יצורים חיים מכילים מספר גדול שליסודות כימיים. הם יוצרים שתי מחלקות של תרכובות - אורגניו דוֹמֵם.

חומרים אנאורגניים המרכיבים את התא.

כ-70 יסודות נמצאו בתאים של אורגניזמים שונים מערכת תקופתיתיסודות כימיים D.I. מנדלייב, אבל רק ל-24 מהם יש ערך מבוסס והם נמצאים כל הזמן בכל סוגי התאים.

המשקל הסגולי הגדול ביותר בהרכב היסודות של התא הוא חמצן, פחמן, מימן וחנקן. אלה הם מה שנקרא יסודות בסיסיים או ביוגנים. יסודות אלה מהווים יותר מ-95% ממסת התאים, ותכולתם היחסית בחומר חי גבוהה בהרבה מאשר בקרום כדור הארץ.

חיוניים הם סידן, זרחן, גופרית, אשלגן, כלור, נתרן, מגנזיום וברזל. התוכן שלהם בתא מחושב בעשיריות ומאיות האחוז. האלמנטים המפורטים מהווים קבוצה של מאקרו-נוטריינטים.

יסודות כימיים נוספים: נחושת, קובלט, מנגן, מוליבדן, אבץ, בורון, פלואור, כרום, סלניום, אלומיניום, יוד, סיליקון - נמצאים רק בכמויות קטנות (פחות מ-0.01% ממסת התאים). הם שייכים לקבוצת המיקרו-אלמנטים.

האחוז של יסוד כזה או אחר בגוף אינו מאפיין בשום אופן את מידת החשיבות וההכרח בגוף. אז, למשל, יסודות קורט רבים הם חלק מחומרים פעילים ביולוגית שונים - אנזימים, ויטמינים, הורמונים, הם משפיעים על גדילה והתפתחות, המטופואזה, תהליכי נשימה תאית וכו'.

מים.מחזות תפקיד חשובבחיים של תאים ואורגניזמים חיים בכלל. בנוסף להיותו חלק מהרכבם, עבור אורגניזמים רבים הוא מהווה גם בית גידול. תפקיד המים בתא נקבע על פי תכונותיו. תכונות אלו די ייחודיות וקשורות בעיקר לגודלן הקטן של מולקולות המים, עם הקוטביות של המולקולות שלהן ועם יכולתן להתחבר זו לזו על ידי קשרי מימן.

למולקולות מים יש מבנה מרחבי לא ליניארי. האטומים במולקולת מים מוחזקים יחד על ידי קשרים קוולנטיים קוטביים המקשרים אטום חמצן אחד לשני אטומי מימן. הקוטביות של קשרים קוולנטיים מוסברת במקרה זה על ידי האלקטרושליליות החזקה של אטומי החמצן ביחס לאטום המימן; אטום החמצן מושך על עצמו את האלקטרונים של זוגות האלקטרונים המשותפים שלהם.

כתוצאה מכך נוצר מטען שלילי חלקי על אטום החמצן, ומטען חיובי חלקי על אטומי המימן. קשרי מימן נוצרים בין אטומי החמצן והמימן של מולקולות מים שכנות.

מים הם ממס מצוין לחומרים קוטביים כמו מלחים, סוכרים, אלכוהול, חומצות. חומרים המסיסים במים נקראים הידרופילי.

חומרים שאינם מסיסים במים נקראים הידרופובי.

יש למים קיבולת חום גבוהה. נדרשת אנרגיה רבה כדי לשבור את קשרי המימן המחזיקים מולקולות מים יחד. תכונה זו מבטיחה שמירה על האיזון התרמי של הגוף עם תנודות טמפרטורה משמעותיות בסביבה. בנוסף, יש למים מוליכות תרמית גבוההמה שמאפשר לגוף לשמור אותה טמפרטורהבכל היקפו. גם למים יש גבוה חום אידוי, כלומר היכולת של מולקולות לשאת כמות משמעותיתחום, קירור הגוף. תכונה זו של מים משמשת בהזעה אצל יונקים, בהתנשפות חום בתנינים ובהתנשפות (אידוי) בצמחים, המונעת מהם להתחמם יתר על המידה.

