вперше хімічні речовини класифікував в кінці IX століття арабський учений Абу Бакр ар-Рази. Він, спираючись на походження речовин, розподілили їх на три групи. У першій групі він відвів місце мінеральним, в другій - рослинним і в третій - тваринам речовин.

Цією класифікації судилося проіснувати майже ціле тисячоліття. Лише в XIX столітті з тих груп сформували дві - органічні і неорганічні речовини. Хімічні речовини обох типів будуються завдяки дев'яноста елементів, внесених в таблицю Д. І. Менделєєва.

Група неорганічних речовин

Серед неорганічних сполук розрізняють прості і складні речовини. Група простих речовин об'єднує метали, неметали і благородні гази. Складні речовини представлені оксидами, гідроксидами, кислотами і солями. Всі неорганічні речовини можуть будуватися з будь-яких хімічних елементів.

Група органічних речовин

До складу всіх органічних сполук в обов'язковому порядку входить вуглець і водень (в цьому їх принципова відмінність від мінеральних речовин). Речовини, утворені C і H називаються вуглеводнями - найпростішими органічними сполуками. У складі похідних вуглеводнів знаходиться азот і кисень. Вони, в свою чергу, класифіковані на кисень і азотовмісні сполуки.

Група кисневмісних речовин представлена \u200b\u200bспиртами і ефірами, альдегідами і кетонами, карбоновими кислотами, жирами, воском і вуглеводами. До азотовмісних сполук зараховані аміни, амінокислоти, нітросполуки та білки. У гетероциклічних речовин положення двояко - вони, в залежності від будови, можуть ставитися і до того і до іншого виду вуглеводнів.

Хімічні речовини клітини

Існування клітин можливо, якщо до їх складу входять органічні і неорганічні речовини. Вони гинуть, коли в них відсутня вода, мінеральні солі. Клітини помирають, якщо сильно збіднена нуклеїновими кислотами, жирами, вуглеводами і білками.

Вони здатні до нормальної життєдіяльності, якщо в них знаходиться кілька тисяч з'єднань органічної і неорганічної природи, здатних вступати в безліч різних хімічних реакцій. Біохімічні процеси, що течуть у клітці - основа її життєдіяльності, нормального розвитку і функціонування.

Хімічні елементи, які насичують клітку

Клітини живих систем містять групи хімічних елементів. Вони збагачені макро-, мікро- і ультрамікроелементи.

Макроелементи, перш за все, представлені вуглецем, воднем, киснем і азотом. Ці неорганічні речовини клітини утворюють практично всі її органічні сполуки. А ще до них зараховані життєво необхідні елементи. Клітина не здатна жити і розвиватися без кальцію, фосфору, сірки, калію, хлору, натрію, магнію і заліза.
Група мікроелементів утворена цинком, хромом, кобальтом і міддю.
Ультрамікроелементи - ще одна група, що представляє найважливіші неорганічні речовини клітини. Група сформована золотом і сріблом, надають бактерицидну дію, ртуттю, що перешкоджає зворотному всмоктуванню води, що заповнює ниркові канальці, що впливає на ферменти. У неї ж включена платина і цезій. Певну роль в ній відводять селену, дефіцит якого веде до різним видам раку.

Вода в складі клітини

Важливість води, поширеного на землі речовини для життя клітини, незаперечна. У ній розчиняються багато органічні та неорганічні речовини. Вода - та благодатне середовище, де протікає неймовірну кількість хімічних реакцій. Вона здатна розчиняти продукти розпаду і обміну. Завдяки їй клітку залишають шлаки і токсини.

Ця рідина наділена високою теплопровідністю. Це дозволяє теплу рівномірно поширюватися по тканинах тіла. У неї істотна теплоємність (здатність поглинати теплоту, коли власна температура змінюється мінімально). Така здатність не дозволяє виникати в клітці різких перепадів температур.

Вода володіє виключно високим поверхневий натяг. Завдяки йому розчинені неорганічні речовини, як і органічні, без праці пересуваються по тканинах. Безліч невеликих організмів, використовуючи особливість поверхневого натягу, тримаються на водній поверхні і вільно по ній ковзають.

Тургор рослинних клітин залежить від води. З опорної функцією у певних видів тварин справляється саме вода, а не які-небудь інші неорганічні речовини. Біологія виявила і вивчила тварин з гидростатическими скелетами. До них відносяться представники голкошкірих, круглих і кільчастих хробаків, медуз і актиній.

Насиченість клітин водою

Працюючі клітини заповнені водою на 80% від їх загального обсягу. Рідина перебуває в них у вільній і зв'язаній формі. Білкові молекули міцно з'єднуються зі зв'язаною водою. Вони, оточені водною оболонкою, ізолюються одна від одної.

Молекули води полярні. Вони утворюють водневі зв'язки. Завдяки водневим містках вода має високу теплопровідність. Пов'язана вода дозволяє клітинам витримувати низькі температури. На частку вільної води припадає 95%. Вона сприяє розчиненню речовин, що втягуються в клітинний обмін.

Високоактивні клітини в тканинах мозку містять до 85% води. М'язові клітини насичені водою на 70%. Менш активним клітинам, що створює жирову тканину, достатньо 40% води. Вона в живих клітинах не тільки розчиняє неорганічні хімічні речовини, вона ключовий учасник гідролізу органічних сполук. Під її впливом органічні речовини, розщеплюючи, перетворюються в проміжні і кінцеві речовини.

Важливість мінеральних солей для клітини

Мінеральні солі представлені в клітинах катіонами калію, натрію, кальцію, магнію і аніонами HPO 4 2-, H 2 PO 4 -, Cl -, HCO 3 -. Правильні пропорції аніонів та катіонів створюють необхідну для життя клітини кислотність. У багатьох клітинах підтримується слаболужна середу, яка практично не змінюється і забезпечує їх стабільне функціонування.

Концентрація катіонів та аніонів в клітинах відмінна від їх співвідношення в міжклітинному просторі. Причина тому - активна регуляція, спрямована на транспортування хімічних сполук. Такий перебіг процесів обумовлює сталість хімічних складів в живих клітинах. Після загибелі клітин концентрація хімічних сполук в міжклітинному просторі і цитоплазмі знаходить рівновагу.

Неорганічні речовини в хімічній організації клітини

У хімічному складі живих клітин немає яких-небудь особливих елементів, характерних тільки для них. Це визначає єдність хімічних складів живих і неживих об'єктів. Неорганічні речовини в складі клітини відіграють величезну роль.

Сірка і азот допомагають формуватися білків. Фосфор бере участь в синтезі ДНК і РНК. Магній - важлива складова ферментів і молекул хлорофілу. Мідь необхідна окислювальним ферментам. Залізо - центр молекули гемоглобіну, цинк входить до складу гормонів, що виробляються підшлунковою залозою.

