Compoziția chimică a celulei

Elementele chimice ale celulei.

Toate celulele, indiferent de nivelul de organizare, sunt similare ca compoziție chimică. Celula conține câteva mii de substanțe care sunt implicate într-o varietate de reacții chimice. În organismele vii, au fost găsite aproximativ 80 de elemente chimice ale sistemului periodic al lui D.I. Mendeleev. Pentru 24 de elemente se cunosc funcțiile pe care le îndeplinesc în organism, acestea sunt biogene elemente. În funcție de conținutul cantitativ din materia vie, elementele sunt împărțite în trei categorii:

Macronutrienti:

O, C, H, N- aproximativ 98% din masa materiei vii, elemente din grupa I;

K, Na, Ca, Mg, S, P, CI, F e - elemente din grupa a 2-a. (1,9% din masa materiei vii).

oligoelemente (Zn, Mn, Cu, Co, Mo și multe altele), a cărui pondere variază de la 0,001% la 0,000001. Oligoelementele fac parte din substanțele biologic active - enzime, vitamine și hormoni.

Ultramicroelemente (Au, U, Ra etc.), a cărui concentrație nu depășește 0,000001%. Rolul majorității elementelor acestui grup nu a fost încă elucidat.

Macro și microelemente sunt prezente în materia vie sub formă de diverse compuși chimici, care se împart în substanţe anorganice şi organice .

Compușii anorganici ai celulei.

Substanțele anorganice includ: apă, alcătuind aproximativ 70-80% din greutatea corporală; minerale - 1-1,5%.

Apă. Cel mai comun compus anorganic în organismele vii. Conținutul său variază foarte mult: în celulele smalțului dentar, apa este de aproximativ 10% în greutate, iar în celulele embrionului în curs de dezvoltare - mai mult de 90%.

Viața este imposibilă fără apă. Nu este doar o componentă esențială a celulelor vii, ci și habitatul organismelor. Semnificația biologică a apei se bazează pe proprietățile sale chimice și fizice.

Proprietățile chimice și fizice ale apei se explică, în primul rând, prin dimensiunea redusă a moleculelor de apă, polaritatea acestora și capacitatea de a se combina între ele prin legături de hidrogen. Într-o moleculă de apă, un atom de oxigen este legat covalent de doi atomi de hidrogen. Molecula este polară: un atom de oxigen poartă o mică sarcină negativă, iar doi atomi de hidrogen poartă o mică sarcină pozitivă. Acest lucru face ca molecula de apă să fie un dipol. Prin urmare, atunci când moleculele de apă interacționează între ele, se stabilesc legături de hidrogen între ele. Sunt de 15-20 de ori mai slabe decât covalente, dar deoarece fiecare moleculă de apă este capabilă să formeze 4 legături de hidrogen, ele afectează semnificativ proprietățile fizice ale apei. Capacitatea mare de căldură, căldura de fuziune și căldura de vaporizare se explică prin faptul că cea mai mare parte a căldurii absorbite de apă este cheltuită pentru ruperea legăturilor de hidrogen dintre moleculele acesteia. Apa are o conductivitate termică ridicată. Apa practic nu se comprimă, este transparentă în partea vizibilă a spectrului. În cele din urmă, apa este o substanță a cărei densitate în stare lichidă este mai mare decât în ​​stare solidă, la 4 ° C are o densitate maximă, gheața are o densitate mai mică, se ridică la suprafață și protejează rezervorul de îngheț.

Proprietățile sale fizice și chimice îl fac un lichid unic și îi determină semnificația biologică. Apa este un solvent bun pentru compuși ionici (polari), precum și pentru unii compuși neionici care conțin grupări încărcate (polare) în moleculele lor. Orice compuși polari din apă hidratat(înconjurat de molecule de apă), în timp ce moleculele de apă participă la formarea structurii moleculelor de substanțe organice. Dacă energia de atracție a moleculelor de apă față de moleculele unei substanțe este mai mare decât energia de atracție dintre moleculele unei substanțe, atunci substanța se dizolvă. În ceea ce privește apa, există: substante hidrofile - substanțe care sunt foarte solubile în apă; substanțe hidrofobe Substanțe care sunt practic insolubile în apă. Majoritatea reacțiilor biochimice pot avea loc numai într-o soluție apoasă; multe substanțe intră în celulă și sunt excretate din aceasta într-o soluție apoasă. Capacitatea mare de căldură și conductibilitatea termică a apei contribuie la distribuirea uniformă a căldurii în celulă.