ביולוגיה [ התייחסות מלאהלהתכונן לבחינה] לרנר גאורגי איזקוביץ'

2.3.1. חומרים אנאורגנייםתאים

התא מכיל כ-70 יסודות ממערכת היסודות המחזורית של מנדלייב, ו-24 מהם קיימים בכל סוגי התאים. כל האלמנטים הקיימים בתא מחולקים, בהתאם לתוכן שלהם בתא, לקבוצות:

מאקרו-נוטריינטים– H, O, N, C,. Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S;

יסודות קורט– B, Ni, Cu, Co, Zn, Mb וכו';

אולטרה-מיקרו-אלמנטים– U, Ra, Au, Pb, Hg, Se וכו'.

התא מכיל מולקולות דוֹמֵם ו אורגני קשרים.

תרכובות אנאורגניות של התא - מיםו דוֹמֵםיונים.

מים הם החומר האנאורגני החשוב ביותר בתא. כל התגובות הביוכימיות מתרחשות בתמיסות מימיות. למולקולת המים יש מבנה מרחבי לא ליניארי ובעלת קוטביות. קשרי מימן נוצרים בין מולקולות מים בודדות, אשר קובעות את הפיזיקלי ואת תכונות כימיותמים.

תכונות פיזיקליות של מים: מכיוון שמולקולות מים הן קוטביות, למים יש את התכונה של המסת מולקולות קוטביות של חומרים אחרים. חומרים המסיסים במים נקראים הידרופילי. חומרים שאינם מסיסים במים נקראים הידרופובי.

למים יש גבוה חום ספציפי. כדי לשבור את קשרי המימן הרבים הקיימים בין מולקולות מים, יש צורך לספוג כמות גדולה של אנרגיה. זכרו כמה זמן לוקח לקומקום לרתוח. תכונה זו של מים שומרת איזון חוםבאורגניזם.

צריך הרבה אנרגיה כדי לאדות מים. נקודת הרתיחה של מים גבוהה מזו של חומרים רבים אחרים. תכונה זו של מים מגינה על הגוף מפני התחממות יתר.

מים יכולים להיות בשלושה מצבי צבירה - נוזלי, מוצק וגזי.

קשרי מימן קובעים את צמיגות המים ואת היצמדות המולקולות שלהם למולקולות של חומרים אחרים. בגלל כוחות ההיצמדות של מולקולות, נוצר סרט על פני המים, שיש לו מאפיין כמו מתח פנים.

כאשר מתקררים, תנועת מולקולות המים מואטת. מספר קשרי המימן בין מולקולות הופך למקסימלי. המים מגיעים לצפיפות הגבוהה ביותר ב-4 C?. כשהמים קופאים, הם מתרחבים (דורש מקום להיווצרות קשרי מימן) וצפיפותם יורדת. בגלל זה קרח צף.

פונקציות ביולוגיותמים. מים מבטיחים תנועת חומרים בתא ובגוף, ספיגת חומרים והפרשת תוצרים מטבוליים. בטבע המים מובילים חומרי פסולת לקרקעות ולקווי מים.

מים הם משתתפים פעילים בתגובות מטבוליות.

מים מעורבים ביצירת נוזלי סיכה וליחה, סודות ומיצים בגוף. נוזלים אלו נמצאים במפרקים של בעלי חוליות, ב חלל פלאורלי, בשק הפריקרד.

מים הם חלק מהליחה, אשר מקלים על תנועת חומרים דרך המעיים, יוצרים סביבה לחה על הריריות. דרכי הנשימה. לסודות המופרשים מבלוטות ואיברים מסוימים יש גם בסיס מים: רוק, דמעות, מרה, זרע וכו'.

יונים אנאורגניים. היונים האנאורגניים של התא כוללים: קטיונים K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, NH 3 + ואניונים Cl -, NO 3 -, H 2 PO 4 -, NCO 3 -, HPO 4 2-.

ההבדל בין מספר הקטיונים והאניונים (Na + , קא + , Cl -) על פני התא ובתוכו מספק את הופעתו של פוטנציאל פעולה, העומד בבסיס עירור העצבים והשרירים.

אניונים זַרחָנִיחומצות יוצרות מערכת חיץ פוספט, שמירה על ה-pH של הסביבה התוך תאית של הגוף ברמה של 6-9.

החומצה הפחמית והאניונים שלה יוצרים מערכת חיץ ביקרבונט ושומרים על ה-pH של המדיום החוץ-תאי (פלזמת הדם) ברמה של 7-4.