Важливість неорганічних сполук для клітин

Сполуки азоту перетворять білки, амінокислоти, ДНК, РНК і АТФ. У рослинних клітинах іони амонію і нітрати в процесі окислювально-відновних реакцій перетворюються в NH 2, стають учасниками синтезу амінокислот. Живі організми використовують амінокислоти для формування власних білків, необхідних для будівництва тел. Після загибелі організмів білки вливаються в кругообіг речовин, при їх розпаді азот виділяється у вільній формі.

Неорганічні речовини, в складі яких є калій, грають роль «насоса». Завдяки «калієвому насосу» в клітини крізь мембрану проникають речовини, в яких вони гостро потребують. Калієві сполуки призводять до активізації життєдіяльності клітин, завдяки їм проводяться збудження і імпульси. Концентрація іонів калію в клітинах досить висока на відміну від довкілля. Іони калію після загибелі живих організмів легко переходять в природне оточення.

Речовини, що містять фосфор, сприяють формуванню мембранних структур і тканин. В їх присутності утворюються ферменти і нуклеїнові кислоти. Солями фосфору в тій чи іншій мірі насичені різні шари грунту. Кореневі виділення рослин, розчиняючи фосфати, засвоюють їх. Слідом за відмиранням організмів залишки фосфатів, піддаються мінералізації, перетворюючись в солі.

Неорганічні речовини, що містять кальцій, сприяють формуванню міжклітинної речовини і кристалів в рослинних клітинах. Кальцій з них проникає в кров, регулюючи процес її згортання. Завдяки йому формуються кістки, раковини, вапняні скелети, коралові поліпи у живих організмів. Клітини містять іони кальцію і кристали його солей.

Такі речовини як пісок, глина, різні мінерали, вода, оксиди вуглецю, вугільна кислота, її солі та інші, що зустрічаються в « неживій природі», Отримали назву неорганічних або мінеральних речовин.

Приблизно з ста хімічних елементів, що зустрічаються в земній корі, Для життя необхідні тільки шістнадцять, причому чотири з них - водень (Н), вуглець (С), кисень (О) і азот (N) найбільш поширені в живих організмах і складають 99% маси живого. Біологічне значення цих елементів пов'язано з їх валентністю (1, 2, 3, 4) і здатністю утворювати міцні ковалентні зв'язки, які виявляються міцніше зв'язків, утворених іншими елементами тієї ж валентності. Наступними за важливістю є фосфор (Р), сірка (S), іони натрію, магнію, хлору, калію і кальцію (Na, Mg, Cl, К, Са). Як мікроелементів в живих організмах присутні також залізо (Fe), кобальт (Со), мідь (Сі), цинк (Zn), бор (В), алюміній (Аl), кремній (Si), ванадій (V), молібден ( Мо), йод (I), марганець (Мn).

Усе хімічні елементи у вигляді іонів або в складі тих чи інших сполук беруть участь в побудові організму. Наприклад, вуглець, водень і кисень входять до складу вуглеводів і жирів. У складі білків до них додаються азот і сірка, в складі нуклеїнових кислот - азот, фосфор, залізо, які беруть участь в побудові молекули гемоглобіну; магній знаходиться в складі хлорофілу; мідь виявлена \u200b\u200bв деяких окислювальних ферментах; йод міститься в складі молекули тироксину (гормону щитовидної залози); натрій і калій забезпечують електричний заряд на мембранах нервових клітин і нервових волокон; цинк входить в молекулу гормону підшлункової залози - інсуліну; кобальт знаходиться в складі вітаміну В12.

Сполуки азоту, фосфору, кальцію та інші неорганічні речовини служать джерелом будівельного матеріалу для синтезу органічних молекул (амінокислот, білків, нуклеїнових кислот і ін.) І входять до складу ряду опорних структур клітини і організму. Деякі неорганічне іони (наприклад, іони кальцію і магнію) є активаторами і компонентами багатьох ферментів, гормонів і вітамінів. При нестачі цих іонів порушуються життєво важливі процеси в клітці.

Важливі функції в живих організмах виконують неорганічні кислоти і їх солі. Соляна кислота входить до складу шлункового соку тварин і людини, прискорюючи процес перетравлення білків їжі. Залишки сірчаної кислоти, приєднуючись до нерозчинним у воді чужорідних речовин, надають їм розчинність, сприяючи виведенню з організму. Неорганічні натрієві і калієві солі азотної і фосфорної кислот служать важливими компонентами мінерального живлення рослин, їх вносять у грунт як добрива. Солі кальцію і фосфору входять до складу кісткової тканини тварин. Діоксид вуглецю (СО2) постійно утворюється в природі при окисленні органічних речовин (Гниття рослинних і тваринних решток, дихання, спалювання палива) у великих кількостях він виділяється з вулканічних тріщин і з вод мінеральних джерел.

Вода - дуже поширене на Землі речовина. Майже ѕ поверхні земної кулі покриті водою, що утворює океани, моря. Річки, озера. Багато води знаходиться в газоподібному стані у вигляді пари в атмосфері; у вигляді величезних мас снігу і льоду лежить вона цілий рік на вершинах високих гір і в полярних країнах в надрах Землі також знаходиться вода, що просочує грунт і гірські породи.

Вода має дуже велике значення в житті рослин, тварин і людини. Відповідно до сучасних уявлень, саме походження життя пов'язане з морем. У всякому організмі вода є середовищем, в якій протікають хімічні процеси, що забезпечують життєдіяльність організму; крім того вона сама бере участь в цілому ряді біохімічних реакцій.

Хімічні та фізичні властивості води досить незвичайні і пов'язані головним чином з малими розмірами її молекул, з полярністю її молекул і з їх здатністю з'єднуватися один з одним водневими зв'язками.

Розглянемо біологічне значення води. Вода - чудовий розчинник для полярних речовин. До них відносяться іонні сполуки, такі, як солі, у яких заряджені частинки (іони) дисоціюють (відокремлюються одна від одної) в воді, коли речовина розчиняється, а також деякі не іонні сполуки, наприклад цукру і прості спирти, в молекулі яких присутні заряджені (полярні) групи (у цукрів і спиртів це ОН-групи). Коли речовина переходить в розчин, його молекули або іони отримують можливість рухатися вільніше і, відповідно, його реакційна здатність зростає. З цієї причини в клітці велика частина хімічних реакцій протікає у водних розчинах. Неполярні речовини, наприклад ліпіди, не змішуються з водою і тому можуть розділяти водні розчини на окремі компартменти, подібно до того, як їх розділяють мембрани. Неполярні частини молекул відштовхуються водою і в її присутності притягуються один до одного, як це буває, наприклад, коли крапельки масла зливаються в більш великі краплі; інакше кажучи, неполярні молекули гідрофобні. Подібні гідрофобні взаємодії грають важливу роль в забезпеченні стабільності мембран, а також багатьох білкових молекул, нуклеїнових кислот. Притаманні воді властивості розчинника означають також, що вода служить середовищем для транспорту різних речовин. Цю роль вона виконує в крові, в лімфатичної і екскреторної системах, в травному тракті і у флоеме і ксилемі рослин.