Datorită pierderii mari de căldură în timpul evaporării apei, corpul este răcit. Datorită forțelor de aderență și coeziune, apa este capabilă să se ridice prin capilare (unul dintre factorii care asigură mișcarea apei în vasele plantelor). Apa este un participant direct la multe reacții chimice (descompunerea hidrolitică a proteinelor, carbohidraților, grăsimilor etc.). Determină starea de stres a pereților celulari (turgor) și îndeplinește și o funcție de susținere (scheletul hidrostatic, de exemplu, la viermi rotunzi).

Mineralele celulei. Ele sunt reprezentate în principal de săruri care se disociază în anioni și cationi. Pentru procesele de viață ale celulei, cei mai importanți cationi sunt K+, Na+, Ca 2+, Mg 2+, anionii HPO 4 2-, Cl -, HCO 3 -. Concentrațiile de ioni din celulă și mediul acesteia sunt diferite. De exemplu, în mediul extern (plasmă de sânge, apă de mare) K + este întotdeauna mai mic, iar Na + este întotdeauna mai mult decât în ​​celulă. Există o serie de mecanisme care permit celulei să mențină un anumit raport de ioni din protoplastă și din mediu.

Diferiți ioni iau parte la multe procese de viață ale celulei: cationii K + , Na + , Cl - asigură excitabilitatea organismelor vii; cationii Mg 2+ , Mn 2+ , Zn 2+ , Ca 2+ și alții sunt necesari pentru funcționarea normală a multor enzime; formarea carbohidraților în timpul fotosintezei este imposibilă fără Mg 2+ (parte integrantă a clorofilei); proprietatile tampon ale celulei (mentinand o reactie usor alcalina a continutului celulei) este sustinuta de anioni de acizi slabi (HCO3-, HPO4-) si de acizi slabi (H2CO3);

Sistem tampon fosfat:

pH scăzut pH ridicat

HPO 4 2- + H + ←―――――――→H 2PO 4 -

Hidrofosfat - ion Fosfat dihidrogen - ion

Sistem tampon de bicarbonat:

pH scăzut pH ridicat

HCO3 - + H + ←―――――――→ H2CO3

Bicarbonat - ion Acid carbonic

Unele substanțe anorganice sunt conținute în celulă nu numai în stare dizolvată, ci și în stare solidă. De exemplu, Ca și P se găsesc în țesutul osos, în cochilii de moluște sub formă de săruri duble carbonice și fosfatice.

Elementele chimice care alcătuiesc celula.

Compoziția unei celule vii include aproximativ 60 de elemente chimice ale sistemului periodic al lui D. și Mendeleev. Mai mult, multe dintre ele au cele mai mici numere de serie. Și cu cât numărul de serie al unui element chimic este mai mic, cu atât se găsește mai des în fauna sălbatică.

Toate elementele chimice care alcătuiesc celula pot fi împărțite în
3 grupuri după apariție:

1) macroelemente: carbon, hidrogen, oxigen și azot. Numărul lor în celulă este cel mai mare, este de aproximativ 98%. Aceste elemente fac parte din proteine.

2) oligoelemente sau apariție medie. Sunt 8 dintre ele: 5 dintre ele sunt metale (sodiu, potasiu, calciu, magneziu și fier) ​​și 3 sunt nemetale (sulf, fosfor și clor). Ponderea oligoelementelor în celulă reprezintă 1,9%.

