Мінеральні речовини клітини та їх значення. Роль мінеральних речовин в клітині

Клітина - це не тільки структурна одиниця всього живого, своєрідний цеглинка життя, а й маленька біохімічна фабрика, на якій кожну частку секунди відбуваються різні перетворення і реакції. Так формуються необхідні для життя і росту організму структурні компоненти: мінеральні речовини клітини, вода і органічні сполуки. Тому дуже важливо знати, що буде, якщо якогось із них не вистачить. Яку роль відіграють різні сполуки в життя цих крихітних, не видимих неозброєним оком, структурних частинок живих систем? Постараємося розібратися в цьому питанні.

Класифікація речовин клітини

Всі з`єднання, що утворюють масу клітини, що формують її структурні частини й відповідають за її розвиток, живлення, дихання, пластичний і енергетичний обмін, нормальний розвиток, можна розділити на три великі групи. Це такі категорії, як:

• органічні;
• неорганічні речовини клітини (мінеральні солі);
• вода.

Часто останню відносять до другої групи неорганічних компонентів. Крім цих категорій, можна позначити ті, що складаються з їх поєднання. Це метали, що входять до складу молекули органічних сполук (наприклад, молекула гемоглобіну, що містить іон заліза, є білковою за своєю природою).

Мінеральні речовини клітини

Якщо говорити конкретно про мінеральних або неорганічних сполуках, що входять до складу кожного живого організму, то вони також неоднакові і по природі, і по кількісному змісту. Тому мають свою класифікацію.

Всі неорганічні сполуки можна розділити на три групи.

1. Макроелементи. Ті, зміст яких всередині клітини більше 0,02% від загальної маси неорганічних речовин. Приклади: вуглець, кисень, водень, азот, магній, кальцій, калій, хлор, сірка, фосфор, натрій.
2. Мікроелементи - менше 0,02%. До них відносяться: цинк, мідь, хром, селен, кобальт, марганець, фтор, нікель, ванадій, йод, германій.
3. Ультрамікроелементи - зміст менше 0,0000001%. Приклади: золото, цезій, платина, срібло, ртуть і деякі інші.

Також можна особливо виділити кілька елементів, які є органогенними, тобто складають основу органічних сполук, з яких побудовано тіло живого організму. Це такі елементи, як:

• водень;
• азот;
• вуглець;
• кисень.

Вони вибудовують молекули білків (основи життя), вуглеводів, ліпідів та інших речовин. Однак за нормальне функціонування організму відповідають так само і мінеральні речовини. Хімічний склад клітини обчислюється десятками елементів з таблиці Менделєєва, які є запорукою успішної життєдіяльності. Лише близько 12 з усіх атомів не грають ролі зовсім або вона мізерно мала і не вивчена.

Особливо важливі деякі солі, які повинні надходити в організм з їжею кожен день в достатній кількості, щоб не розвивалися різні хвороби. Для рослин це, наприклад, натрієва селітра, нітрат калію. Для людини і тварин це солі кальцію, кухонна сіль як джерело натрію і хлору та ін ..

Вода

Мінеральні речовини клітини об`єднуються з водою в загальну групу неорганічних речовин, тому не сказати про її значення не можна. Яку роль вона відіграє в організмі живих істот? Величезну. На початку статті ми порівнювали клітку з біохімічної фабрикою. Так от, всі щомиті відбуваються перетворення речовин здійснюються саме у водному середовищі. Вона - універсальний розчинник і середу для хімічних взаємодій, процесів синтезу і розпаду.

Крім того, вода входить до складу внутрішнього середовища:

• цитоплазми;
• клітинного соку у рослин;
• крові у тварин і людини;
• сечі;
• слини інших біологічних жидкостей.

Зневоднення означає смерть для всіх організмів без винятку. Вода - це середовище життя для величезної кількості різноманітних представників флори і фауни. Тому переоцінити значення цього неорганічної речовини складно, воно воістину безмежно велике.

Макроелементи та їх значення

Мінеральні речовини клітини для її нормальної роботи мають велике значення. У першу чергу це стосується якраз макроелементів. Роль кожного з них докладно вивчена і давно встановлена. Які атоми складають групу макроелементів, ми вже вище перераховували, тому повторюватися не будемо. Коротко позначимо роль основних з них.