Вода має велику теплоємністю. Це означає, що істотне збільшення теплової енергії викликає лише порівняно невелике підвищення її температури. Пояснюється таке явище тим, що значна частина цієї енергії витрачається на розрив водневих зв'язків, що обмежують рухливість молекул води, т. Е. На подолання її клейкості. Велика теплоємність води зводить до мінімуму що відбуваються в ній температурні зміни. Завдяки цьому біохімічні процеси протікають в меншому інтервалі температур, з більш постійною швидкістю, І небезпека порушення цих процесів від різких відхилень температури загрожує їм не настільки сильно. Вода служить для багатьох кліток і організмів середовищем проживання, для якої характерно досить значне сталість умов.

Для води характерна велика теплота випаровування. Прихована теплота випаровування (або відносна прихована теплота випаровування) є міра кількості теплової енергії, яку необхідно повідомити рідини для її переходу в пар, т. Е. Для подолання сил молекулярного зчеплення в рідині. Випаровування води вимагає досить значних затрат енергії. Це пояснюється існуванням водневих зв'язків між молекулами води. Саме в силу цього температура кипіння води - речовини з такими малими молекулами - незвичайно висока.

Енергія, необхідна молекулам води для випаровування, черпається з їх оточення. Таким чином, випаровування супроводжується охолодженням. Це явище використовується у тварин при потовиділенні, при тепловій задишці у ссавців або у деяких рептилій (наприклад, у крокодилів), які на сонці сидять з відкритим ротом; можливо, воно грає помітну роль і в охолоджуванні транспірірующей листя. Прихована теплота плавлення (або відносна прихована теплота плавлення) є міра теплової енергії, необхідної для розплавлення твердої речовини (льоду). Воді для плавлення (танення) необхідно порівняно велика кількість енергії. Справедливо і зворотне: при замерзанні вода повинна віддати велику кількість теплової енергії. Це зменшує ймовірність замерзання вмісту кліток і оточуючої їх рідини. Кристали льоду особливо згубні для живого, коли вони утворюються всередині клітин.

Вода - єдина речовина, що володіє в рідкому стані більшою щільністю, ніж в твердому. Оскільки лід плаває у воді, він утворюється при замерзанні спочатку на її поверхні і лише під кінець в придонних шарах. Якби замерзання ставків йшло в зворотному порядку, від низу до верху, то в областях з помірним або холодним кліматом життя в прісноводних водоймах взагалі не могла б існувати. Лід покриває товщу води як ковдрою, що підвищує шанси на виживання у організмів, що мешкають в ній. Це важливо в умовах холодного клімату і в холодну пору року, але, безсумнівно, особливо важливу роль це грало в льодовиковий період. Перебуваючи на поверхні, лід швидше і тане. Та обставина, що шари води, температура яких впала нижче 4 град., Піднімаються вгору, обумовлює їх переміщення в великих водоймах. Разом з водою циркулюють і що знаходяться в ній поживні речовини, завдяки чому водоймища заселяються живими організмами на велику глибину.

У води велика поверхневий натяг і когезия. когезия - це зчеплення молекул фізичного тіла один з одним під дією сил тяжіння. На поверхні рідини існує поверхневе натягнення - результат діючих між молекулами сил когезії, направлених всередину. Завдяки поверхневому натягу рідина прагне прийняти таку форму, щоб площа її поверхні була мінімальною (в ідеалі - форму кулі). З усіх рідин найбільше поверхневе натягнення у води. Значна когезия, характерна для молекул води, грає важливу роль в живих клітинах, а також при русі води по судинах ксилеми в рослинах. Багато дрібних організми витягують для себе користь з поверхневого натягу: воно дозволяє їм утримуватися на воді або ковзати по її поверхні.

Біологічне значення води визначається і тим, що вона являє собою один з необхідних метаболітів, т. Е. Бере участь в метаболічних реакціях. Вода використовується, наприклад, в якості джерела водню в процесі фотосинтезу, а також бере участь в реакціях гідролізу.

Роль води для живих організмів знаходить своє відображення, зокрема, в тому, що одним з головних чинників природного відбору, Що впливають на видоутворення, є недолік води (обмеження поширення деяких рослин, що мають рухомі гамети). Всі наземні організми пристосовані до того, щоб добувати і зберігати воду; в крайніх своїх проявах - у ксерофитов, у хто сидить на пустині тварин і т. п. Такого роду пристосування видаються справжнім дивом винахідливості природи.

Біологічні функції води:

У всіх організмів:

1) забезпечує підтримку структури (високий вміст води в протоплазмі); 2) служить розчинником і середовищем для дифузії; 3) бере участь у реакціях гідролізу; 4) служить середовищем, в якій відбувається запліднення;

5) забезпечує поширення насіння, гамет і личинкових стадій водних організмів, а також насіння деяких наземних рослин, наприклад кокосової пальми.

У рослин:

1) обумовлює осмос і тургесцентность (від яких залежить багато чого: зростання (збільшення клітин), підтримку структури, руху продихів і т. Д.); 2) бере участь у фотосинтезі; 3) забезпечує транспорт неорганічних іонів і органічних молекул; 4) забезпечує проростання насіння - набухання, розрив насіннєвий шкірки і подальший розвиток.

У тварин:

1) забезпечує транспорт речовин;

2) обумовлює осморегуляцію;

3) сприяє охолодженню тіла (потовиділення, теплова задишка);

4) служить одним з компонентів мастила, наприклад в суглобах;

5) несе опорні функції (гідростатичний скелет);

6) виконує захисну функцію, наприклад в слізної рідини і в слизу;

7) сприяє міграції (морські течії).

Хімічний склад клітини

мінеральні солі

вода.
хороший розчинник

гідрофільними (Від грец. гідро - вода і філе

гідрофобними (Від грец. гідро - вода і фобос

пружність

Вода. Вода- універсальний розчинник гідрофільними. 2- гідрофобними. .3- теплоємністю. 4- вода характеризується 5- 6- вода забезпечує пересування речовин 7- У рослин вода визначає тургор опорні функції, 8- вода - складова частина змащувальних рідин слизей

Мінеральні солі. потенціалу дії ,

Фізико-хімічні властивості води як основного середовища в організмі людини.

З неорганічних речовин, що входять до складу клітини, найважливішим є вода. Кількість її становить від 60 до 95% загальної маси клітини. Вода грає найважливішу роль в житті клітин і живих організмів в цілому. Крім того що вона входить в їх склад, для багатьох організмів це ще і місце існування. Роль води в клітині визначається її унікальними хімічними і фізичними властивостями, Пов'язаними головним чином з малими розмірами молекул, з полярністю її молекул і з їх здатністю утворювати один з одним водневі зв'язки.