3) oligoelemente. Există foarte puține dintre ele în celulă, aproximativ 0,1% pentru mai mult de 40 de elemente. Acestea sunt iod, zinc, cupru, fluor etc. Lipsa sau absența microelementelor poate provoca boli grave. De exemplu, lipsa de iod provoacă disfuncția glandei tiroide, ducând la dezvoltarea gușii.

În funcție de compoziția chimică, substanțele care intră în celulă sunt împărțite în 2 grupe:

- anorganic (găsesc și în natura neînsuflețită)

– Organic (caracteristic doar pentru organismele vii)

Apă . Cantitatea de apă din celulă este maximă și este de 70-80%.

Rolul apei în celulă este foarte mare:

1) Apa este un solvent universal. În ea se dizolvă diverse substanțe organice și anorganice. În funcție de modul în care diferitele substanțe se dizolvă în apă, există 2 grupe de substanțe:

– hidrofil(din grecescul hydor - apa, phileo - dragoste) - acestea sunt substante foarte solubile in apa. Acestea includ multe săruri, acizi, proteine, carbohidrați etc.

– hidrofob(din grecescul hydor - apa, phobos - frica) - acestea sunt substante insolubile sau slab solubile in apa. Acestea includ grăsimi și substanțe asemănătoare grăsimilor.

2) Majoritatea proceselor chimice din celulă au loc numai în soluții apoase. Apa este direct implicată în multe reacții chimice intracelulare (hidroliza, adică descompunerea proteinelor, grăsimilor și altor substanțe).

3) Volumul și elasticitatea celulei depind de cantitatea de apă din ea.

4) Apa are o capacitate termică mare, asigură termoreglarea celulei.

Moleculele de apă sunt polare și sunt capabile să formeze complexe din mai multe molecule datorită apariției legăturilor de hidrogen. Când temperatura ambientală crește, o parte din căldură este cheltuită pentru ruperea legăturilor de hidrogen dintre moleculele de apă, în timp ce temperatura mediului intern rămâne practic neschimbată. Când sunt răcite, legăturile de hidrogen dintre moleculele de apă reapar și căldura este eliberată.

Pe lângă apă, celula conține acizi slabi, baze și multe săruri.

sare în celulă sunt în stare disociată. K+, Na + Ca 2+ Mg 2+ și HPO 2-, H 2 PO 4, HCO 3, Cl - sunt importante în viața celulei. Cu ajutorul anionilor acizilor slabi, reacția mediului intern al celulei, aproape de neutru (slab alcalin), se menține la un nivel aproape constant.

Concentrația ionilor în interiorul celulei și în lichidul intercelular este diferită. Diferențele deosebit de accentuate sunt caracteristice pentru Na + (situat în principal în lichidul intercelular) și K + (conținut în celulă în concentrație mare), care joacă un rol important în funcționarea fibrelor nervoase și musculare.

Conținutul diferitelor săruri din celulă este menținut la un anumit nivel. O schimbare semnificativă a concentrației lor poate provoca tulburări grave în celulă și chiar moartea acesteia. O scădere a concentrației de Ca 2+ în sângele mamiferelor provoacă convulsii și moarte. Pentru contracția normală a mușchiului inimii, este necesar un anumit raport de K + , Na + Ca 2+. Când echilibrul acestor ioni se modifică, activitatea mușchiului inimii este perturbată.

Adesea, substanțele anorganice din celulă formează complexe cu proteine, carbohidrați și grăsimi.

Apă. Dintre substanțele anorganice care alcătuiesc celula, apa este cea mai importantă. Cantitatea sa este de la 60 la 95% din masa totală a celulelor. Apa joaca un rol esential in viata celulelor si a organismelor vii in general. Pe lângă faptul că face parte din compoziția lor, pentru multe organisme este și un habitat.

Rolul apei într-o celulă este determinat de proprietățile sale chimice și fizice unice, asociate în principal cu dimensiunea mică a moleculelor sale, cu polaritatea moleculelor sale și cu capacitatea acestora de a forma legături de hidrogen între ele.