תרכובות חנקן משמשות מקור לתזונה מינרלית, סינתזה של חלבונים, חומצות גרעין. אטומי זרחן הם חלק מחומצות הגרעין, פוספוליפידים, כמו גם העצמות של בעלי חוליות, הכיסוי הכיטיני של פרוקי רגליים. יוני סידן הם חלק מחומר העצם; הם גם הכרחיים ליישום התכווצות שרירים, קרישת דם.

דוגמאות למשימות

A1. הקוטביות של המים קובעת את יכולתם

1) מוליכים חום 3) ממיסים נתרן כלורי

2) לספוג חום 4) להמיס גליצרין

A2. לילדים עם רככת יש לתת תרופות המכילות

1) ברזל 2) אשלגן 3) סידן 4) אבץ

A3. הולכה של דחף עצבי מסופק על ידי יונים:

1) אשלגן ונתרן 3) ברזל ונחושת

2) זרחן וחנקן 4) חמצן וכלור

A4. קשרים חלשים בין מולקולות מים בשלב הנוזלי שלהם נקראים:

1) קוולנטי 3) מימן

2) הידרופובי 4) הידרופילי

A5. המוגלובין מכיל

1) זרחן 2) ברזל 3) גופרית 4) מגנזיום

A6. בחר קבוצה יסודות כימיים, שחייב להיות קיים בחלבונים

A7. חולים עם תת-תפקוד בלוטת התריסלתת תרופות המכילות

חלק ב'

ב-1. בחר את הפונקציות של המים בכלוב

1) אנרגיה 4) בנייה

2) אנזימטי 5) סיכה

3) הובלה 6) תרמוגולטורית

ב 2. בחר רק את התכונות הפיזיקליות של המים

1) היכולת להתנתק

2) הידרוליזה של מלחים

3) צפיפות

4) מוליכות תרמית

5) מוליכות חשמלית

6) תרומת אלקטרונים

חֵלֶקעם

C1. מהן התכונות הפיזיקליות של המים שקובעות אותן? משמעות ביולוגית?

מתוך הספר מדריך שלם לניתוחים ומחקרים ברפואה מְחַבֵּר אינגרליב מיכאיל בוריסוביץ'

מתוך הספר אנציקלופדיה של ד"ר מיאסניקוב על החשובים ביותר מְחַבֵּר מיאסניקוב אלכסנדר ליאונידוביץ'

6.9. תאי גזע עכשיו זה אופנתי לדבר על תאי גזע. כשאנשים שואלים אותי מה אני חושב על זה, אני עונה על השאלה בשאלה: "איפה? ברוסיה או בעולם?” ברוסיה ובעולם המצב בתחום הזה שונה לחלוטין. העולם עובר מחקר אינטנסיבי ו

מְחַבֵּר לרנר גאורגי איזקוביץ'

2.3. ארגון כימיתאים. הקשר בין המבנה והתפקודים של אנאורגניים ו חומר אורגני(חלבונים, חומצות גרעין, פחמימות, שומנים, ATP) המרכיבים את התא. הצדקה של הקשר בין אורגניזמים על סמך ניתוח תרכובת כימיתשֶׁלָהֶם

מתוך הספר ביולוגיה [מדריך שלם להכנה לבחינה] מְחַבֵּר לרנר גאורגי איזקוביץ'

2.3.2. חומר אורגני של התא. פחמימות, שומנים פחמימות. הנוסחה הכללית היא Сn (H2O)n. לכן, פחמימות מכילות רק שלושה יסודות כימיים בהרכבן. פחמימות מסיסות במים. פונקציות של פחמימות מסיסות: הובלה, הגנה, אות,

מתוך ספר סיפור קצרכמעט כל דבר בעולם מאת ברייסון ביל

24 CAGES זה מתחיל בתא אחד. התא הראשון מתחלק להיות שניים, ושניים הופכים לארבע, וכן הלאה. לאחר 47 הכפלות בלבד, יהיו לך כ-10,000,000,000,000,000 תאים מוכנים להתעורר לחיים כאדם*.322 וכל אחד מהתאים האלה יודע בדיוק מה

TSB

מתוך הספר ביג אנציקלופדיה סובייטית(KA) מחבר TSB

מתוך הספר האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה (VK) של המחבר TSB