1. Кальцій. Солі його необхідні для поставки в організм іонів Са²⁺. Самі іони беруть участь у процесах зупинки і згортання крові, забезпечують екзоцитоз клітини, а також м`язові скорочення, у тому числі серцеві. Нерозчинні солі - основа міцних кісток і зубів тварин і людини.
2. Калій і натрій. Підтримують стан мембранного потенціалу клітини, формують натрієво-калієвий насос роботи серця.
3. Хлор - бере участь у забезпеченні електронейтральності клітини.
4. Фосфор, сірка, азот - є складовими частинами багатьох органічних сполук, а також беруть участь у роботі м`язів, складі кісток.

Звичайно, якщо розглядати кожен елемент більш докладно, то можна багато чого сказати і про його надлишку в організмі, і про нестачу. Адже і те й інше шкідливо і призводить до захворювань різного роду.

Мікроелементи

Роль мінеральних речовин в клітині, які відносяться до групи мікроелементів, також велика. Незважаючи на те що їх зміст дуже мало в клітці, без них вона не зможе довго нормально функціонувати. Найголовнішими з усіх перерахованих вище атомів в цій категорії є такі як:

• йод;
• цинк;
• мідь;
• селен;
• фтор;
• кобальт.

Нормальний рівень йоду необхідний для підтримки роботи щитовидної залози і вироблення гормонів. Фтор потрібен організму для зміцнення емалі зубів, а рослинам - для збереження еластичності і насиченого забарвлення листя.

Цинк і мідь - це елементи, що входять до складу багатьох ферментів і вітамінів. Вони виступають важливими учасниками процесів синтезу і пластичного обміну.

Селен - активний учасник процесів регуляції, є необхідним для роботи ендокринної системи елементом. Кобальт ж має іншу назву - вітамін В₁₂, а всі з`єднання даної групи вкрай важливі для імунної системи.

Тому функції мінеральних речовин в клітині, які утворені мікроелементами анітрохи не менше, ніж ті, що виконують макроструктури. Тому важливо споживати і ті й інші в достатній кількості.

Ультрамікроелементи

Мінеральні речовини клітини, які утворені ультрамікроелементи, грають не настільки значну роль, як вищезгадані. Однак тривалий їх недолік може призводити до розвитку дуже неприємних, а іноді і вельми небезпечних для здоров`я наслідків.

Наприклад, селен відносять і до цієї групи теж. Його тривала нестача провокує розвиток ракових пухлин. Тому він вважається незамінним. А ось золото і срібло - це метали, які мають негативний вплив на бактерії, знищуючи їх. Тому всередині клітини відіграють бактерицидну роль.

Проте в цілому слід сказати, що функції ультрамікроелементів ще не до кінця розкриті вченими, і значення їх залишається поки неясним.

Метали і органічні речовини

Багато металів входять до складу органічних молекул. Наприклад, магній - кофермент хлорофілу, необхідного для фотосинтезу рослин. Залізо - частина молекули гемоглобіну, без якого неможливо здійснювати дихання. Мідь, цинк, марганець та інші - частини молекул ферментів, вітамінів і гормонів.

Очевидно, що всі ці сполуки важливі для організму. Віднести їх повністю до мінеральних не можна, однак частково все ж таки слід.

Мінеральні речовини клітини та їх значення: 5 клас, таблиця

Щоб узагальнити те, що було нами сказано протягом статті, складемо загальну таблицю, в якій відобразимо, які бувають мінеральні сполуки і навіщо вони потрібні. Використовувати її можна при поясненні даної теми школярам, наприклад, у п`ятому класі навчання.

Таким чином, мінеральні речовини клітини та їх значення будуть засвоєні школярами в курсі основний ступені навчання.

Наслідки нестачі мінеральних сполук

Коли ми говоримо про те, що роль мінеральних речовин в клітині важлива, то повинні привести приклади, що доводять цей факт.

Перелічимо деякі захворювання, які розвиваються при нестачі або надлишку яких-небудь з окреслених під час статті з`єднань.

1. Гіпертонія.
2. Ішемія, серцева недостатність.
3. Зоб та інші захворювання щитовидної залози (Базедова хвороба та інші).
4. Анемія.
5. Неправильний ріст і розвиток.
6. Ракові пухлини.
7. Флюороз і карієс.
8. Захворювання крові.
9. Розлад м`язової і нервової системи.
10. Порушення травлення.

Звичайно, це далеко не повний список. Тому необхідно ретельно стежити за тим, щоб щоденний раціон харчування був правильним і збалансованим.