Apa ca componentă a sistemelor biologice îndeplinește următoarele funcții importante: chimică celulară anorganică

Apa este un solvent universal pentru substanțele polare, cum ar fi sărurile, zaharurile, alcoolii, acizii etc. Substanțele care sunt ușor solubile în apă sunt numite hidrofile. Când o substanță intră în soluție, moleculele sau ionii ei sunt lăsați să se miște mai liber; reactivitatea substanţei creşte în mod corespunzător. Din acest motiv, majoritatea reacțiilor chimice din celulă au loc în soluții apoase. Moleculele sale sunt implicate în multe reacții chimice, de exemplu, în formarea sau hidroliza polimerilor. În procesul de fotosinteză, apa este un donor de electroni, o sursă de ioni de hidrogen și oxigen liber.

Apa nu se dizolvă și nu se amestecă cu substanțe nepolare, deoarece nu poate forma legături de hidrogen cu acestea. Substanțele care sunt insolubile în apă se numesc hidrofobe. Moleculele hidrofobe sau părțile lor sunt respinse de apă și, în prezența acesteia, sunt atrase unele de altele. Astfel de interacțiuni joacă un rol important în asigurarea stabilității membranelor, precum și a multor molecule de proteine, acizi nucleici și o serie de structuri subcelulare.

Apa are o capacitate termică specifică mare. Este nevoie de multă energie pentru a rupe legăturile de hidrogen care țin împreună moleculele de apă. Această proprietate asigură menținerea echilibrului termic al corpului cu fluctuații semnificative de temperatură în mediu. În plus, apa are o conductivitate termică ridicată, ceea ce permite corpului să mențină aceeași temperatură pe tot volumul său.

Apa se caracterizează printr-o căldură mare de vaporizare, adică capacitatea moleculelor de a transporta o cantitate semnificativă de căldură cu ele în timp ce răcesc corpul. Datorită acestei proprietăți a apei, care se manifestă în timpul transpirației la mamifere, dificultății termice de respirație la crocodili și alte animale, transpirația la plante, se previne supraîncălzirea acestora.

Apa are o tensiune superficială excepțional de mare. Această proprietate este foarte importantă pentru procesele de adsorbție, pentru deplasarea soluțiilor prin țesuturi (circulația sanguină, curenți ascendenți și descendenți în plante). Pentru multe organisme mici, tensiunea superficială le permite să plutească sau să alunece pe suprafața apei.

Apa asigura miscarea substantelor in celula si organism, absorbtia substantelor si excretia produselor metabolice.

La plante, apa determină turgența celulelor, iar la unele animale îndeplinește funcții de susținere, fiind un schelet hidrostatic (rotund și anelide, echinoderme).

Apa este parte integrantă a fluidelor lubrifiante (sinoviale - în articulațiile vertebratelor, pleurală - în cavitatea pleurală, pericardică - în sacul pericardic) și mucus (facilitează mișcarea substanțelor prin intestine, creează un mediu umed pe muc). membranele tractului respirator). Face parte din salivă, bilă, lacrimi, spermatozoizi etc.

saruri minerale. sărurile dintr-o soluție apoasă se descompun în cationi și anioni. Cationii (K+, Na+, Ca 2+, Mg:+, NH4+) și anionii (C 1, H 2P 04 -, HP 042-, HC 03 -, NO32--, SO4 2-) sunt de cea mai mare importanță. conținutul, dar și raportul ionilor din celulă.

Diferența dintre numărul de cationi și anioni de la suprafață și din interiorul celulei asigură apariția unui potențial de acțiune, care stă la baza apariției excitației nervoase și musculare. Diferența de concentrație a ionilor pe diferite părți ale membranei se datorează transferului activ de substanțe prin membrană, precum și conversiei energiei.

Anionii acidului fosforic creează un sistem tampon fosfat care menține pH-ul mediului intracelular al organismului la un nivel de 6,9.

Acidul carbonic și anionii săi formează un sistem tampon de bicarbonat care menține pH-ul mediului extracelular (plasma sanguină) la 7,4.

Unii ioni sunt implicați în activarea enzimelor, crearea presiunii osmotice în celulă, în procesele de contracție musculară, coagulare a sângelui etc.

