Kemisk sammensætning af den menneskelige krop. Stoffer fra levende organismer. Uorganiske forbindelser

Uorganiske stoffer er kemiske forbindelser, der i modsætning til organiske ikke indeholder kulstof (bortset fra cyanider, karbider, karbonater og nogle andre forbindelser, der traditionelt hører til denne gruppe).

Klassificeringen af ​​uorganiske stoffer er som følger. Der er simple stoffer: ikke-metaller (H2, N2, O2), metaller (Na, Zn, Fe), amfotere simple stoffer (Mn, Zn, Al), ædelgasser (Xe, He, Rn) og komplekse stoffer: oxider (H2O) , C02, P205); hydroxider (Ca(OH)2, H2S04); salte (CuSO4, NaCl, KNO3, Ca3(PO4)2) og binære forbindelser.

Molekyler af simple (enkelt-element) stoffer består kun af atomer af en bestemt (én) type (grundstof). De nedbrydes ikke i kemiske reaktioner og er ikke i stand til at danne andre stoffer. Simple stoffer er til gengæld opdelt i metaller og ikke-metaller. Der er ingen klar grænse mellem dem på grund af simple stoffers evne til at udvise dobbelte egenskaber. Nogle grundstoffer udviser samtidig egenskaber af både metaller og ikke-metaller. De kaldes amfotere.

Ædelgasser er en separat klasse af uorganiske stoffer; de skiller sig ud blandt andre ved deres særlige originalitet. VIIIA-grupper.

Nogle elementers evne til at danne flere simple, forskellige i struktur og egenskaber, kaldes allotropi. Eksempler omfatter elementerne C, diamantdannende karabin og grafit; O - ozon og oxygen; R - hvid, rød, sort og andre. Dette fænomen er muligt på grund af det forskellige antal atomer i molekylet og på grund af atomernes evne til at danne forskellige krystallinske former.

Ud over simple omfatter hovedklasserne af uorganiske stoffer komplekse forbindelser. Komplekse (to- eller multi-element) stoffer betyder forbindelser af kemiske grundstoffer. Deres molekyler er opbygget af forskellige typer atomer (forskellige grundstoffer). Når de nedbrydes i kemiske reaktioner, danner de flere andre stoffer. De er opdelt i baser og salte.

I baser er metalatomer forbundet med hydroxylgrupper (eller en gruppe). Disse forbindelser er opdelt i opløselige (alkali) og uopløselige i vand.

Oxider består af to grundstoffer, hvoraf det ene nødvendigvis er ilt. De er ikke-saltdannende og saltdannende.

Hydroxider er stoffer, der dannes ved interaktion (direkte eller indirekte) med vand. Disse omfatter: baser (Al(OH)3, Ca(OH)2), syrer (HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4), (Al(OH)3, Zn(OH)2). Når forskellige typer hydroxider interagerer med hinanden, dannes der iltholdige salte.

Salte er opdelt i mellemstore salte (består af kationer og anioner - Ca3(PO4)2, Na2SO4); sur (indeholder hydrogenatomer i den sure rest, som kan erstattes af kationer -NaHSO3, CaHPO4), basisk (indeholder en hydroxo- eller oxogruppe - Cu2CO3(OH)2); dobbelt (indeholder to forskellige kemiske kationer) og/eller komplekse (indeholder to forskellige sure rester) salte (CaMg(CO3)2, K3).

Binære forbindelser (en ret stor klasse af stoffer) opdeles i oxygenfrie syrer (H2S, HCl); iltfrie salte (CaF2, NaCl) og andre forbindelser (CaC2, AlH3, CS2).

Uorganiske stoffer har ikke et kulstofskelet, som er grundlaget for organiske forbindelser.

Den menneskelige krop indeholder både (34%) og uorganiske forbindelser. Sidstnævnte omfatter først og fremmest vand (60%) og calciumsalte, som det menneskelige skelet hovedsageligt består af.

Uorganiske stoffer i menneskekroppen er repræsenteret af 22 kemiske elementer. De fleste af dem er metaller. Afhængigt af koncentrationen af ​​elementer i kroppen kaldes de mikroelementer (hvis indholdet i kroppen ikke er mere end 0,005% af kropsvægten) og makroelementer. Mikroelementer, der er vigtige for kroppen, er jod, jern, kobber, zink, mangan, molybdæn, kobolt, krom, selen og fluor. Deres indtag fra mad ind i kroppen er nødvendig for dens normale funktion. Makroelementer som calcium, fosfor og klor er grundlaget for mange væv.

Lidt kemi

Af de 92 kemiske grundstoffer, der i øjeblikket er kendt af videnskaben, findes 81 grundstoffer i menneskekroppen. Blandt dem er 4 vigtigste: C (kulstof), H (brint), O (ilt), N (nitrogen), samt 8 makro- og 69 mikroelementer.

Makronæringsstoffer

Makronæringsstoffer- disse er stoffer, hvis indhold overstiger 0,005 % af kropsvægten. Det her Ca (calcium), Cl (chlor), F (fluor). K (kalium), Mg (magnesium), Na (natrium), P (fosfor) og S (svovl). De er en del af hovedvævene - knogler, blod, muskler. Tilsammen udgør hoved- og makroelementer 99% af en persons kropsvægt.

Mikroelementer

Mikroelementer- disse er stoffer, hvis indhold ikke overstiger 0,005 % for hvert enkelt element, og deres koncentration i væv ikke overstiger 0,000001 %. Mikroelementer er også meget vigtige for det normale liv.

En særlig undergruppe af mikroelementer er ultramikroelementer, indeholdt i kroppen i ekstremt små mængder, er guld, uran, kviksølv osv.

70-80% af menneskekroppen består af vand, resten består af organiske og mineralske stoffer.

Organisk stof

Organisk stof kan dannes (eller syntetiseres kunstigt) ud fra mineraler. Hovedbestanddelen af ​​alle organiske stoffer er kulstof(studiet af strukturen, kemiske egenskaber, fremstillingsmetoder og praktisk anvendelse af forskellige kulstofforbindelser er genstand for organisk kemi). Kulstof er det eneste kemiske grundstof, der er i stand til at danne et stort antal forskellige forbindelser (antallet af disse forbindelser overstiger 10 millioner!). Det er til stede i proteiner, fedtstoffer og kulhydrater, som bestemmer næringsværdien af ​​vores mad; er en del af alle animalske organismer og planter.

Ud over kulstof indeholder organiske forbindelser ofte ilt, nitrogen, Sommetider - fosfor, svovl og andre grundstoffer, men mange af disse forbindelser har uorganiske egenskaber. Der er ingen skarp grænse mellem organiske og uorganiske stoffer. Hoved tegn på organiske forbindelser kulbrinter har forskellige kulstof-brint forbindelser og deres derivater. Molekyler af organiske stoffer indeholder kulbrintefragmenter.

