НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ КЛЕТКИ

   Вода. Самая распространенная неорганическая соединение в живых организмах - вода. Ее содержание в клетках разного типа колеблется в широких пределах: в клетках эмали зубов воды около 10%,а в клетках развивающегося зародыша - более 90%. В теле медузы воды до 98% . Но в среднем в багатоклітинному организме вода составляет около 80% массы тела.

  Важная роль воды в клетке обусловлена ее химической природой. Дипольный характер строения молекул воды объясняет их способность активно вступать во взаимодействие с различными веществами. Для многих веществ энергия связи между атомами меньше, чем энергия притяжения этих атомов к молекулам воды. На этом основано явление растворимости - диссоциации молекул на ионы в водной среде.

  Вода - хороший растворитель для огромного количества органических и неорганических веществ. Большинство химических реакций в клетке происходит между растворенными в воде веществами. Проникновение веществ в клетку и выведение из нее продуктов жизнедеятельности возможно только в растворенном виде.

  Вода участвует в явлениях осмоса, отыгрывая важную роль в поддержании постоянства химического состава клетки. Осмосом называется проникновение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор какого-либо вещества. Напівпроникними называются мембраны, которые пропускают молекулы растворителя, но не пропускают молекулы (или ионы) растворенного вещества. Итак, осмос - это односторонняя диффузия молекул воды в направлении раствора.

  Наружная клеточная мембрана проницаема для строго определенных веществ и не пропускает большинство соединений, находящихся в цитоплазме. Вода поступает в клетку путем осмоса. Давление, с которым вода проникает через мембрану, называется осмосмотичним. Величина давления осмоса возрастает с увеличением концентрации раствора. Два растворы с одинаковым давлением осмоса независимо от химического состава растворенных веществ называются изотоническими (от греч. isos - равный и лат. tonus - сила, напряжение), или ізоосмотичними. Давление осмоса жидкостей организма человека равно давлению 0,86%-ного раствора хлорида натрия. Более концентрированные растворы называются гипертоническими, менее концентрированные - гипотоническими.

  Направление диффузии воды - в клетку или из клетки - обусловлено величиной давления осмоса окружающей клетку раствора. Если какие-либо клетки, например эритроциты, поместить в гипотонический раствор, вода будет проникать в них, и давление ее на внешнюю клеточную мембрану будет расти до тех пор, пока клеточная оболочка не лопнет. Напротив, в растворе гипертонии вода будет стремиться попасть наружу, и клетки будут обезводнюватися, сморщиваться. На явлениях осмоса основан движение воды по проводящей системе растений от корней к листьям и напряжение стенок растительных клеток - тургор. Вода, которая всасывается корневыми волосками растений, содержит мало растворенных веществ. Проникая в клетки через мембраны и создавая в них повышенное давление, вода придает упругость (тургор) листьям, лепесткам цветков, стеблям трав. У одноклеточных организмов, обитающих в пресной воде, для удаление воды, что постоянно поступает в клетку, существует специальный органоїд - сократительная вакуолей. У морских простейших сократительной вакуоли нет вследствие ізотонічності цитоплазмы и окружающей среды.

  Не менее важна для клетки и чисто химическая роль воды. Под действием специальных ферментов она вступает в реакции гидролиза, то есть в реакции, при которых до свободных валентностей различных молекул присоединяются ионы ОН^- или Н⁺ воды. В результате образуются новые вещества с новыми свойствами.

  Вода имеет хорошую теплопроводность и большую теплоемкость, поэтому температура внутри клетки (и организма) более устойчива, чем в окружающей среде.

  Минеральные соли. Большая часть неорганических веществ клетки находится в виде солей - либо диссоциированных на ионы, либо в твердом состоянии. Среди первых большое значение имеют катионы К⁴, Na⁺, Са⁺, которые обеспечивают такое важное свойство живых организмов, как раздражение. В тканях многоклеточных животных кальций входит в состав межклеточного «цемента», который обусловливает сцепление клеток между собой и упорядочивает их расположение в тканях. Следует обратить внимание на то, что содержание катионов в клетке и в окружающей клетку среде - регулируемый процесс. Например, в цитоплазме клеток достаточно много калия и очень мало натрия. Во внеклеточном среде (в плазме крови, в межклеточной жидкости, в морской воде) много натрия и мало калия.

  От концентрации солей зависят буферные свойства клетки. Буферной называется способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию своего содержимого на постоянном уровне. Внутри клетки буферность обеспечивается главным образом анионами Н₂Р0₄^- и НРО₄^2- . В внеклеточном веществе и в крови роль буфера играют Н₇С0₃ и НРО₄^2- . Анионы слабых кислот и слабые щелочи связывают ионы водорода и гідроксиліони (ОН ), благодаря чему реакция внутри клетки практически не меняется.

  Нерастворимые минеральные соли, например фосфорнокислый кальций, обеспечивают прочность костной ткани позвоночных и раковины моллюсков.