מתוך הספר האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה (PO) של המחבר TSB

מתוך הספר האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה (IN) של המחבר TSB

מתוך הספר האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה (NOT) של המחבר TSB

TSB

מתוך הספר האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה (ST) של המחבר TSB

מתוך הספר האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה (PL) של המחבר TSB

מתוך הספר מדריך כיס לבדיקות רפואיות מְחַבֵּר רודניצקי ליאוניד ויטאליביץ'

4.6. חומרים אנאורגניים חומרים אנאורגניים בפלזמה ובנסיוב הדם (אשלגן, נתרן, סידן, זרחן, מגנזיום, ברזל, כלור ועוד) קובעים את התכונות הפיזיקוכימיות של הדם.כמות החומרים האנאורגניים בפלזמה היא כ-1%. הם נמצאים ברקמות הגוף

מתוך הספר איך לטפל בעצמך אם אתה מעל גיל 40. בריאות, יופי, הרמוניה, אנרגיה מְחַבֵּר קרפוקינה ויקטוריה ולדימירובנה

מים. מבין החומרים האנאורגניים המרכיבים את התא, המים הם החשובים ביותר. הכמות שלו היא בין 60 ל-95% מסה כוללתתאים. מים ממלאים תפקיד חיוני בחיי תאים ואורגניזמים חיים בכלל. בנוסף להיותו חלק מהרכבם, עבור אורגניזמים רבים הוא מהווה גם בית גידול.

תפקידם של המים בתא נקבע על ידי הכימיקל הייחודי שלהם תכונות גשמיות, הקשורים בעיקר לגודל הקטן של המולקולות, לקוטביות של המולקולות שלה וליכולת שלהן ליצור קשרי מימן זה עם זה.

מים כמרכיב מערכות ביולוגיותמבצע את הפונקציות החשובות הבאות:

מים הם ממס אוניברסלי לחומרים קוטביים, כגון מלחים, סוכרים, אלכוהולים, חומצות וכו'. חומרים המסיסים בקלות במים נקראים הידרופיליים. כאשר חומר נכנס לתמיסה, מאפשרים למולקולות או ליונים שלו לנוע בחופשיות רבה יותר; התגובתיות של החומר עולה בהתאם. בדיוק בגלל הסיבה הזו רובתגובות כימיות בתא מתרחשות בתמיסות מימיות. המולקולות שלו מעורבות ברבים תגובה כימית, למשל, במהלך היווצרות או הידרוליזה של פולימרים. בתהליך הפוטוסינתזה, מים הם תורם אלקטרונים, מקור ליוני מימן וחמצן חופשי.

מים אינם מתמוססים או מתערבבים עם חומרים לא קוטביים, מכיוון שאינם יכולים ליצור איתם קשרי מימן. חומרים שאינם מסיסים במים נקראים הידרופוביים. מולקולות הידרופוביות או חלקיהן נדחות על ידי מים, ובנוכחותן נמשכות זו לזו. אינטראקציות כאלה ממלאות תפקיד חשוב בהבטחת היציבות של ממברנות, כמו גם מולקולות חלבון רבות, חומצות גרעין ומספר מבנים תת-תאיים.

למים קיבולת חום סגולית גבוהה. נדרשת אנרגיה רבה כדי לשבור את קשרי המימן המחזיקים מולקולות מים יחד. תכונה זו מבטיחה שמירה על האיזון התרמי של הגוף עם תנודות טמפרטורה משמעותיות סביבה. בנוסף, למים מוליכות תרמית גבוהה, המאפשרת לגוף לשמור על אותה טמפרטורה בכל נפחו.

מים מאופיינים בחום אידוי גבוה, כלומר ביכולתן של מולקולות לסחוב איתן כמות משמעותית של חום תוך קירור הגוף. בשל תכונה זו של מים, המתבטאת בהזעה אצל יונקים, קוצר נשימה תרמי בתנינים ובעלי חיים אחרים, צניחה בצמחים, נמנעת התחממות יתר שלהם.

למים יש מתח פנים גבוה במיוחד. הנכס הזה מאוד חֲשִׁיבוּתלתהליכי ספיחה, לתנועת תמיסות דרך רקמות (זרימת דם, זרמים עולים ויורדים בצמחים). עבור אורגניזמים קטנים רבים, מתח פני השטח מאפשר להם לצוף או לגלוש על פני המים.