En særlig videnskab beskæftiger sig med studiet af forskellige typer organiske forbindelser fundet i levende organismer, deres struktur og egenskaber - biokemi.

Afhængigt af deres struktur er organiske forbindelser opdelt i simple - aminosyrer, sukkerarter og fedtsyrer, mere komplekse - pigmenter samt vitaminer og coenzymer (ikke-proteinkomponenter af enzymer) og de mest komplekse - egern Og nukleinsyrer.

Egenskaberne af organiske stoffer bestemmes ikke kun af strukturen af ​​deres molekyler, men også af antallet og arten af ​​deres interaktioner med tilstødende molekyler, såvel som deres indbyrdes rumlige arrangement. Disse faktorer er tydeligst manifesteret i forskellene i egenskaberne af stoffer placeret i forskellige aggregeringstilstande.

Processen med omdannelse af stoffer, ledsaget af en ændring i deres sammensætning og (eller) struktur, kaldes kemisk reaktion. Essensen af ​​denne proces er brydningen af ​​kemiske bindinger i udgangsstofferne og dannelsen af ​​nye bindinger i reaktionsprodukterne. Reaktionen anses for afsluttet, hvis materialesammensætningen af ​​reaktionsblandingen ikke længere ændres.

Reaktioner af organiske forbindelser (organiske reaktioner) adlyde de generelle love for kemiske reaktioner. Imidlertid er deres forløb ofte mere komplekst end i tilfældet med vekselvirkningen mellem uorganiske forbindelser. Derfor er der i organisk kemi stor opmærksomhed på studiet af reaktionsmekanismer.

Mineraler

Mineraler i menneskekroppen mindre end økologiske, men de er også livsvigtige. Sådanne stoffer omfatter jern, jod, kobber, zink, kobolt, chrom, molybdæn, nikkel, vanadium, selen, silicium, lithium osv. På trods af det lille behov i kvantitativ henseende, påvirker de kvalitativt aktiviteten og hastigheden af ​​alle biokemiske processer. Uden dem er normal fordøjelse af mad og syntese af hormoner umuligt. Med en mangel på disse stoffer i menneskekroppen opstår specifikke lidelser, hvilket fører til karakteristiske sygdomme. Mikroelementer er især vigtige for børn i perioden med intensiv vækst af knogler, muskler og indre organer. Med alderen falder en persons behov for mineraler noget.

Hele vores verden: planter, fauna, alt, hvad der omgiver os, består af de samme mikroelementer, som er til stede i forskellige koncentrationer i alt og selvfølgelig i vores mad.

Hvert element påvirker vores helbred. Indholdet af grundstoffer i fødevarer er meget varierende. En mere stabil og konstant værdi er indholdet af elementer i en sund persons krop, selvom det også kan have variabilitet (variabilitet).

For den menneskelige krop er rollen for omkring 30 kemiske elementer blevet bestemt, uden hvilke den ikke kan eksistere normalt. Disse elementer kaldes vitale. Ud over dem er der elementer, der i små mængder ikke påvirker kroppens funktion, men på visse niveauer er giftstoffer.

Makronæringsstoffer- indhold i kroppen på mere end et gram: fosfor, kalium, svovl, natrium, klor, magnesium, jern, fluor, zink, silicium, zirconium - 11 grundstoffer.

Mikroelementer- indhold i kroppen på mere end et milligram: rubidium, strontium, brom, bly, niobium, kobber, aluminium, cadmium, barium, bor (top ti mikroelementer), tellur, vanadium, arsen, tin, selen, titanium, kviksølv, mangan, jod, nikkel, guld, molybdæn, antimon, krom, yttrium, kobolt, cæsium, germanium - 28 grundstoffer. Hvert element påvirker vores helbred. Indholdet af grundstoffer i fødevarer er meget varierende. En mere stabil og konstant værdi er indholdet af elementer i en sund persons krop, selvom det også kan have variabilitet (variabilitet).

Nogle videnskabsmænds antagelser går længere. De mener, at ikke kun alle kemiske elementer er til stede i en levende organisme, men at hver af dem udfører en specifik biologisk funktion. Det er meget muligt, at denne hypotese ikke vil blive bekræftet. Men efterhånden som forskning i denne retning udvikler sig, afsløres den biologiske rolle af et stigende antal kemiske elementer.

Den menneskelige krop består af 60% vand, 34% organisk stof og 6% uorganisk stof. Hovedkomponenterne i organiske stoffer er kulstof, brint, oxygen, de omfatter også nitrogen, fosfor og svovl. Uorganiske stoffer i den menneskelige krop indeholder nødvendigvis 22 kemiske elementer: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I,F,Se.

For eksempel, hvis en person vejer 70 kg, indeholder den (i gram): calcium - 1700, kalium - 250, natrium - 70, magnesium - 42, jern - 5, zink - 3.

Forskere er blevet enige om, at hvis massefraktionen af ​​et element i kroppen overstiger 10-2%, så skal det betragtes som et makroelement. Andelen af ​​mikroelementer i kroppen er 10-3-10-5%.

Der er et stort antal kemiske grundstoffer, især tunge, som er gifte for levende organismer - de har negative biologiske virkninger. Disse elementer omfatter: Ba, Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Hg, Cd, Tl, Pb, As, Sb, Se.

Der er grundstoffer, der er giftige i relativt store mængder, men som har en gavnlig effekt i lave koncentrationer. For eksempel er arsen, en stærk gift, der forstyrrer det kardiovaskulære system og påvirker nyrerne og leveren, gavnligt i små doser, og læger ordinerer det for at forbedre appetitten. Ilt, som en person har brug for for at trække vejret, i høje koncentrationer (især under tryk) har en toksisk virkning. Blandt urenhedselementerne er der også dem, der i små doser har effektive helbredende egenskaber. Således blev den bakteriedræbende egenskab ved sølv og dets salte bemærket for længe siden. For eksempel i medicin bruges en opløsning af kolloid sølv (collargol) til at vaske purulente sår, blæren, til kronisk blærebetændelse og urethritis, samt i form af øjendråber til purulent konjunktivitis og blennorrhea. Sølvnitratblyanter bruges til at kauterisere vorter og granuleringer. I fortyndede opløsninger (0,1-0,25%) bruges sølvnitrat som et astringerende og antimikrobielt middel til lotioner og også som øjendråber. Forskere mener, at den kauteriserende virkning af sølvnitrat er forbundet med dets interaktion med vævsproteiner, hvilket fører til dannelsen af ​​proteinsalte af sølv - albuminater. Sølv er endnu ikke klassificeret som et vigtigt element, men dets øgede indhold i den menneskelige hjerne, endokrine kirtler og lever er allerede eksperimentelt etableret. Sølv kommer ind i kroppen gennem planteføde, såsom agurker og kål.