Ліпіди. Опціїліпідів в організмі людини.

Ліпіди - велика група речовин біологічного походження, добре розчинних в органічних розчинниках, таких, як метанол, ацетон, хлороформ і бензол. У той же час ці речовини нерозчинні або мало розчинні у воді. Слабка розчинність пов'язана з недостатнім вмістом в молекулах ліпідів атомів з поляризується електронною оболонкою, Таких, як О, N, S або P.

Система гуморальної регуляції фізіологічних функцій. Принципи гум ..

Гуморальна фізіологічна регуляція для передачі інформації використовує рідкі середовища організму (кров, лімфу, цереброспінальну рідину і т.д.) Сигнали передаються за допомогою хімічних речовин: гормонів, медіаторів, біологічно активних речовин (БАР), електролітів і т.д.

Особливості гуморальної регуляції: не має точного адресата - з струмом біологічних рідин речовини можуть доставлятися до будь-яких клітин організму; швидкість доставки інформації невелика - визначається швидкістю струму біологічних рідин - 0,5-5 м / с; тривалість дії.

Передача гуморальної регуляції здійснюється потоком крові, лімфи, шляхом дифузії, нервова - надходить нервовими волокнами. Гуморальний сигнал поширюється повільніше (з потоком крові капіляром зі швидкістю 0,05 мм / с), ніж нервовий (швидкість нервової передачі становить 130 м / с). Гуморальний сигнал не має такого точного адресата (працює за принципом «всім, всім, всім»), як нервовий (наприклад, нервовий імпульс передається скорочуються м'язів пальця). Але ця різниця не суттєва, оскільки клітини мають різну чутливість до хімічних речовин. Тому хімічні речовини діють на строго певні клітини, тобто на ті, які здатні сприймати цю інформацію. Клітини, які володіють такою високою чутливістю до будь-якого гуморального фактора, називаються клітинами-мішенями.
Серед гуморальних факторів виділяють речовини з вузьким
спектром дії, тобто спрямованої дією на обмежену кількість клітин-мішеней (наприклад, окситоцин), і ширше (наприклад, адреналін), для яких є значна кількість клітин-мішеней.
Гуморальна регуляція використовується для забезпечення реакцій, які не вимагають високої швидкості і точності виконання.
Гуморальна регуляція, як і нервова, завжди виконується
замкнутим контуром регуляції, в якому всі елементи пов'язані між собою каналами.
Що стосується елемента контуру приладу, який стежить (СП), то в контурі гуморальної регуляції як самостійна структура він відсутній. Функцію цієї ланки виконує, як правило, інкреторна
клітина.
Гуморальні речовини, які потрапляють в кров або лімфу, дифундують в міжклітинну рідину і швидко руйнуються. У зв'язку з цим дія їх може поширюватися тільки на близько розташовані клітини-органи, тобто їх вплив має місцевий характер. На противагу місцевим дії дистантний вплив гуморальних речовин поширюється на клітини-мішені на відстані.

Гормони гіпоталамуса

гормон ефект

Кортіколіберін - Стимулює утворення кортикотропіну і липотропина

Гонадоліберину - Стимулює утворення лютропина і фоллитропина

Пролактоліберін - Сприяє виділенню пролактину

Пролактостатін - Пригнічує виділення пролактину

Соматоліберин Стимулює секрецію гормону росту

Соматостатін - Пригнічує секрецію гормону росту і тиреотропіну

Тіроліберін - Стимулює секрецію тиреотропіну і пролактину

Меланоліберін - Стимулює секрецію меланоцит-стимулюючого гормону

Меланостатин - Пригнічує секрецію меланоцит-стимулюючого гормону

Гормони АДЕНОГІПОФІЗА

СТГ (соматотропін, гормон росту) - Стимулює ріст організму, синтез білка в клітинах, утворення глюкози і розпад ліпідів

Пролактин - Регулює лактацію у ссавців, інстинкт виходжування потомства, диференціювання різних тканин

ТТГ (тиреотропин) - Регулює біосинтез і секрецію гормонів щитовидної залози

Кортикотропін - Регулює секрецію гормонів кори надниркових залоз

ФСГ (фоллітропін) і ЛГ (лютеїнізуючого гормону) - ЛГ регулює синтез жіночих і чоловічих статевих гормонів, стимулює зростання і дозрівання фолікулів, овуляцію, утворення і функціонування жовтого тіла в яєчниках ФСГ надає сенсибілізуючої дії на фолікули і клітини Лейдіга до дії ЛГ, стимулює сперматогенез

Гормони щитовидної залози Виділення гормонів щитовидної залози контролюється двома «вищестоящими» ендокринними залозами. Область головного мозку, що зв'язує воєдино нервову і ендокринну систему, називається гіпоталамус. Гіпоталамус отримує інформацію про рівень гормонів щитовидної залози і виділяє речовини, що впливають на гіпофіз. гіпофіз також розташований в головному мозку в області спеціального поглиблення - турецького сідла. Він виділяє кілька десятків складних за будовою і дії гормонів, але на щитовидну залозу діє тільки один з них - тиреотропний гормон або ТТГ. Рівень гормонів щитовидної залози в крові і сигнали від гіпоталамуса стимулюють або гальмують виділення ТТГ. Наприклад, якщо кількість тироксину в крові маленьке, тоді про це знатимуть і гіпофіз і гіпоталамус. Гіпофіз негайно виділить ТТГ, що активує викид гормонів з щитоподібної залози.

Гуморальна регуляція - це координація фізіологічних функцій організму людини через кров, лімфу, тканинну рідину. Гуморальна регуляція здійснюється біологічно активними речовинами - гормонами, які регулюють функції організму на субклітинному, клітинному, тканинному, органному і системному рівнях і медіаторами, які передають нервові імпульси. Гормони утворюються залозами внутрішньої секреції (ендокринні), а також залозами зовнішньої секреції (тканинні - стінками шлунка, кишечника та інші). Гормони впливають на обмін речовин і діяльність різних органів, вступаючи до них через кров. Гормони мають такі властивості: Високу біологічну активність; Специфічність - вплив на певні органи, тканини, клітини; Швидко руйнуються в тканинах; Розміри молекул малі, проникнення через стінки капілярів в тканини здійснюється легко.

