki ve sitoplazmadaki kimyasal bileşiklerin konsantrasyonu dengededir.

Hücrenin kimyasal organizasyonundaki inorganik maddeler

Canlı hücrelerin kimyasal bileşiminde, yalnızca onlara özgü özel elementler yoktur. Bu, canlı ve cansız nesnelerin kimyasal bileşimlerinin birliğini belirler. Hücrenin bileşimindeki inorganik maddeler büyük rol oynar.

Kükürt ve azot, proteinlerin oluşmasına yardımcı olur. Fosfor, DNA ve RNA sentezinde rol oynar. Magnezyum, klorofil enzimlerinin ve moleküllerinin önemli bir bileşenidir. Bakır, oksidatif enzimler için gereklidir. Demir, hemoglobin molekülünün merkezidir, çinko ise pankreas tarafından üretilen hormonların bir parçasıdır.

İnorganik bileşiklerin hücreler için önemi

Azot bileşikleri proteinleri, amino asitleri, DNA, RNA ve ATP'yi dönüştürür. Bitki hücrelerinde, redoks reaksiyonları sürecindeki amonyum iyonları ve nitratlar NH2'ye dönüştürülür, amino asitlerin sentezine katılanlar haline gelir. Canlı organizmalar, vücut inşa etmek için gerekli olan kendi proteinlerini oluşturmak için amino asitleri kullanırlar. Organizmaların ölümünden sonra, proteinler maddelerin dolaşımına dökülür, çürümeleri sırasında azot serbest biçimde salınır.

Potasyum içeren inorganik maddeler bir "pompa" rolünü oynar. "Potasyum pompası" sayesinde acilen ihtiyaç duydukları maddeler zardan hücrelere nüfuz eder. Potasyum bileşikleri, hücrelerin hayati aktivitesinin aktivasyonuna yol açar, onlar sayesinde uyarılar ve dürtüler gerçekleştirilir. Hücrelerdeki potasyum iyonlarının konsantrasyonu, ortamın aksine çok yüksektir. Potasyum iyonları canlı organizmaların ölümünden sonra kolaylıkla doğal ortama geçerler.

Fosfor içeren maddeler, zar yapılarının ve dokularının oluşumuna katkıda bulunur. Onların varlığında enzimler ve nükleik asitler oluşur. Çeşitli toprak katmanları, bir dereceye kadar fosfor tuzları ile doyurulur. Bitkilerin kök salgıları, fosfatları çözerek onları özümser. Organizmaların ölümünün ardından, fosfat kalıntıları mineralleşmeye uğrar ve tuzlara dönüşür.

Kalsiyum içeren inorganik maddeler, bitki hücrelerinde hücreler arası madde ve kristal oluşumuna katkıda bulunur. Onlardan gelen kalsiyum, pıhtılaşma sürecini düzenleyerek kana girer. Bu sayede canlı organizmalarda kemikler, kabuklar, kalkerli iskeletler, mercan polipleri oluşur. Hücreler kalsiyum iyonları ve kalsiyum tuzlarının kristallerini içerir.