Et meget interessant spørgsmål handler om principperne for naturens udvælgelse af kemiske grundstoffer til levende organismers funktion. Der er ingen tvivl om, at deres udbredelse ikke er en afgørende faktor. En sund krop er selv i stand til at regulere indholdet af individuelle elementer. Givet et valg (mad og vand), kan dyr instinktivt bidrage til denne regulering. Planternes evner i denne proces er begrænsede.

Organiske stoffer i cellen. De vigtigste vitale forbindelser er proteiner, fedt og kulhydrater. Biopolymerer.

Organiske forbindelser udgør i gennemsnit 20-30 % af en levende organismes cellemasse. Disse omfatter biologiske polymerer, proteiner, kulhydrater, lipider, hormoner, nukleinsyrer og vitaminer.

Biologiske polymerer– organiske forbindelser, der udgør cellerne i levende organismer. En polymer er en multi-link kæde af simple stoffer - monomerer (n ÷ 10 tusind - 100 tusind monomerer.

Egenskaberne af biopolymerer afhænger af strukturen af ​​deres molekyler, af antallet og variationen af ​​monomerenheder. Hvis monomererne er forskellige, skaber deres gentagne skift i kæden en regulær polymer.

…A – A – B – A – A – B... almindelig

…A – A – B – B – A – B – A... uregelmæssig

Kulhydrater

Generel formel Сn(H2O)m

Kulhydrater spiller rollen som energistoffer i den menneskelige krop. De vigtigste af dem er saccharose, glucose, fructose og stivelse. De optages hurtigt ("brændt") i kroppen. Undtagelsen er fibre (cellulose), som især er rigeligt i vegetabilske fødevarer. Det absorberes praktisk talt ikke af kroppen, men er af stor betydning: det fungerer som ballast og hjælper fordøjelsen, mekanisk renser slimhinderne i maven og tarmene. Der er mange kulhydrater i kartofler og grøntsager, korn, pasta, frugt og brød.

Eksempel: glucose, ribose, fructose, deoxyribose – monosaccharider. saccharose - disaccharider. Stivelse, glykogen, cellulose - polysaccharider

At være i naturen: i planter, frugter, pollen, grøntsager (hvidløg, rødbeder), kartofler, ris, majs, hvedekorn, træ...

Deres funktioner:

1) energi: under oxidation til CO2 og H2O frigives energi; overskydende energi lagres i lever- og muskelceller i form af glykogen;

2) konstruktion: i en plantecelle - en stærk base af cellevægge (cellulose);

3) strukturelle: de er en del af det intercellulære stof i huden og brusksenerne;

4) genkendelse af andre celler: som en del af cellemembraner, hvis adskilte leverceller blandes med nyreceller, vil de uafhængigt adskilles i to grupper på grund af samspillet mellem celler af samme type.

Lipider (lipoider, fedtstoffer)

Lipider omfatter forskellige fedtstoffer, fedtlignende stoffer, fosfolipider... Alle er uopløselige i vand, men opløselige i chloroform, ether...

At være i naturen: i dyre- og menneskeceller i cellemembranen; mellem cellerne er det subkutane fedtlag.

Funktioner:

1) termisk isolering (hos hvaler, pinnipeds...);

2) reserve næringsstof;

3) energi: energi frigives under hydrolysen af ​​fedtstoffer;

4) strukturel: nogle lipider tjener som en integreret del af cellemembraner.

Fedtstoffer tjener også som en energikilde for den menneskelige krop. Kroppen opbevarer dem "i reserve", og de tjener som en langsigtet energikilde. Derudover har fedtstoffer lav varmeledningsevne og beskytter kroppen mod hypotermi. Det er ikke overraskende, at den traditionelle kost for nordlige folk indeholder så meget animalsk fedt. For personer, der er involveret i tungt fysisk arbejde, er det også lettest (omend ikke altid sundere) at kompensere for den energi, der bruges med fed mad. Fedtstoffer er en del af cellevægge, intracellulære formationer og nervevæv. En anden funktion af fedtstoffer er at levere fedtopløselige vitaminer og andre biologisk aktive stoffer til kroppens væv.

Egern

Tegning - protein, molekyle

Egern– biopolymerer, hvis monomerer er aminosyrer.

Dannelsen af ​​lineære proteinmolekyler sker som et resultat af reaktioner af aminosyrer med hinanden.

Kilder til proteiner kan ikke kun være animalske produkter (kød, fisk, æg, hytteost), men også planteprodukter, for eksempel bælgfrugter (bønner, ærter, sojabønner, jordnødder, som indeholder op til 22-23 vægtprocent proteiner) , nødder og svampe . Det mest protein er dog i ost (op til 25%), kødprodukter (svinekød 8-15%, lam 16-17%, oksekød 16-20%), fjerkræ (21%), fisk (13-21%) , æg (13%), hytteost (14%). Mælk indeholder 3% proteiner og brød 7-8%. Blandt korn er mester i proteiner boghvede (13% af proteiner i tørre korn), hvorfor det anbefales til diæternæring. For at undgå "overskud" og samtidig sikre kroppens normale funktion, er det først og fremmest nødvendigt at give en person et komplet sæt proteiner med mad. Hvis der ikke er nok protein i kosten, føler en voksen et tab af styrke, hans ydeevne falder, og hans krop er mindre modstandsdygtig over for infektioner og forkølelse. Med hensyn til børn, hvis de har utilstrækkelig proteinernæring, er de meget bagud i udviklingen: børn vokser, og proteiner er naturens vigtigste "byggemateriale". Hver celle i en levende organisme indeholder proteiner. Menneskelige muskler, hud, hår og negle består hovedsageligt af proteiner. Desuden er proteiner grundlaget for liv; de deltager i stofskiftet og sikrer reproduktion af levende organismer.

Struktur:

primær struktur– lineær, med alternerende aminosyrer;

sekundær– i form af en spiral med svage bindinger mellem vindingerne (brint);

tertiære– en spiral rullet til en kugle;

kvartær– når man kombinerer flere kæder, der adskiller sig i deres primære struktur.

Funktioner:

1) konstruktion: proteiner er en væsentlig bestanddel af alle cellulære strukturer;

2) strukturelt: proteiner i kombination med DNA udgør kroppen af ​​kromosomer, og med RNA - kroppen af ​​ribosomer;

3) enzymatisk: kemisk katalysator. reaktioner udføres af ethvert enzym - et protein, men et meget specifikt;

4) transport: overførsel af O 2 og hormoner i kroppen af ​​dyr og mennesker;

5) regulatorisk: proteiner kan udføre en regulerende funktion, hvis de er hormoner. For eksempel aktiverer insulin (et hormon, der understøtter bugspytkirtlens funktion) cellernes optagelse af glukosemolekyler og deres nedbrydning eller opbevaring inde i cellen. Med mangel på insulin ophobes glukose i blodet og udvikler diabetes;

6) beskyttende: når fremmedlegemer kommer ind i kroppen, produceres der beskyttende proteiner - antistoffer, som binder til fremmedlegemer, kombinerer og undertrykker deres vitale aktivitet. Denne mekanisme for modstand af kroppen kaldes immunitet;

7) energi: med mangel på kulhydrater og fedtstoffer kan aminosyremolekyler oxideres.