O serie de cationi si anioni sunt necesari pentru sinteza unor substante organice importante (de exemplu, fosfolipide, ATP, nucleotide, hemoglobina, hemocianina, clorofila etc.), precum si aminoacizi, fiind surse de atomi de azot si sulf.

Orice celulă conține nu numai substanțe organice. Este format din 70 de elemente din tabelul periodic. Și 24 dintre ele se găsesc în celule de orice tip. Substantele anorganice ale celulei sunt reprezentate si de apa si ioni.

Toate elementele pot fi împărțite în trei grupe în funcție de conținutul lor:

• macroelemente - N, C, H, O, Mg, Na, K, Ca, Fe, P, Cl, S;
• oligoelemente - B, Ni, Cu, Zn, Mb, Co;
• ultramicroelemente - U, Ra, Hg, Au, Pb, Se.

Conform unei alte metode de clasificare, organelele sunt scoase separat din aceste grupe - substanțe necesare sintezei materiei organice: apă, carbon, oxigen și azot.

Valoarea apei

Apa este una dintre cele mai importante substanțe anorganice din celulă. Necesitatea sa pentru orice ființă vie cu greu poate fi supraestimată, dar puțini oameni știu despre toate funcțiile sale în celulă. Să le luăm în considerare pe scurt în legătură cu acele proprietăți ale apei care îi permit să-și îndeplinească rolul.

1. Transpirație și transpirație - capacitate ridicată de căldură și conductivitate termică bună.
2. Menținerea formei - este aproape imposibil să comprimați apa astfel încât să-și schimbe volumul.
3. Proprietăți lubrifiante - vâscozitate.
4. Osmoza este mobilitatea moleculelor din cauza fragilității legăturilor de hidrogen din moleculă.
5. Limfa, sângele, sucul gastric și alte fluide corporale pot folosi oxigenul dizolvat în apă - moleculele de apă sunt polare, este un solvent bun.
6. In citoplasma se mentine un mediu de dispersie (existenta simultana in solutie a doua sau mai multe faze care nu se amesteca intre ele) - formarea membranelor de hidratare in jurul moleculelor mari, din nou datorita polaritatii moleculelor de apa.

Macroelemente, microelemente și rolul lor în celulă

Să luăm în considerare câteva dintre funcțiile elementelor pentru a înțelege cât de importante sunt pentru celulă, deși conținutul lor în ea este mic.

Magneziul - ajută multe enzime să participe la sinteza ADN-ului și la metabolismul energetic.

Calciu - reglează permeabilitatea membranelor celulare.

Potasiu - participă la sinteza proteinelor și la glicoliză, menține potențialul bioelectric necesar pe membrană (vezi cum funcționează pompa de sodiu-potasiu).

Sulful - face parte din unii aminoacizi, îi ajută să creeze punți disulfurice (pentru formarea structurii terțiare a proteinei), participă la chimiosinteză și fotosinteza bacteriană.

Fierul - face parte din enzimele purtătoare de electroni din sistemul de fotosinteză, este centrul moleculei de hemoglobină.

Clorul - ionii săi ajută celula să rămână neutră din punct de vedere electric.

Bromul face parte din vitamina B1.

Cuprul - face parte din enzimele care sunt implicate în sinteza citocromilor.

Zincul – se găsește în enzimele necesare fermentației alcoolice.

Și acestea nu sunt toate substanțele anorganice ale celulei. Este foarte important să se mențină concentrația fiecărei substanțe la nivelul potrivit. La urma urmei, lipsa lor poate perturba semnificativ funcționarea celulei. Totuși, precum și excesul lor.

Structura celulei și toate procesele care au loc în ea este un sistem foarte mare și complex. Toate procesele și metodele de reglare a acestora au fost dezvoltate de-a lungul secolelor de evoluție, totul în ele este perfecționat și, în condiții adecvate, funcționează stabil și fără erori.