Наднирники - парні ендокринні железипозвоночних тварин і людини. У клубочковой зоні утворюються гормони, звані минералкортикоидов. До них відносяться :альдостерон (Основний мінералокортікостероіднийгормонкори наднирників) кортикостерон (Малозначущий і порівняно малоактивний глюкокортікоіднийгормон). мінералкортікоіди підвищують реабсорбцію Na + і виділення K + в нирках. У пучковій зоні утворюються глюкокортикоїди, До яких відносяться: кортизол. Глюкокортикоїди мають неабиякий вплив майже на всі процеси обміну речовин. Вони стимулюють утворення глюкози з жирів і амінокислот(глюконеогенез), Пригнічують запальні, імунні і алергічні реакції, зменшують розростання сполучної тканини, А також підвищують чутливість органів почуттів і збудливість нервової системи . У сітчастій зоні виробляються статеві гормони (андрогени, Є речовинами - попередниками естрогенів). Дані статеві гормони грають роль дещо іншу, ніж гормони, що виділяються статевими залозами. Клітини мозкової речовини надниркових залоз виробляють катехоламіни - адреналін і норадреналін . Ці гормони підвищують артеріальний тиск, посилюють роботу серця, розширюють просвіти бронхів, збільшують рівень цукру в крові. У стані спокою вони постійно виділяють невеликі кількості катехоламінів. Під впливом стресовій ситуації секреція адреналіну і норадреналіну клітинами мозкового шару надниркових залоз різко підвищується.

Мембранний потенціал спокою - це дефіцит позитивних електричних зарядів всередині клітини, що виникає за рахунок витоку з неї позитивних іонів калію і Електрогене дії натрій-калієвого насоса.

Потенціал дії (ПД). Всі подразники, що діють на клітину, викликають в першу чергу зниження ПП; коли воно досягає критичного значення (порогу), виникає активний поширюється відповідь - ПД. Амплітуда ПД приблизно \u003d 110-120 мв.Характерною особливістю ПД, що відрізняє його від інших форм відповіді клітки на роздратування, є те, що він підпорядковується правилу "все або нічого", т. Е. Виникає тільки при досягненні подразником деякого порогового значення, і подальше збільшення інтенсивності подразника вже не позначається ні на амплітуді, ні на тривалості ПД. Потенціал дії - один з найважливіших компонентів процесу збудження. У нервових волокнах він забезпечує проведення збудження від чутливих закінчень ( рецепторів) До тіла нервової клітини і від неї - до синаптическим закінченнях, розташованим на різних нервових, м'язових або залізистих клітинах. Проведення ПД уздовж нервових і м'язових волокон здійснюється т. Н. локальними струмами, або струмами дії, що виникають між збудженим (деполярізованним) і сусідніми з ним покояться ділянками мембрани.

Постсинаптические потенціали (ПСП) виникають в ділянках мембрани нервових або м'язових клітин, які безпосередньо межують з синаптическими закінченнями. Вони мають амплітуду порядку декількох мв і тривалість 10-15 мсек. ПСП підрозділяються на збуджуючі (ВПСП) і гальмівні (ТПСП).

Генераторні потенціали виникають в мембрані чутливих нервових закінчень - рецепторів. Їх амплітуда порядку декількох мв і залежить від сили прикладеного до рецептора роздратування. Іонний механізм генераторних потенціалів ще недостатньо вивчений.

потенціал дії

Потенціалом дії називають швидка зміна мембранного потенціалу, що виникає при порушенні нервових, м'язових і деяких залізистих клітин. В основі його виникнення лежать зміни іонної проникності мембрани. У розвитку потенціалу дії виділяють чотири послідовних періоди: локальний відповідь, деполяризація, реполяризация і слідові потенціали.

Подразливість - здатність живого організму реагувати на зовнішній вплив зміною своїх фізико-хімічних і фізіологічних властивостей. Подразливість проявляється у змінах поточних значень фізіологічних параметрів, що перевищують їх зрушення при спокої. Подразливість є універсальним проявом життєдіяльності всіх біосистем. Ці зміни навколишнього середовища, викликають реакцію організму, можуть включати в себе широкий репертуар реакцій, починаючи з дифузних реакцій протоплазми у найпростіших і закінчуючи складними, високоспеціалізованої реакціями у людини. В організмі людини подразливість часто пов'язана з властивістю нервової, м'язової і залозистої тканин здійснювати відповідну реакцію у вигляді вироблення нервового імпульсу, м'язового скорочення або секреції речовин (слини, гормонів і т. Д.). У живих організмів, позбавлених нервової системи, подразливість може проявлятися в рухах. Так, амеби та інші найпростіші залишають несприятливі розчини з високою концентрацією солі. А рослини змінюють положення пагонів для максимального поглинання світла (тягнуться до світла). Подразливість - фундаментальне властивість живих систем: її наявність - класичний критерій, за яким відрізняють живе від неживого. Мінімальна величина подразника, достатня для прояву дратівливості, називається порогом сприйняття. Явища дратівливості у рослин і тварин мають багато спільного, хоча їх прояви у рослин різко відрізняються від звичних форм рухової і нервової діяльності тварин

Закони подразнення збудливих тканин: 1) закон сили - збудливість назад-пропорційна порогової силі: чим більше порогова сила, тим менше збудливість. Однак для виникнення збудження недостатньо тільки дії сили роздратування. Необхідно, щоб це роздратування тривало якийсь час; 2) закон часу дії подразника. При дії однієї і тієї ж сили на різні тканини потрібно різна тривалість роздратування, що залежить від здатності даної тканини до прояву своєї специфічної діяльності, тобто збудливості: найменший час буде потрібно для тканини з високою збудливістю і найбільший час - з низькою збудливістю. Таким чином, збудливість назад-пропорційна часу дії подразника: чим менше час дії подразника, тим більше збудливість. Збудливість тканини визначається не тільки силою і тривалістю роздратування, але і швидкістю (швидкістю) наростання сили роздратування, що визначається третім законом - законом швидкості наростання сили роздратування (Відносини сили подразника до часу його дії): чим більше швидкість наростання сили роздратування, тим менше збудливість. Для кожної тканини існує своя гранична швидкість наростання сили роздратування.

Здатність тканини змінювати свою специфічну діяльність у відповідь на роздратування (збудливість) знаходиться в зворотній залежності від величини порогової сили, часу дії подразника і швидкості (швидкості) наростання сили роздратування.

Критичний рівень деполяризації - величина мембранного потенціалу, при досягненні якої виникає потенціал дії. Критичний рівень деполяризації (КУД) - це такий рівень електричного потенціалу мембрани збудливої \u200b\u200bклітини, від якого локальний потенціал переходить в потенціал дії.

Локальний відповідь виникає на допорогових стимули; поширюється на 1-2 мм з загасанням; зростає зі збільшенням сили стимулу, тобто підкоряється закону «сили»; підсумовується - зростає при повторних частих допорогових подразненнях 10 - 40 мВ збільшується.

Хімічний механізм синаптичної передачі в порівнянні з електричним більш ефективно забезпечує основні функції синапсу: 1) одностороннє проведення сигналу; 2) посилення сигналу; 3) конвергенцію багатьох сигналів на одній постсинаптичної клітці, пластичність передачі сигналів.