Begrebet "liv". De vigtigste tegn på levende ting: ernæring, åndedræt, udskillelse, irritabilitet, mobilitet, reproduktion, vækst og udvikling.

Biologi– videnskaben om levende tings oprindelse og udvikling, deres struktur, organisationsformer og aktivitetsmetoder. I øjeblikket er der mere end 50 videnskaber inden for komplekset af biologisk viden, blandt dem: botanik, zoologi, anatomi, morfologi, biofysik, biokemi, økologi osv. Denne mangfoldighed af videnskabelige discipliner forklares af kompleksiteten af ​​studieobjektet - levende stof.

Fra dette synspunkt er det især vigtigt at forstå, hvilke kriterier der ligger til grund for opdelingen af ​​stof i levende og ikke-levende.

I klassisk biologi konkurrerede to modsatrettede positioner og forklarede essensen af ​​levende ting på fundamentalt forskellige måder - reduktionisme og vitalisme.

Tilhængere reduktionisme mente, at alle organismers livsprocesser kan reduceres til et sæt af visse kemiske reaktioner. Semester "reduktionisme" kommer af det latinske ord redaktion - at flytte tilbage, at vende tilbage. Ideer om biologiske reduktionisme støttede sig på ideerne om vulgær mekanistisk materialisme, som blev mest udbredt i 1600- og 1700-tallets filosofi. Mekanistisk materialisme forklarede alle processer, der forekommer i naturen, ud fra den klassiske mekaniks love. Tilpasning af den mekanistiske materialistiske position til biologisk erkendelse førte til dannelsen af ​​biologisk reduktionisme. Set fra den moderne naturvidenskabs synsvinkel kan en reduktionistisk forklaring ikke anses for tilfredsstillende, da den lemlæster selve essensen af ​​levende ting. Mest udbredt reduktionisme modtaget i 1700-tallet.

Det modsatte af reduktionisme er vitalisme, hvis tilhængere forklarer specificiteten af ​​levende organismer ved tilstedeværelsen af ​​en særlig vital kraft i dem. Semester "vitalisme" kommer af det latinske ord vita - liv. Vitalismens filosofiske grundlag er idealisme. Vitalisme forklarede ikke de specifikke og mekanismer af levende tings funktion, hvilket reducerede alle forskellene mellem det organiske og det uorganiske til virkningen af ​​en mystisk og ukendt "vital kraft".

Moderne biologi betragter de vigtigste egenskaber ved levende ting som:

1) uafhængig stofskifte,

2) irritabilitet,

4) evnen til at reproducere,

5) mobilitet,

6) tilpasningsevne til miljøet

Baseret på helheden af ​​disse egenskaber adskiller levende ting sig fra ikke-levende ting. Biologiske systemer- Det er holistiske åbne systemer, der konstant udveksler stof, energi, information med omgivelserne og er i stand til selvorganisering. Levende systemer reagerer aktivt på miljøændringer og tilpasser sig nye forhold. Visse kvaliteter af levende ting kan også være iboende i uorganiske systemer, men ingen af ​​de uorganiske systemer besidder helheden af ​​de anførte egenskaber.

Der er overgangsformer, der f.eks. kombinerer egenskaberne ved levende og ikke-levende vira. Ord "virus" stammer fra det latinske virus - gift. Virus blev opdaget i 1892 af den russiske videnskabsmand D. Ivanovsky. På den ene side består de af proteiner og nukleinsyrer og er i stand til selvreproduktion, dvs. har tegn på levende organismer, men på den anden side viser de uden for en fremmed organisme eller celle ikke tegn på levende ting - de har ikke deres eget stofskifte, reagerer ikke på stimuli og er ikke i stand til at vokse og formere sig.

Alle levende væsener på Jorden har den samme biokemiske sammensætning: 20 aminosyrer, 5 nitrogenholdige baser, glukose, fedt. Moderne organisk kemi kender mere end 100 aminosyrer. Tilsyneladende er et så lille antal forbindelser, der danner alle levende ting, resultatet af udvælgelse, der fandt sted på det præbiologiske evolutionstadium. Proteiner, der udgør levende systemer, er højmolekylære organiske forbindelser. I et givet protein er rækkefølgen af ​​aminosyrer altid den samme. De fleste proteiner fungerer som enzymer - katalysatorer for kemiske reaktioner, der forekommer i levende systemer.

En betydelig præstation af klassisk biologi var skabelsen af ​​teorien om den cellulære struktur af levende organismer. I komplekset af moderne biologisk viden er der en separat disciplin, der beskæftiger sig med studiet af celler - cytologi.

Begrebet "celle" blev introduceret til videnskabelig brug af den engelske botaniker R. Hooke i 1665. Ved at undersøge medierne af tørret kork opdagede han mange celler eller kamre, som han kaldte celler. Imidlertid gik der to århundreder fra tidspunktet for denne opdagelse til skabelsen af ​​celleteorien.

I 1837 foreslog den tyske botaniker M. Schleiden en teori om dannelsen af ​​planteceller. Ifølge Schleiden spiller cellekernen en vigtig rolle i reproduktionen og udviklingen af ​​celler, hvis eksistens blev fastslået i 1831 af R. Brown.

I 1839 skabte M. Schleidens landsmand, anatom T. Schwann, baseret på eksperimentelle data og teoretiske konklusioner, en cellulær teori om strukturen af ​​levende organismer. Skabelsen af ​​celleteori i midten af ​​det 19. århundrede var et væsentligt skridt i etableringen af ​​biologi som en selvstændig videnskabelig disciplin.

Grundlæggende principper for celleteori

1. En celle er en elementær biologisk enhed, det strukturelle og funktionelle grundlag for alt levende.

2. Cellen udfører uafhængig metabolisme, er i stand til deling og selvregulering.

3. Dannelsen af ​​nye celler fra ikke-cellulært materiale er umulig, celleforplantning sker kun gennem celledeling.

Den cellulære teori om strukturen af ​​levende organismer er blevet et overbevisende argument til fordel for ideen om enheden af ​​livets oprindelse på Jorden og har haft en betydelig indflydelse på dannelsen af ​​det moderne videnskabelige billede af verden.

Enhver videnskab er fuld af begreber, og hvis disse begreber ikke mestres, eller indirekte emner kan være meget svære at lære. Et af de begreber, der bør forstås godt af enhver person, der anser sig selv for mere eller mindre uddannet, er opdelingen af ​​materialer i organisk og uorganisk. Det er ligegyldigt hvor gammel en person er, disse begreber er på listen over dem, ved hjælp af hvilke de bestemmer det generelle udviklingsniveau på ethvert stadium af menneskets liv. For at forstå forskellene mellem disse to udtryk skal du først finde ud af, hvad hver af dem er.