Substanțe anorganice care alcătuiesc celula - video

Biologie- știința vieții. Cea mai importantă sarcină a biologiei este studiul diversității, structurii, activității vieții, dezvoltării individuale și evoluției organismelor vii, relația lor cu mediul.

Organisme vii au o serie de trăsături care le deosebesc de natura neînsuflețită. Individual, fiecare dintre diferențe este mai degrabă condiționată, așa că ar trebui să fie considerate ca un întreg.

Semne care deosebesc materia vie de cea nevie:

1. capacitatea de a reproduce și de a transfera informații ereditare către generația următoare;
2. metabolism și energie;
3. excitabilitate;
4. adaptarea la condițiile specifice de viață;
5. material de construcție - biopolimeri (cele mai importante dintre ele sunt proteinele și acizii nucleici);
6. specializarea de la molecule la organe și un grad înalt de organizare a acestora;
7. creştere;
8. îmbătrânire;
9. moarte.

Niveluri de organizare a materiei vii:

1. molecular,
2. celular,
3. țesătură,
4. organ,
5. organismic,
6. populație-specie,
7. biogeocenotic,
8. biosferic.

Diversitatea vieții

Celulele fără nuclee au fost primele care au apărut pe planeta noastră. Majoritatea oamenilor de știință acceptă că organismele nucleare au apărut ca urmare a simbiozei arheebacteriilor antice cu alge albastru-verzi și bacterii oxidante (teoria simbiogenezei).

Citologie

Citologie- știința de cuşcă. Studiază structura și funcțiile celulelor organismelor unicelulare și multicelulare. O celulă este o unitate elementară de structură, funcționare, creștere și dezvoltare a tuturor ființelor vii. Prin urmare, procesele și tiparele caracteristice citologiei stau la baza proceselor studiate de multe alte științe (anatomie, genetică, embriologie, biochimie etc.).

Elementele chimice ale celulei

Element chimic- un anumit tip de atomi cu aceeași sarcină pozitivă a nucleului. Aproximativ 80 de elemente chimice au fost găsite în celule. Ele pot fi împărțite în patru grupe:
Grupa 1 - carbon, hidrogen, oxigen, azot (98% din conținutul celulei),
grupa 2 - potasiu, sodiu, calciu, magneziu, sulf, fosfor, clor, fier (1,9%),
grupa 3 - zinc, cupru, fluor, iod, cobalt, molibden etc. (mai puțin de 0,01%),
Grupa 4 - aur, uraniu, radiu etc. (mai puțin de 0,00001%).

Elementele din primul și al doilea grup din majoritatea manualelor sunt numite macronutrienti, elementele grupei a treia sunt oligoelemente, elementele grupei a patra sunt ultramicroelemente. Pentru macro și microelemente, procesele și funcțiile la care participă au fost clarificate. Pentru majoritatea ultramicroelementelor, rolul biologic nu a fost identificat.

Element chimic	Substanțe care conțin un element chimic	Procese în care este implicat un element chimic
Carbon, hidrogen, oxigen, azot	Proteine, acizi nucleici, lipide, carbohidrați și alte substanțe organice	Sinteza substanțelor organice și a întregului complex de funcții îndeplinite de aceste substanțe organice
Potasiu, sodiu	Na+ și K+	Asigurarea funcției membranelor, în special, menținerea potențialului electric al membranei celulare, funcționarea pompei Na + / Ka +, conducerea impulsurilor nervoase, echilibrele anionice, cationice și osmotice
Calciu	Ca +2	Participarea la procesul de coagulare a sângelui
	fosfat de calciu, carbonat de calciu	Țesut osos, smalț al dinților, cochilii de moluște
	pectat de calciu	Formarea laminei mediane și a peretelui celular la plante
Magneziu	Clorofilă	Fotosinteză
Sulf	Veverițe	Formarea structurii spațiale a proteinei datorită formării punților disulfurice
Fosfor	Acizi nucleici, ATP	Sinteza acizilor nucleici
Clor	Cl-	Menținerea potențialului electric al membranei celulare, funcționarea pompei Na + /Ka +, conducerea impulsurilor nervoase, echilibrele anionice, cationice și osmotice
	acid clorhidric	Activarea enzimelor digestive în stomac
Fier	Hemoglobină	Transportul oxigenului
	Citocromi	Transferul de electroni în timpul fotosintezei și al respirației
Mangan	Decarboxilaze, dehidrogenaze	Oxidarea acizilor grași, participarea la procesele de respirație și fotosinteză
Cupru	Hemocianina	Transportul oxigenului la unele nevertebrate
	Tirozinaza	formarea melaninei
Cobalt	Vitamina B 12	Formarea RBC
Zinc	Alcool dehidrogenaza	Respirația anaerobă la plante
	anhidrazei carbonice	Transportul CO 2 la vertebrate
Fluor	fluorura de calciu	Țesut osos, smalț dentar
Iod	tiroxina	reglarea metabolismului bazal
Molibden	Nitrogenaza	Fixarea azotului