Хімічні синапси передають два види сигналів - збудливий і гальмівної. У збудливих синапсах нейромедіа-тор, звільняється з пресинаптичних нервових закінчень, викликає в постсинаптичні мембрані збудливий постсинаптичний потенціал - локальну деполяризацію, а в гальмівних синапсах - гальмівний постсинаптичний потенціал, як правило, - гиперполяризацию. Зниження опору мембрани, що відбувається під час гальмівного постсинаптичного потенціалу, веде до короткого замикання збудливого постсинаптичного струму, тим самим послаблюючи або блокуючи передачу збудження.

Хімічний склад клітини

Організми складаються з клітин. клітини різних організмів мають схожий хімічним складом. У клітинах живих організмів зустрічається близько 90 елементів, причому приблизно 25 з виявлені практично у всіх клітинах. За змістом в клітці хімічні елементи поділяються на три великі групи: Макроелементи (99%), мікроелементи (1%), ультрамікроелементи (менше 0,001%).

До макроелементів відносяться кисень, вуглець, водень, фосфор, калій, сірка, хлор, кальцій, магній, натрій, железо.К мікроелеметам відносяться марганець, мідь, цинк, йод, фтор.К ультрамікроелементів відносяться срібло, золото, бром, селен.

Недолік будь-якого елементу може призвести до захворювання, і навіть загибелі організму, так як кожен елемент відіграє певну роль. Макроелементи першої групи становлять основу біополімерів - білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот, а також ліпідів, без яких життя неможливе. Сірка входить до складу деяких білків, фосфор - до складу нуклеїнових кислот, залізо - до складу гемоглобіну, а магній - до складу хлорофілу. Кальцій відіграє важливу роль в обміні веществ.Часть хімічних елементів, що містяться в клітці, входить до складу неорганічних речовин - мінеральних солей і води.

мінеральні солі знаходяться в клітці, як правило, у вигляді катіонів (К +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) і аніонів (HPO 2/4, H 2 PO - / 4, СI -, НСО 3), співвідношення яких визначає важливу для життєдіяльності клітин кислотність середовища.

З неорганічних речовин в живій природі величезну роль грає вода.
Вона становить значну масу більшості клітин. Багато води міститься в клітинах мозку і ембріонів людини: води більше 80%; в клітинах жирової тканини - всього 40.% До старості вміст води в клітинах знижується. Людина, яка втратила 20% води, погібает.Унікальние властивості води визначають її роль в організмі. Вона бере участь в терморегуляції, яка обумовлена \u200b\u200bвисокою теплоємністю води - споживанням великої кількості енергії при нагріванні. вода - хороший розчинник. Завдяки полярності її молекули взаємодіють з позитивно і негативно зарядженими іонами, сприяючи тим самим розчиненню речовини. По відношенню до води всі речовини клітини діляться на гідрофільні і гідрофобні.

гідрофільними (Від грец. гідро - вода і філе - люблю) називають речовини, які розчиняються у воді. До них відносять іонні з'єднання (наприклад, солі) і деякі не іонні з'єднання (наприклад, цукру).

гідрофобними (Від грец. гідро - вода і фобос - страх) називають речовини, нерозчинні у воді. До них відносять, наприклад, ліпіди.

Вода грає велику роль в хімічних реакціях, Що протікають в клітині у водних розчинах. Вона розчиняє непотрібні організму продукти обміну речовин і тим самим сприяє виведенню їх з організму. Великий вміст води в клітині надає їй пружність. Вода сприяє переміщенню різних речовин всередині клітини або з клітини в клітину.

Неорганічні сполуки в організмі людини.

Вода. З неорганічних речовин, що входять до складу клітини, найважливішим є вода. Кількість її становить від 60 до 95% загальної маси клітини. Вода грає найважливішу роль в житті клітин і живих організмів в цілому. Крім того що вона входить в їх склад, для багатьох організмів це ще і місце існування. Роль води в клітині визначається її унікальними хімічними і фізичними властивостями, пов'язаними головним чином з малими розмірами молекул, з полярністю її молекул і з їх здатністю утворювати один з одним водневі зв'язки. Вода як компонент біологічних систем виконує такі найважливіші функції: 1Вода- універсальний розчинник для полярних речовин, наприклад солей, Сахаров, спиртів, кислот і ін. Речовини, добре розчинні у воді, називаються гідрофільними. 2- Неполярні речовини вода не розчиняє і не змішується з ними, оскільки не може утворювати з ними водневі зв'язки. Нерозчинні у воді речовини називаються гідрофобними. Гідрофобні молекули або їх частини відштовхуються водою, а в її присутності притягуються один до одного. Такі взаємодії грають важливу роль в забезпеченні стабільності мембран, а також багатьох білкових молекул, нуклєїнах вих кислот і ряду субклітинних структур .3- Вода має високу питому теплоємністю. 4- вода характеризується високою теплотою пароутворення, т. е. здатністю молекул відносити з собою значну кількість тепла при одночасному охолодженні організму. 5- Для води характерно винятково високий поверхневий натяг. 6- вода забезпечує пересування речовин в клітині і організмі, поглинання речовин і виведення продуктів метаболізму. 7- У рослин вода визначає тургор клітин, а у деяких тварин виконує опорні функції, будучи гідростатичним скелетом (круглі і кільчасті черви, Голкошкірі). 8- Вода - складова частина змащувальних рідин (Синовіальної - в суглобах хребетних, плевральної - в плевральній порожнині, перикардіальної - в околосердечной сумці) і слизей (Полегшують пересування речовин по кишечнику, створюють вологе середовище на слизових оболонках дихальних шляхів). Вона входить до складу слини, жовчі, сліз, сперми та ін.

Мінеральні солі. У складі живих організмів сучасними методами хімічного аналізу виявлено 80 елементів періодичної системи. За кількісним складом їх поділяють на три основні групи. Макроелементи складають основну масу органічних і неорганічних сполук, концентрація їх коливається від 60% до 0.001% маси тіла (кисень, водень, вуглець, азот, сірка, магній, калій, натрій, залізо та ін.). Мікроелементи - переважно іони важких металів. Містяться в організмах в кількості 0,001% - 0.000001% (марганець, бор, мідь, молібден, цинк, йод, бром). Концентрація ультрамікроелементов не перевищує 0.000001%. Фізіологічна роль їх в організмах повністю ще не з'ясована. До цієї групи належать уран, радій, золото, ртуть, цезій, селен і багато інших рідкісних елементів. Істотним є не тільки зміст, а й співвідношення іонів в клітині. Різниця між кількістю катіонів та аніонів на поверхні і всередині клітини забезпечує виникнення потенціалу дії , що лежить в основі виникнення нервового і м'язового збудження.