Organiske forbindelser - hvad er de?

Organiske stoffer er en gruppe af kemiske forbindelser med en heterogen struktur, som bl.a kulstof elementer, kovalent forbundet med hinanden. Undtagelserne er carbider, kul og carboxylsyrer. Ud over kulstof er et af de indgående stoffer også elementerne brint, oxygen, nitrogen, svovl, fosfor og halogen.

Sådanne forbindelser dannes på grund af carbonatomers evne til at danne enkelt-, dobbelt- og tredobbeltbindinger.

Levested for organiske forbindelser er levende væsener. De kan enten være en del af levende væsener eller opstå som et resultat af deres vitale aktiviteter (mælk, sukker).

Produkterne fra syntesen af ​​organiske stoffer er fødevarer, medicin, beklædningsgenstande, byggematerialer, forskelligt udstyr, sprængstoffer, forskellige typer mineralsk gødning, polymerer, fødevaretilsætningsstoffer, kosmetik og mere.

Uorganiske stoffer - hvad er de?

Uorganiske stoffer er en gruppe af kemiske forbindelser, der ikke indeholder grundstofferne kulstof, brint eller kemiske forbindelser, hvis grundstof er kulstof. Både organiske og uorganiske er komponenter i celler. Den første i form af livgivende elementer, andre i sammensætningen af ​​vand, mineraler og syrer samt gasser.

Hvad har organiske og uorganiske stoffer til fælles?

Hvad kan være fælles for to tilsyneladende anonyme begreber? Det viser sig, at de har noget til fælles, nemlig:

1. Stoffer af både organisk og uorganisk oprindelse er sammensat af molekyler.
2. Organiske og uorganiske stoffer kan opnås som følge af en bestemt kemisk reaktion.

Organiske og uorganiske stoffer - hvad er forskellen

1. Økologiske er bedre kendt og studeret videnskabeligt.
2. Der er meget flere organiske stoffer i verden. Antallet af organiske kendte af videnskaben er omkring en million, uorganiske - hundredtusindvis.
3. De fleste organiske forbindelser er bundet til hinanden ved hjælp af forbindelsens kovalente natur; uorganiske forbindelser kan bindes til hinanden ved hjælp af en ionisk forbindelse.
4. Der er også forskel på sammensætningen af ​​de indkommende elementer. Organiske stoffer består af kulstof, brint, oxygen og mindre almindeligt nitrogen, fosfor, svovl og halogen. Uorganisk - består af alle grundstoffer i det periodiske system, undtagen kulstof og brint.
5. Organiske stoffer er meget mere modtagelige for påvirkning af varme temperaturer og kan ødelægges selv ved lave temperaturer. De fleste uorganiske er mindre tilbøjelige til virkningerne af ekstrem varme på grund af arten af ​​typen af ​​molekylær forbindelse.
6. Organiske stoffer er bestanddelene i den levende del af verden (biosfæren), uorganiske stoffer er de ikke-levende dele (hydrosfære, lithosfære og atmosfære).
7. Sammensætningen af ​​organiske stoffer er mere kompleks i strukturen end sammensætningen af ​​uorganiske stoffer.
8. Organiske stoffer er kendetegnet ved en lang række muligheder for kemiske omdannelser og reaktioner.
9. På grund af den kovalente type binding mellem organiske forbindelser varer kemiske reaktioner lidt længere end kemiske reaktioner i uorganiske forbindelser.
10. Uorganiske stoffer kan ikke være et fødevareprodukt for levende væsener, selv desuden kan nogle af denne type kombinationer være dødelige for en levende organisme. Organiske stoffer er et produkt produceret af den levende natur, såvel som et element i strukturen af ​​levende organismer.

Cellens kemiske sammensætning

Mineralsalte

vand.
godt opløsningsmiddel

Hydrofil(fra græsk hydro- vand og filleo

Hydrofobisk(fra græsk hydro- vand og Phobos

elasticitet

Vand. Vand- universal opløsningsmiddel hydrofil. 2- hydrofobisk. .3- Varmekapacitet. 4- Vand er karakteriseret 5- 6- Vand giver bevægelse af stoffer 7- Hos planter bestemmer vand turgor støttefunktioner, 8- Vand er en integreret del smørevæsker slim

Mineralsalte. handlingspotentiale ,

Fysisk-kemiske egenskaber ved vand som hovedmediet i den menneskelige krop.

Af de uorganiske stoffer, der udgør cellen, er det vigtigste vand. Dens mængde varierer fra 60 til 95% af den samlede cellemasse. Vand spiller en afgørende rolle i cellernes og levende organismers liv generelt. Ud over at det er en del af deres sammensætning, er det for mange organismer også et levested. Vandets rolle i en celle bestemmes af dets unikke kemiske og fysiske egenskaber, hovedsageligt forbundet med dens lille størrelse af dets molekyler, polariteten af ​​dets molekyler og deres evne til at danne brintbindinger med hinanden.

Lipider. Funktioner af lipider i den menneskelige krop.

Lipider er en stor gruppe af stoffer af biologisk oprindelse, meget opløselige i organiske opløsningsmidler som methanol, acetone, chloroform og benzen. Samtidig er disse stoffer uopløselige eller svagt opløselige i vand. Dårlig opløselighed er forbundet med det utilstrækkelige indhold af atomer med en polariserbar elektronskal, såsom O, N, S eller P, i lipidmolekyler.

Systemet med humoral regulering af fysiologiske funktioner. Principper for hum..

Humoral fysiologisk regulering bruger kropsvæsker (blod, lymfe, cerebrospinalvæske osv.) til at overføre information Signaler overføres gennem kemikalier: hormoner, mediatorer, biologisk aktive stoffer (BAS), elektrolytter mv.

Funktioner af humoral regulering: har ikke en nøjagtig adressat - med strømmen af ​​biologiske væsker kan stoffer leveres til alle celler i kroppen; hastigheden af ​​informationslevering er lav - bestemt af flowhastigheden af ​​biologiske væsker - 0,5-5 m/s; handlingsvarighed.