Se formează atomi de elemente chimice din organismele vii anorganic(apa, sare) si compusi organici(proteine, acizi nucleici, lipide, carbohidrați). La nivel atomic, nu există diferențe între materia vie și cea nevie, diferențele vor apărea la următoarele niveluri superioare de organizare a materiei vii.

Apă

Apă este cel mai comun compus anorganic. Conținutul de apă variază de la 10% (smalțul dinților) până la 90% din masa celulară (embrionul în curs de dezvoltare). Viața este imposibilă fără apă, semnificația biologică a apei este determinată de proprietățile sale chimice și fizice.

Molecula de apă are o formă unghiulară: atomii de hidrogen formează un unghi de 104,5° în raport cu oxigenul. Partea moleculei în care se află hidrogenul este încărcată pozitiv, partea în care oxigenul este încărcat negativ, în legătură cu aceasta, molecula de apă este un dipol. Legăturile de hidrogen se formează între dipolii de apă. Proprietățile fizice ale apei: transparent, densitate maximă - la 4 °C, capacitate termică mare, practic nu se micșorează; apa pură este un slab conductor de căldură și electricitate, îngheață la 0 °C, fierbe la 100 °C etc. Proprietățile chimice ale apei: solvent bun, formează hidrați, intră în reacții de descompunere hidrolitică, interacționează cu mulți oxizi etc. În ceea ce privește capacitatea de a se dizolva în apă, există: substanțe hidrofile- foarte solubil substanțe hidrofobe- practic insolubil în apă.

Valoarea biologică a apei:

1. este baza mediului intern și intracelular,
2. asigură menținerea structurii spațiale,
3. asigură transportul de substanțe,
4. hidratează moleculele polare,
5. servește ca solvent și mediu de difuzie,
6. participă la reacțiile de fotosinteză și hidroliză,
7. ajută la răcirea corpului
8. este un habitat pentru multe organisme,
9. promovează migrarea și distribuirea semințelor, fructelor, stadiilor larvare,
10. este mediul în care are loc fertilizarea,
11. în plante asigură transpirația și germinarea semințelor,
12. contribuie la distribuirea uniformă a căldurii în organism și multe altele. alții

Alți compuși anorganici ai celulei

Alți compuși anorganici sunt reprezentați în principal de săruri, care pot fi conținute fie sub formă dizolvată (disociate în cationi și anioni), fie sub formă solidă. Cationii K + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ (vezi tabelul de mai sus) și anionii HPO 4 2– , Cl – , HCO 3 – sunt importanți pentru viața celulei, oferind proprietățile tampon ale celulei. celulă. tamponare- capacitatea de a menține pH-ul la un anumit nivel (pH este logaritmul zecimal al reciprocei concentrației ionilor de hidrogen). O valoare a pH-ului de 7,0 corespunde unei soluții neutre, sub 7,0 unei soluții acide și peste 7,0 unei soluții alcaline. Celulele și țesuturile sunt caracterizate de un mediu ușor alcalin. Sistemele tampon cu fosfat (1) și bicarbonat (2) sunt responsabile pentru menținerea acestei reacții ușor alcaline.