Основну масу тканин живих організмів, що населяють Землю складають біогенні елементи: кисень, вуглець, водень і азот, з яких переважно побудовані органічні сполуки - білки, жири, вуглеводи.

Видільні функції здійснюються шлунково кишковим трактом; органами зовнішнього дихання; потовими, сальними, слізними, молочними та іншими залозами, а також нирками (рис. 1.14), за допомогою яких з організму видаляються продукти розпаду.

Мал. 1.14.

Важливим органом видільної системи є нирки, які безпосередньо беруть участь в регуляції водного і мінерального обмінів, забезпечують кислотно-лужну рівновагу (баланс) в організмі, утворюють біологічно активні речовини, наприклад ренін, що впливає на рівень артеріального тиску.

Хімічна будова організму людини

До складу організму людини входять органічні і неорганічні речовини. Вода становить 60% маси тіла, а мінеральні речовини - в середньому 4%. Органічні речовини представлені в основному білками (18%), жирами (15%), вуглеводами (2-3%). Всі речовини організму, як і неживої природи, побудовані з атомів різних хімічних елементів.

До складу організму людини з 110 відомих хімічних елементів входить в основному 24 (табл. 1.2). Залежно від їх кількості в організмі хімічні елементи діляться на основні, макро-, мікро- і ультрамікроелементи.

Відзначимо, що окремі хімічні елементи нерівномірно накопичуються в різних органах і тканинах організму людини. Так, наприклад, кісткова тканина накопичує кальцій і фосфор, кров - залізо, щитовидна залоза - йод, печінку - мідь, шкіра - стронцій і т.д.

Кількісний та якісний склад хімічних елементів організму залежить як від зовнішніх факторів середовища (харчування, екологія та ін.), Так і функцій окремих органів.

макроелементи і їхню соціальну значимість в організмі визначаються тим, що вони необхідні для здійснення багатьох біо-

Таблиця 1.2

Хімічні елементи, що входять до складу організму людини

(По Н. І. Волкову)

	Хімічний елемент
Основні	Кисень (О)	Всього 99,9%
елементи	Вуглець (С)
	Водень (Н) Азот (N)
макроелементи	Кальцій (Са)
	Фосфор (Р)



	Натрій (Na)
	Магній (Mg)
Мікро- та ультра
мікроелементи	Фтор (F) Кремній (Si) Ванадій (V) Хром (Сг) Марганець (Мп) Залізо (Fe) Кобальт (Со) Мідь (Си) Цинк (Zn) Селен (Se)
	Молібден (Мо) Йод (J)

хімічних процесів. Вони є незамінними факторами харчування, так як в організмі не утворюються. Зміст мінеральних речовин відносно невелике (4-10% сухої маси тіла) і залежить від функціонального стану організму, його віку, характеру харчування і умов зовнішнього середовища.

кальцій в організмі людини становить 40% загальної кількості всіх мінеральних речовин. Він входить до складу зубів і кісток, надаючи їм міцність. Зниження надходження кальцію в тканини організму призводить до виходу його з кісток, що викликає зниження їх міцності (остеопороз), а також порушення функцій нервової системи, кровообігу, в тому числі м'язової діяльності.

фосфор становить 22% від кількості всіх мінеральних речовин. Близько 80% його кількості знаходиться в тканинах у вигляді фосфату кальцію. Фосфор відіграє важливу роль в процесах енергоутворення, так як в вигляді залишків фосфорної кислоти входить до складу джерел енергії - АТФ, АДФ, Крф, різних нуклеотидів, а також до складу переносників водню і деяких продуктів обміну.

Натрій і калій містяться у всіх тканинах і рідинах організму. Калій переважно всередині клітин, натрій - у позаклітинному просторі. Обидва беруть участь в проведенні нервового імпульсу, порушення тканин, створення осмотичного тиску крові (осмотичні активні іони), підтримці кислотно-лужної рівноваги, а також впливають на активність ферментів Na f, K f, АТФази. Ці елементи регулюють обмін води в організмі: іони натрію утримують воду в тканинах і викликають набухання білків (освіта колоїдів), що призводить до появи набряків; іони калію, навпаки, посилюють виведення натрію і води з організму. Недостатність натрію і калію в організмі викликає порушення діяльності ЦНС, скорочувального апарату м'язів, серцево-судинної і травної систем, що призводить до зниження фізичної працездатності.

магній в тканинах організму знаходиться в певному співвідношенні з кальцієм. Він впливає на енергетичний обмін, синтез білка, оскільки є активатором багатьох ферментів, які називаються кіназами і виконують функцію перенесення фосфатної групи від молекули АТФ на різні субстрати. Магній впливає також на збудливість м'язів, сприяє виведенню холестерину з організму.

Недостатність його призводить до підвищення нервово-м'язової збудливості, появи судом і м'язової слабкості.

хлор відноситься до осмотическим активних речовин і бере участь в регуляції осмотичного тиску і водного обміну клітин організму, використовується для утворення соляної кислоти (НС1) - обов'язковий компонент шлункового соку. Недостатність хлору в організмі може привести до зниження артеріального тиску, сприяє захворюванню на інфаркт міокарда, викликає стомлюваність, дратівливість, сонливість.

Мікро- та ул'трамікроелемепти. Залізо відіграє дуже важливу роль в процесах аеробного енергоутворення в організмі. Воно входить до складу білків гемоглобіну, міоглобі- на, які здійснюють транспорт 0 2 і С0 2 в організмі, а також до складу цитохромів - компонентів дихального ланцюга, в якій протікають процеси біологічного окислення і освіти ЛТФ. Недостатність заліза в організмі призводить до порушення утворення гемоглобіну і зниження його концентрації в крові. Це може привести до розвитку залізодефіцитної анемії, зниження кисневої ємності крові і різкого зниження фізичної працездатності.

цинк входить до складу багатьох ферментів енергетичного обміну, а також ферментів карбоангідрази, які каталізує обмін Н 2 С0 3 і лакгатдегідрогенази, що регулюють окислювальний розпад молочної кислоти. Він бере участь у створенні активної структури білка інсуліну - гормону підшлункової залози, підсилює дію гормонів гіпофіза (гонадотропного) і статевих залоз (тестостерону, естрогену) на процеси синтезу білка. Недостатність цинку може призвести до ослаблення імунітету, втрати апетиту, уповільнення процесів росту.

мідь сприяє росту організму, підсилює процеси кровотворення, впливає на швидкість окислення глюкози і розпад глікогену. Вона входить до складу ферментів дихального ланцюга, підвищує активність ліпази, пепсину та інших ферментів.

Марганець, кобальт, хром використовуються організмом як активатори багатьох ферментів, які беруть участь в обміні вуглеводів, білків, ліпідів, синтезі холестерину, впливають на процеси кровотворення, підвищують захисні сили організму. Хром також підсилює синтез білків, проявляючи анаболізму. Марганець бере участь в синтезі вітаміну С, що має велике значення для спортсменів.