Overførslen af ​​humoral regulering udføres af blodgennemstrømningen, lymfe, ved diffusion, nerveregulering udføres af nervefibre. Det humorale signal bevæger sig langsommere (med blodgennemstrømningen gennem kapillæren med en hastighed på 0,05 mm/s) end nervesignalet (nervetransmissionshastigheden er 130 m/s). Et humoralt signal har ikke en så præcis adressat (det fungerer efter princippet om "alle, alle, alle") som et nervøst signal (for eksempel overføres en nerveimpuls af en fingers sammentrækningsmuskler). Men denne forskel er ikke signifikant, da celler har forskellig følsomhed over for kemikalier. Derfor virker kemikalier på strengt definerede celler, det vil sige på dem, der er i stand til at opfatte denne information. Celler, der har så høj en følsomhed over for enhver humoral faktor, kaldes målceller.
Blandt humorale faktorer, stoffer med en smal
virkningsspektrum, det vil sige rettet virkning på et begrænset antal målceller (for eksempel oxytocin) og bredere (for eksempel adrenalin), for hvilke der er et betydeligt antal målceller.
Humoral regulering bruges til at sikre reaktioner, der ikke kræver høj hastighed og nøjagtighed i udførelsen.
Humoral regulering, ligesom nerveregulering, udføres altid
et lukket reguleringskredsløb, hvor alle elementer er forbundet med kanaler.
Hvad angår overvågningselementet af enhedskredsløbet (SP), er det fraværende som en uafhængig struktur i det humorale reguleringskredsløb. Funktionen af ​​denne forbindelse udføres normalt af det endokrine system.
celle.
Humoriske stoffer, der kommer ind i blodet eller lymfen, diffunderer ind i den intercellulære væske og ødelægges hurtigt. I denne henseende kan deres virkning kun strække sig til nærliggende organceller, det vil sige, at deres indflydelse er lokal i naturen. I modsætning til lokale effekter strækker fjernvirkninger af humorale stoffer sig til målceller på afstand.

HYPOTHALAMUS HORMONER

hormon effekt

Corticoliberin - Stimulerer dannelsen af ​​corticotropin og lipotropin

Gonadotropin-frigørende hormon - Stimulerer dannelsen af ​​lutropin og follitropin

Prolactoliberin - Fremmer frigivelsen af ​​prolaktin

Prolactostatin - Hæmmer frigivelsen af ​​prolaktin

Somatoliberin Stimulerer udskillelsen af ​​væksthormon

Somatostatin - Hæmmer udskillelsen af ​​væksthormon og thyrotropin

Thyroliberin - Stimulerer udskillelsen af ​​thyrotropin og prolaktin

Melanoliberin - Stimulerer udskillelsen af ​​melanocytstimulerende hormon

Melanostatin - Hæmmer udskillelsen af ​​melanocytstimulerende hormon

ADENOGYPOFYSISKE HORMONER

STH (somatotropin, væksthormon) - Stimulerer kropsvækst, proteinsyntese i celler, glukosedannelse og lipidnedbrydning

Prolactin - Regulerer laktation hos pattedyr, instinktet til at amme afkom, differentiering af forskellige væv

TSH (thyrotropin) - Regulerer biosyntesen og udskillelsen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner

Corticotropin - Regulerer udskillelsen af ​​hormoner fra binyrebarken

FSH (follitropin) og LH (luteiniserende hormon) - LH regulerer syntesen af ​​kvindelige og mandlige kønshormoner, stimulerer vækst og modning af follikler, ægløsning, dannelse og funktion af corpus luteum i æggestokkene FSH har en sensibiliserende effekt på folliklerne og Leydig-celler til virkningen af ​​LH, stimulerer spermatogenese

skjoldbruskkirtelhormoner Frigivelsen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner styres af to "overordnede" endokrine kirtler. Det område af hjernen, der forbinder nervesystemet og det endokrine system, kaldes hypothalamus. Hypothalamus modtager information om niveauet af skjoldbruskkirtelhormoner og udskiller stoffer, der påvirker hypofysen. Hypofyse også placeret i hjernen i området for en særlig depression - sella turcica. Det udskiller flere dusin hormoner, der er komplekse i struktur og virkning, men kun et af dem virker på skjoldbruskkirtlen - thyreoidea-stimulerende hormon eller TSH. Niveauet af skjoldbruskkirtelhormoner i blodet og signaler fra hypothalamus stimulerer eller hæmmer frigivelsen af ​​TSH. For eksempel, hvis mængden af ​​thyroxin i blodet er lille, så vil både hypofysen og hypothalamus vide om det. Hypofysen vil straks frigive TSH, som aktiverer frigivelsen af ​​hormoner fra skjoldbruskkirtlen.

Humoral regulering er koordineringen af ​​den menneskelige krops fysiologiske funktioner gennem blod, lymfe og vævsvæske. Humoral regulering udføres af biologisk aktive stoffer - hormoner, der regulerer kropsfunktioner på subcellulære, cellulære, vævs-, organ- og systemniveau og mediatorer, der transmitterer nerveimpulser. Hormoner produceres af de endokrine kirtler (endokrine) såvel som af de eksterne sekretkirtler (væv - væggene i maven, tarmene og andre). Hormoner påvirker metabolismen og aktiviteten af ​​forskellige organer og kommer ind i dem gennem blodet. Hormoner har følgende egenskaber: Høj biologisk aktivitet; Specificitet – virkninger på visse organer, væv, celler; De ødelægges hurtigt i væv; Molekylerne er små i størrelse og trænger let gennem kapillærvæggene ind i væv.

Binyrer - parret endokrine kirtler hos hvirveldyr dyr og person. Zona glomerulosa producerer hormoner kaldet mineralkortikoider. Disse omfatter bl.a :Aldosteron (grundlæggende mineralokortikosteroid hormon binyrebark) Kortikosteron (ubetydelig og relativt inaktiv glukokortikoid hormon). Mineralkortikoider øges reabsorption Na + og K + udskillelse i nyrerne. I strålezonen er der dannet glukokortikoider, som omfatter: Kortisol. Glukokortikoider har en vigtig effekt på næsten alle metaboliske processer. De stimulerer uddannelse glukose fra fed Og aminosyrer(glukoneogenese), undertrykke inflammatorisk, immun Og allergisk reaktioner, reducere spredning bindevæv og øger også følsomheden sanseorganer Og nervesystemets excitabilitet. Produceret i maskezonen kønshormoner (androgener, som er prækursorstoffer østrogen). Disse kønshormoner spiller en lidt anden rolle end de udskilte hormoner kønskirtler. Binyremarvceller producerer katekolaminer - adrenalin Og noradrenalin . Disse hormoner øger blodtrykket, øger hjertefunktionen, udvider bronkierne og øger blodsukkerniveauet. Når de hviler, frigiver de konstant små mængder katekolaminer. Under påvirkning af en stressende situation øges udskillelsen af ​​adrenalin og noradrenalin fra cellerne i binyremarven kraftigt.

Hvilemembranpotentialet er en mangel på positive elektriske ladninger inde i cellen, som følge af lækage af positive kaliumioner fra den og den elektrogene virkning af natrium-kalium-pumpen.