מים מבטיחים תנועת חומרים בתא ובגוף, ספיגת חומרים והפרשת תוצרים מטבוליים.

בצמחים, המים קובעים את הטורגור של התאים, ובחלק מהחיות הם מבצעים פונקציות תומכות, בהיותם שלד הידרוסטטי (עגול ו-annelids, echinoderms).

מים - רְכִיבנוזלי סיכה (סינוביאלים - במפרקים של בעלי חוליות, פלאורלי - בחלל הצדר, קרום הלב - בשק הלב הלבן) וליחה (מקלים על תנועת החומרים דרך המעיים, יוצרים סביבה לחה על הריריות של דרכי הנשימה) . זה חלק מרוק, מרה, דמעות, זרע וכו'.

מלח מינרלי. חומרים אנאורגניים בתא, למעט מים, הם קדם-ספאוליים מלח מינרלי. מולקולות מלח פנימה תמיסה מימיתמתפרקים לקטיונים ואניונים. הערך הגבוה ביותריש קטיונים (K+, Na+, Ca2+, Mg:+, NH4+) ואניונים (C1, H2P04 -, HP042-, HC03 -, NO32--, SO4 2-) לא רק התוכן, אלא גם היחס בין היונים ב- תא חיוני.

ההבדל בין מספר הקטיונים והאניונים על פני התא ובתוכו מספק את הופעתו של פוטנציאל פעולה, העומד בבסיס התרחשות של עירור עצבים ושרירים. ההבדל בריכוז היונים בצדדים שונים של הממברנה נובע מהעברה פעילה של חומרים דרך הממברנה וכן מהמרת אנרגיה.

אניוני חומצה זרחתית יוצרים מערכת חוצץ פוספט השומרת על ה-pH של הסביבה התוך-תאית של הגוף ברמה של 6.9.

חומצה פחמית והאניונים שלה יוצרים מערכת חיץ ביקרבונט השומרת על ה-pH של המדיום החוץ-תאי (פלזמת הדם) על 7.4.

חלק מהיונים מעורבים בהפעלת אנזימים, יצירת לחץ אוסמוטי בתא, בתהליכי התכווצות שרירים, קרישת דם וכו'.

מספר קטיונים ואניונים נחוצים לסינתזה של חומרים אורגניים חשובים (לדוגמה, פוספוליפידים, ATP, נוקלאוטידים, המוגלובין, המוציאנין, כלורופיל וכו'), וכן חומצות אמינו, שהן מקורות לאטומי חנקן וגופרית.

מקור: N.A. Lemeza L.V. Kamlyuk N.D. ליסוב "מדריך ביולוגיה למועמדים לאוניברסיטה

חומרים מצטברים בתאי העובר ולעתים קרובות יותר בקוטילונים שלו, עלי הנבט הראשונים. העובר הוא צמח מיניאטורי בעל איברים צומחים: נורה עוברית (גבעול עוברי, קוטליונים, ניצן עוברי) ושורש עוברי. חומרים חילופיים בתאי האנדוספרם (רקמת אחסון) או בתאי הקוטילדון מיוצגים על ידי שומנים, חלבונים, פחמימות, חומצה אורגנית, ...

הוצאו לפחות 40 קילו ג'ל/מול של אנרגיה, אשר מצטברת בקשרים מאקרו-אירגיים: לכן, המשמעות העיקרית של תהליכי הנשימה והפוטוסינתזה נקבעת על ידי העובדה שהם מספקים אנרגיה לסינתזה של ATP, בהשתתפותם רוב העבודה מתבצעת בתא. לפיכך, ATP הוא ספק האנרגיה האוניברסלי העיקרי בתאים של כל האורגניזמים החיים. ATP הוא מאוד...

עם חמצן, הפחתה היא סילוק החמצן. עם כניסתם של ייצוגים אלקטרוניים לכימיה, המושג של תגובות חיזור הורחב לתגובות בהן חמצן אינו משתתף. בכימיה אנאורגנית, תגובות חיזור (ORR) יכולות להיחשב באופן רשמי כתנועה של אלקטרונים מאטום של מגיב אחד (רדוקנט) לאטום של אחר (...