йод необхідний для побудови гормонів щитовидної залози - тироксину і його похідних. Недостатність його в організмі призводить до захворювань щитовидної залози (ендемічний зоб): 150 мкг задовольняють добову потребу організму в йоді.

фтор входить до складу зубної емалі та дентину. Надлишок його пригнічує процеси тканинного дихання і окислення жирних кислот. Недостатність фтору викликає захворювання зубів (карієс), а надлишок - плямистість емалі (флюороз).

селен має антиоксидантну дію, тобто захищає клітини від надмірного перекисного окислення ліпідів, що призводить до накопичення в тканинах шкідливих перекисів водню. Останнє дослідження свідчить про те, що селен зміцнює імунну систему і перешкоджає виникненню ракових клітин, бере участь у передачі генетичної інформації.

Згадайте речовини, необхідні організмам для їх життєдіяльності. Яку роль відіграють водні розчини в природі і в житті людини? Який тип хімічного зв'язку існує в молекулі води? Що таке іони і як вони утворюються?

Хімічні елементи живих організмів

До складу рослинних і тваринних клітин входить більше 70 хімічних елементів. Але в клітці немає яких-небудь особливих елементів, характерних тільки для живої природи. Ті ж елементи зустрічаються і в неживій природі.

Всі хімічні елементи за змістом в живій клітині поділяють на три групи: макроелементи, мікроелементи і ультрамікроелементи.

Елементи O, C, H, N іноді розглядають як окрему групу біогенних речовин з огляду на те, що вони входять до складу всіх органічних речовин і складають до 98% маси живої клітини.

Неорганічні речовини живих організмів

Вивчаючи хімію, ви дізналися про таких групах речовин, як кислоти, солі, оксиди і ін. Всі вони поширені в неживій природі, поза живих організмів. Тому їх і називають неорганічними речовинами. Але це не означає, що в живих організмах їх взагалі немає. Вони є і грають дуже важливу роль в процесах життєдіяльності.

Неорганічні речовини зазвичай потрапляють в живі організми із зовнішнього середовища з їжею (у тварин) або з розчином води через поверхню організму (у рослин, грибів і бактерій). Але в деяких випадках живі організми можуть синтезувати їх самостійно. Наприклад, клітини шлунка у хребетних синтезують хлоридну кислоту. Це дозволяє більш ефективно перетравлювати їжу, так як багато травні ферменти працюють в кислому середовищі. Також самостійно виробляють сульфатную кислоту багато хижі молюски в своїх слинних залозах. Ця кислота може руйнувати раковини і зовнішні покриви їх жертв.

Функції неорганічних речовин в клітині

неорганічні речовини	Функції в клітині
Катіони Гідрогену (H +)	Забезпечують кислотно-лужний баланс (підтримують сталість внутрішньоклітинного середовища)
Катіони і аніони розчинних солей (Na +, K +, Cl)	Створюють різниця потенціалів між вмістом клітини і позаклітинної середовищем, забезпечуючи проведення нервового імпульсу
Слаборозчинні солі Кальцію і Фосфору	Утворюють опорні структури (наприклад, в кістках хребетних)
Іони металевих елементів	Є компонентами багатьох гормонів, ферментів і вітамінів або беруть участь в їх активації
Складні неорганічні сполуки Нітрогену, Кальцію і Фосфору	Беруть участь в синтезі органічних молекул

Неорганічні сполуки можуть перебувати в живих організмах як в розчиненому (у вигляді іонів), так і в нерастворенном вигляді. Розчиненими формами представлені багато солі.

Нерозчинні неорганічні сполуки також важливі для живих організмів. Наприклад, солі Кальцію і Фосфору входять до складу скелета тварин і забезпечують його міцність (рис. 2.1, с. 10). Без таких речовин неможливе формування здорових зубів у людини.

З неорганічних речовин також можуть бути утворені різні структури організмів тварин (рис. 2.2).

властивості води

Властивості води обумовлені особливостями будови її молекули, а також зв'язками молекул один з одним.

Як ви вже знаєте, в молекулі води ( хімічна формула - H 2 O) між атомами Гідрогену і Оксигену існує ковалентний полярна зв'язок (рис. 2.3). Це означає, що на атомі Оксигену формується частковий негативний заряд (S -), а на атомах Гідрогену - позитивний (S +). Позитивно заряджений атом Гідрогену однієї молекули води притягається до негативно зарядженого атому Оксигену іншої молекули води. Такий зв'язок називається водневої.

Воднева зв'язок приблизно в 15-20 разів слабкіше ковалентної. Тому воднева зв'язок щодо легко розривається, що відбувається, наприклад, при випаровуванні води. У рідкому стані водневі зв'язки між молекулами води весь час то розриваються, то утворюються заново.

Біологічна роль води

В живих організмах вода виконує багато функцій: середовища-розчинника, транспортну, метаболічну, терморегуляторную, структурну.

Вода є універсальним розчинником. Речовини, які беруть участь в більшості біологічних реакцій, знаходяться в організмі в водному розчині.

Транспортна роль води дуже важлива для клітин і організмів в цілому. Розчинені речовини разом з водою можуть переноситися з одних частин клітини в інші. А між різними частинами багатоклітинних організмів вони переносяться в складі спеціальних рідин (наприклад, у складі крові). Випаровування води листям рослин викликає її рух від коренів вгору. При цьому переміщаються і речовини, розчинені у воді.

Молекули води виконують метаболічну функцію, коли беруть участь в реакціях обміну речовин (їх називають біохімічними реакціями). Терморегуляторная функція води надзвичайно важлива для підтримки температури тіла організмів. Коли, наприклад, людина пітніє, то вода випаровується, знижуючи температуру його тіла.

Структурна функція води добре видно на прикладі рослин і деяких безхребетних тварин. Рослини підтримують форму листя і трав'янистих стебел завдяки підвищеному тиску в клітинах, наповнених водою. А у багатьох черв'яків форма тіла підтримується підвищеним тиском води в порожнинах тіла.

В живих організмах містяться як органічні, так і неорганічні речовини. Неорганічні речовини - це вода, солі, кислоти та інші сполуки. Вони грають важливу роль в життєдіяльності живих організмів. Вода створює середовище, в якій відбуваються реакції обміну речовин. Інші неорганічні речовини беруть участь у формуванні скелета, роботі нервової, травної та інших систем організму.

Перевірте свої знання

1. Які неорганічні речовини зустрічаються в живих організмах? 2. Доведіть на прикладах, що властивості води мають велике значення для живих клітин. 3. Які функції можуть виконувати кислоти в живих організмах? 4 *. До яких наслідків для організму людини може привести втрата солей Na?

Це матеріал підручника