Минеральные вещества клетки

Большая часть минеральных

веществ клетки находится в

виде солей, диссоциированных

на ионы, либо в твердом

состоянии.

В цитоплазме практически

любой клетки имеются

кристаллические включения,

состоящие, как правило, из

слаборастворимых солей

кальция и фосфора. Кроме них

могут содержаться двуокись

кремния и другие

неорганические вещества.

Они используются для

образования опорных структур

клетки (например, минеральный

скелет радиолярий) и организма:

минерального вещества костной

ткани (соли кальция и фосфора),

раковин моллюсков (соли

кальция), хитина (соли кальция)

и др.

Неорганические ионы, имеющие

немаловажное значение для

обеспечения процессов

жизнедеятельности клетки,

представлены катионами (К+, Na

+Са2+-, Mgг2+, NH3 + и анионами

(С1-, НРО42 -, Н2 РО4-, НСО3-,

N03-, РО43-, СО32-|)

минеральных солей.

Концентрация катионов и

анионов в клетке и в

окружающей ее среде различна.

В результате образуется разность

потенциалов между содержимым

клетки и окружающей ее средой,

обеспечивающая такие важные

процессы, как раздражимость и

передача возбуждения по нерву

или мышце.

По своей реакции растворы

могут быть кислыми, основными

и нейтральными. Кислотность

или основность раствора

определяется концентрацией в

нем ионов Н+. Эту

концентрацию выражают при

помощи водородного показателя

- рН ("пэ-аш"). Нейтральной

реакции жидкости отвечает рН =

7,0, кислой реакции - рН < 7,0 и

основной - рН > 7,0.

Протяженность шкалы рН - от 0

до 14,0.

Значение рН в клетках

примерно равно 7,0. Изменение

его на одну-две единицы

губительно для клетки.

Постоянство рН в клетках

поддерживается благодаря

буферным свойствам их

содержимого.

Буферным называют раствор,

содержащий смесь какой-либо

слабой кислоты и ее

растворимой соли. Когда

кислотность (концентрация

ионов Н+) увеличивается,

свободные анионы, источником

которых является соль, легко

соединяются со свободными

ионами Н + и удаляют их из

раствора. Когда кислотность

снижается, высвобождаются

дополнительные ионы Н+. Так в

буферном растворе

поддерживается относительно

постоянная концентрация ионов

Н+.

Некоторые органические

соединения, в частности белки,

также имеют буферные свойства.

Являясь компонентами буферных

систем организма, ионы

определяют их свойства -

способность поддерживать рН на

постоянном уровне (близко к

нейтральной реакции), несмотря

на то что в процессе обмена

веществ непрерывно образуются

кислые и щелочные продукты.

Так, фосфатная буферная система

млекопитающих, состоящая из

НРО|42 - и Н2 РО-4, поддерживает

рН внутриклеточной жидкости в

пределах 6,9-7,4, Главной

буферной системой

внеклеточной среды (плазмы

крови) служит бикарбонатная

система, состоящая из Н2 С03 и

НСО4 - и поддерживающая рН на

уровне 7,4.

Соединения азота, фосфора,

кальция и другие

неорганические вещества

используются для синтеза

органических молекул

(аминокислот, белков,

нуклеиновых кислот и др.).

Ионы некоторых металлов (Мg,

Са, Zе, Си, Мn, Мо, Вr, Со)

являются компонентами многих

ферментов, гормонов и

витаминов или активируют их.

Например, ион Fе входит в

состав гемоглобина крови, ион

Zn - гормона инсулина. При их

недостатке нарушаются

важнейшие процессы

жизнедеятельности клетки.