Aktionspotentiale (AP). Alle stimuli, der virker på cellen, forårsager primært et fald i PP; når den når en kritisk værdi (tærskel), opstår der et aktivt udbredelsesrespons - PD. AP-amplitude ca. = 110-120 mv. Et karakteristisk træk ved AP, som adskiller det fra andre former for cellerespons på stimulering, er, at det adlyder "alt eller intet"-reglen, dvs. det opstår kun, når stimulus når en vis tærskelværdi, og en yderligere stigning i intensiteten af ​​stimulus påvirker ikke længere amplituden eller på AP-varigheden. Aktionspotentialet er en af ​​de vigtigste komponenter i excitationsprocessen. I nervefibre sikrer det ledning af excitation fra sensoriske slutninger ( receptorer) til nervecellens krop og fra den til de synaptiske ender placeret på forskellige nerve-, muskel- eller kirtelceller. Ledningen af ​​PD langs nerve- og muskelfibre udføres af den såkaldte. lokale strømme eller virkningsstrømme, der opstår mellem de exciterede (depolariserede) og de hvilende sektioner af membranen, der støder op til den.

Postsynaptiske potentialer (PSP'er) opstår i områder af membranen af ​​nerve- eller muskelceller, der støder op til synaptiske terminaler. De har en amplitude af størrelsesordenen flere mv og varighed 10-15 msek. PSP'er er opdelt i excitatorisk (EPSP) og hæmmende (IPSP).

Generatorpotentialer opstår i membranen af ​​følsomme nerveender - receptorer. Deres amplitude er i størrelsesordenen flere mv og afhænger af styrken af ​​stimulering, der påføres receptoren. Den ioniske mekanisme af generatorpotentialer er endnu ikke blevet tilstrækkeligt undersøgt.

Handlingspotentiale

Et aktionspotentiale er en hurtig ændring i membranpotentiale, der opstår, når nerve-, muskel- og nogle kirtelceller exciteres. Dens forekomst er baseret på ændringer i den ioniske permeabilitet af membranen. I udviklingen af ​​et aktionspotentiale skelnes der mellem fire på hinanden følgende perioder: lokal respons, depolarisering, repolarisering og sporpotentialer.

Irritabilitet er en levende organismes evne til at reagere på ydre påvirkninger ved at ændre dens fysisk-kemiske og fysiologiske egenskaber. Irritabilitet manifesterer sig i ændringer i de aktuelle værdier af fysiologiske parametre, der overstiger deres skift i hvile. Irritabilitet er en universel manifestation af den vitale aktivitet af alle biosystemer. Disse miljøændringer, der forårsager en organismes reaktion, kan omfatte et bredt repertoire af reaktioner, lige fra diffuse protoplasmatiske reaktioner i protozoer til komplekse, højt specialiserede reaktioner hos mennesker. I den menneskelige krop er irritabilitet ofte forbundet med nerve-, muskel- og kirtelvævets egenskab til at reagere i form af at producere en nerveimpuls, muskelsammentrækning eller udskillelse af stoffer (spyt, hormoner osv.). Hos levende organismer, der mangler et nervesystem, kan irritabilitet vise sig i bevægelser. Amøber og andre protozoer efterlader således ugunstige opløsninger med høje saltkoncentrationer. Og planter ændrer placeringen af ​​skuddene for at maksimere lysabsorptionen (stræk mod lyset). Irritabilitet er en grundlæggende egenskab ved levende systemer: dens tilstedeværelse er et klassisk kriterium, hvorved levende ting skelnes fra ikke-levende ting. Den minimale størrelse af stimulus, der er tilstrækkelig til manifestation af irritabilitet, kaldes perceptionstærsklen. Fænomenerne irritabilitet hos planter og dyr har meget til fælles, selvom deres manifestationer i planter adskiller sig skarpt fra de sædvanlige former for motorisk og nervøs aktivitet hos dyr

Love om irritation af exciterbart væv: 1) magtlov- excitabiliteten er omvendt proportional med tærskelkraften: jo større tærskelkraften er, jo mindre excitabilitet. Men for at excitation kan forekomme, er stimuleringskraften alene ikke nok. Det er nødvendigt, at denne irritation varer i nogen tid; 2) tidens lov stimulansens virkning. Når den samme kraft påføres forskellige væv, vil der kræves forskellige varigheder af irritation, hvilket afhænger af et givet vævs evne til at manifestere sin specifikke aktivitet, det vil sige excitabilitet: den mindste tid vil være nødvendig for væv med høj excitabilitet og den længste tid for væv med lav excitabilitet. Excitabiliteten er således omvendt proportional med stimulusens varighed: Jo kortere stimulusvarigheden er, jo større excitabilitet. Vævets excitabilitet bestemmes ikke kun af styrken og varigheden af ​​irritation, men også af hastigheden (hastigheden) af stigningen i styrken af ​​irritationen, som bestemmes af den tredje lov - loven om stigningshastigheden i styrken af ​​irritation(forholdet mellem styrken af ​​stimulus og tidspunktet for dets virkning): Jo større stigningshastigheden i stimuleringsstyrken er, jo mindre excitabilitet. Hvert væv har sin egen tærskelhastighed for stigning i styrken af ​​irritation.

Et vævs evne til at ændre sin specifikke aktivitet som reaktion på irritation (excitabilitet) er omvendt afhængig af størrelsen af ​​tærskelkraften, varigheden af ​​stimulus og hastigheden (hastigheden) af stigningen i styrken af ​​irritationen.

Det kritiske niveau af depolarisering er værdien af ​​membranpotentialet, når det når hvilket et aktionspotentiale opstår. Det kritiske niveau af depolarisering (CLD) er niveauet af elektrisk potentiale af membranen af ​​en exciterbar celle, hvorfra det lokale potentiale bliver til et aktionspotentiale.

En lokal reaktion opstår på subtærskelstimuli; spreder sig over 1-2 mm med dæmpning; stiger med stigende stimulusstyrke, dvs. adlyder loven om "kraft"; opsummerer - stiger med gentagen hyppig subtærskelstimulering 10 - 40 mV stiger.

Den kemiske mekanisme for synaptisk transmission, sammenlignet med den elektriske, giver mere effektivt synapsens grundlæggende funktioner: 1) envejssignaltransmission; 2) signalforstærkning; 3) konvergens af mange signaler på en postsynaptisk celle, plasticitet af signaltransmission.

Kemiske synapser transmitterer to typer signaler - excitatoriske og hæmmende. I excitatoriske synapser forårsager neurotransmitteren frigivet fra de præsynaptiske nerveender et excitatorisk postsynaptisk potentiale i den postsynaptiske membran - lokal depolarisering, og i inhiberende synapser - et hæmmende postsynaptisk potentiale, som regel hyperpolarisering. Faldet i membranmodstand, der opstår under et hæmmende postsynaptisk potentiale, kortslutter den excitatoriske postsynaptiske strøm og svækker eller blokerer derved transmissionen af ​​excitation.

Cellens kemiske sammensætning

Organismer er opbygget af celler. Celler fra forskellige organismer har lignende kemiske sammensætninger. Omkring 90 grundstoffer findes i levende organismers celler, og omkring 25 af dem findes i næsten alle celler. Baseret på deres indhold i cellen er kemiske grundstoffer opdelt i tre store grupper: makroelementer (99%), mikroelementer (1%), ultramikroelementer (mindre end 0,001%).

Makroelementer omfatter oxygen, kulstof, brint, phosphor, kalium, svovl, klor, calcium, magnesium, natrium, jern. Mikroelementer omfatter mangan, kobber, zink, jod, fluor. Ultramikroelementer omfatter sølv, guld, brom, selen.

En mangel på ethvert element kan føre til sygdom og endda død af kroppen, da hvert element spiller en bestemt rolle. Makroelementer af den første gruppe danner grundlaget for biopolymerer - proteiner, kulhydrater, nukleinsyrer såvel som lipider, uden hvilke liv er umuligt. Svovl er en del af nogle proteiner, fosfor er en del af nukleinsyrer, jern er en del af hæmoglobin, og magnesium er en del af klorofyl. Calcium spiller en vigtig rolle i stofskiftet Nogle af de kemiske elementer i cellen er en del af uorganiske stoffer - mineralsalte og vand.

Mineralsalte findes i cellen som regel i form af kationer (K ​​+, Na +, Ca 2+, Mg 2+) og anioner (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3), hvis forhold bestemmer surhedsgraden i miljøet, hvilket er vigtigt for cellernes liv.

Af de uorganiske stoffer i den levende natur, spiller en enorm rolle vand.
Det udgør en betydelig masse af de fleste celler. Meget vand er indeholdt i cellerne i hjernen og menneskelige embryoner: mere end 80 % vand; i fedtvævsceller - kun 40,% Ved høj alder falder vandindholdet i celler. En person, der har mistet 20 % af vandet, dør.Vandets unikke egenskaber bestemmer dets rolle i kroppen. Det er involveret i termoregulering, hvilket skyldes vandets høje varmekapacitet - forbruget af en stor mængde energi ved opvarmning. Vand - godt opløsningsmiddel. På grund af deres polaritet interagerer dens molekyler med positivt og negativt ladede ioner og fremmer derved opløsningen af ​​stoffet. I forhold til vand opdeles alle cellestoffer i hydrofile og hydrofobe.

Hydrofil(fra græsk hydro- vand og filleo- kærlighed) kaldes stoffer, der opløses i vand. Disse omfatter ioniske forbindelser (for eksempel salte) og nogle ikke-ioniske forbindelser (for eksempel sukkerarter).

Hydrofobisk(fra græsk hydro- vand og Phobos- frygt) er stoffer, der er uopløselige i vand. Disse omfatter for eksempel lipider.

Vand spiller en vigtig rolle i de kemiske reaktioner, der opstår i cellen i vandige opløsninger. Det opløser stofskifteprodukter, som kroppen ikke har brug for, og fremmer derved deres fjernelse fra kroppen. Det høje vandindhold i cellen giver det elasticitet. Vand letter bevægelsen af ​​forskellige stoffer i en celle eller fra celle til celle.

Uorganiske forbindelser i den menneskelige krop.

Vand. Af de uorganiske stoffer, der udgør cellen, er det vigtigste vand. Dens mængde varierer fra 60 til 95% af den samlede cellemasse. Vand spiller en afgørende rolle i cellernes og levende organismers liv generelt. Ud over at det er en del af deres sammensætning, er det for mange organismer også et levested. Vandets rolle i en celle bestemmes af dets unikke kemiske og fysiske egenskaber, hovedsageligt forbundet med dens lille størrelse af dets molekyler, polariteten af ​​dets molekyler og deres evne til at danne brintbindinger med hinanden. Vand som en komponent i biologiske systemer udfører følgende væsentlige funktioner: 1- Vand- universal opløsningsmiddel for polære stoffer, såsom salte, sukkerarter, alkoholer, syrer osv. Stoffer, der er meget opløselige i vand, kaldes hydrofil. 2- Vand opløser ikke upolære stoffer og blander sig ikke med dem, da det ikke kan danne brintbindinger med dem. Stoffer, der er uopløselige i vand, kaldes hydrofobisk. Hydrofobe molekyler eller dele af dem frastødes af vand, og i dets tilstedeværelse tiltrækkes de af hinanden. Sådanne interaktioner spiller en vigtig rolle i at sikre stabiliteten af ​​membraner, såvel som mange proteinmolekyler, nukleinsyrer og en række subcellulære strukturer. .3- Vand har en høj specifik Varmekapacitet. 4- Vand er karakteriseret høj fordampningsvarme, dvs. e. molekylers evne til at transportere en betydelig mængde varme væk og samtidig afkøle kroppen. 5- Det er udelukkende karakteristisk for vand høj overfladespænding. 6- Vand giver bevægelse af stoffer i cellen og kroppen, optagelse af stoffer og udskillelse af stofskifteprodukter. 7- Hos planter bestemmer vand turgor celler, og hos nogle dyr optræder støttefunktioner, er et hydrostatisk skelet (rundt og annelid, pighuder). 8- Vand er en integreret del smørevæsker(synovial - i leddene hos hvirveldyr, pleura - i pleurahulen, perikardie - i perikardialsækken) og slim(lette bevægelsen af ​​stoffer gennem tarmene, skabe et fugtigt miljø på slimhinderne i luftvejene). Det er en del af spyt, galde, tårer, sæd osv.

Mineralsalte. Moderne metoder til kemisk analyse har afsløret 80 elementer i det periodiske system i sammensætningen af ​​levende organismer. Baseret på deres kvantitative sammensætning er de opdelt i tre hovedgrupper. Makroelementer udgør hovedparten af ​​organiske og uorganiske forbindelser, deres koncentration varierer fra 60% til 0,001% af kropsvægten (ilt, brint, kulstof, nitrogen, svovl, magnesium, kalium, natrium, jern osv.). Mikroelementer er hovedsageligt ioner af tungmetaller. Indeholdt i organismer i mængden af ​​0,001% - 0,000001% (mangan, bor, kobber, molybdæn, zink, jod, brom). Koncentrationen af ​​ultramikroelementer overstiger ikke 0,000001%. Deres fysiologiske rolle i organismer er endnu ikke fuldt ud klarlagt. Denne gruppe omfatter uran, radium, guld, kviksølv, cæsium, selen og mange andre sjældne grundstoffer. Ikke kun indholdet, men også forholdet mellem ioner i cellen er signifikant. Forskellen mellem mængderne af kationer og anioner på overfladen og inde i cellen sikrer forekomsten handlingspotentiale , hvad der ligger til grund for forekomsten af ​​nervøs og muskel excitation.

Hovedparten af ​​vævene fra levende organismer, der bor på Jorden, består af organogene elementer: ilt, kulstof, brint og nitrogen, hvorfra organiske forbindelser hovedsageligt er bygget - proteiner, fedtstoffer, kulhydrater.