Неорганічні речовини в організмі. Неорганічні речовини: приклади і властивості. Неорганічні речовини в хімічній організації клітини

Кожна наука насичена поняттями, при не засвоєнні яких засновані на цих поняттях або непрямі теми можуть даватися дуже важко. Одними з понять, які повинні бути добре засвоєні кожною людиною, яка вважає себе більш-менш освіченим, є поділ матеріалів на органічні і неорганічні. Не важливо, скільки людині років, ці поняття в списку тих, за допомогою яких визначають загальний рівеньрозвитку на будь-якому етапі людського життя. Для того щоб зрозуміти, в чому відмінності цих двох термінів, спочатку потрібно з'ясувати, що собою являє кожен з них.

Органічні сполуки - що це

Органічні речовини - група хімічних сполук з неоднорідною структурою, до складу яких входять елементи вуглецю, Ковалентно пов'язаних між собою. Виняток становлять карбіди, вугільні, карбонові кислоти. Також одними з складових речовин, крім вуглецю, є елементи водню, кисню, азоту, сірки, фосфору, галогену.

Такі сполуки формуються завдяки здатності атомів вуглецю перебуває у одинарних, подвійних і потрійних зв'язках.

Сферою проживання органічних сполук є живі істоти. Вони можуть бути як в складі живих істот, так і з'явиться в результаті їх життєвої діяльності (молоко, цукор).

продуктами синтезу органічних речовинє продукти харчування, ліки, елементи одягу, матеріали для будови, різне обладнання, вибухівки, різні види мінеральних добрив, полімери, добавки для їжі, косметика і інше.

Неорганічні речовини - що це

неорганічні речовини- група хімічних сполук, які в своєму складі не мають елементів вуглецю, водню або хімічних сполук, що становить елементом яких є вуглець. Як органічні, так і неорганічні є складовими клітин. Перші у вигляді дають життя елементів, інші в складі води, мінеральних речовин і кислот, а також газів.

Що спільного між органічними і неорганічними речовинами

Що може бути спільного між двома, здавалося б, такими поняттями-антонімами? Виявляється, загальне і у них є, а саме:

1. Речовини як органічного, так неорганічного походження складаються з молекул.
2. Органічні і неорганічні речовини можна отримати в результаті проведення певної хімічної реакції.

Органічні і неорганічні речовини - в чому різниця

1. Органічні більш відомі і досліджені в науці.
2. Органічних речовин в світі числиться набагато більше. Кількість відомих науці органічних - близько мільйона, неорганічних - сотні тисяч.
3. Більшість органічних сполук пов'язані між собою за допомогою ковалентного характеру з'єднання, зв'язок неорганічних між собою можлива за допомогою іонного з'єднання.
4. Присутній відміну і за складом вхідних елементів. Органічні речовини складають вуглецеві, водневі, кисневі, рідше - азотні, фосфорні, сірчані і галогенні елементи. Неорганічні - складаються з усіх елементів таблиці Менделєєва, крім вуглецю і водню.
5. Органічні речовини набагато значніше піддаються впливу гарячих температур, можуть руйнуватися навіть при незначних температурах. Більшість неорганічних менш схильні до впливу сильного нагрівання через особливості типу молекулярного з'єднання.
6. Органічні речовини є складовими елементами живої частини світу (біосфери), неорганічні - неживої (гідросфери, літосфери і атмосфери).
7. Склад органічних речовин є за своєю будовою складніше, ніж склад неорганічних.
8. Органічні речовини відрізняються великою різноманітністю можливостей хімічних перетворень і реакцій.
9. Через ковалентного типу зв'язку між органічними сполуками хімічні реакції за часом тривають кілька довше, ніж хімічні реакції в неорганічних з'єднаннях.
10. Неорганічні речовини не можуть бути продуктом харчування живих істот, навіть більш того - деякі з цього типу сполучень можуть бути смертельно небезпечні для живого організму. Органічні речовини є продуктом, виробленим живою природою, а також елементом будови живих організмів.

ХІМІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ В ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ (КУКУШКИН Ю. М., 1998), ХІМІЯ

Для організму людини безумовно встановлена ​​роль близько 30 хімічних елементів, без яких він не може нормально існувати. Ці елементи називають життєво необхідними. Крім них, є елементи, які в малих кількостях не позначаються на функціонуванні організму, але при певному змісті є отрутами.

ХІМІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ В ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ

Ю. Н. КУКУШКИН

Санкт-Петербурзький державний технологічний інститут

ВСТУП

Багатьом хімікам відомі крилаті слова, сказані в 40-х роках цього століття німецькими вченими Вальтером і Ідой Ноддак, що в кожному кругляк на бруківці присутні всі елементи Періодичної системи. Спочатку ці слова були зустрінуті далеко не з одностайним схваленням. Однак, у міру того як розроблялися все більш точні методи аналітичного визначення хімічних елементів, вчені все більше переконувалися в справедливості цих слів.

Якщо погодитися з тим, що в кожному кругляк містяться всі елементи, то це повинно бути справедливо і для живого організму. Всі живі організми на Землі, в тому числі і людина, знаходяться в тісному контакті з навколишнім середовищем. Життя вимагає постійного обміну речовин в організмі. Вступу в організм хімічних елементів сприяють харчування і споживана вода. Відповідно до рекомендації дієтологічної комісії Національної академії США щоденне надходження хімічних елементів з їжею повинен розміщуватися на певному рівні (табл. 1). Стільки ж хімічних елементів повинне щодоби виводитися з організму, оскільки їх змісту знаходяться у відносному сталості.

Припущення деяких вчених йдуть далі. Вони вважають, що в живому організмі не тільки присутні всі хімічні елементи, але кожен з них виконує певну біологічну функцію. Цілком можливо, що ця гіпотеза не підтвердиться. Однак, у міру того як розвиваються дослідження в даному напрямку, виявляється біологічна роль дедалі більшої кількості хімічних елементів.

Організм людини складається на 60% з води, 34% припадає на органічні речовини і 6% - на неорганічні. Основними компонентами органічних речовин є вуглець, водень, кисень, до їх складу входять також азот, фосфор і сірка. У неорганічних речовинах організму людини обов'язково присутні 22 хімічних елементи: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I , F, Se. Наприклад, якщо вага людини становить 70 кг, то в ньому міститься (в грамах): кальцію - 1700, калію - 250, натрію - 70, магнію - 42, заліза - 5, цинку - 3.

Вчені домовилися, що якщо масова частка елемента в організмі перевищує 10 -2%, то його слід вважати макроелементом. Частка мікроелементів в організмі становить 10 -3 -10 -5%. Якщо вміст елемента нижче 10 -5%, його вважають ультрамікроелементи. Звичайно, така градація умовна. По ній магній потрапляє в проміжну область між макро- і мікроелементами.

Таблиця 1. Добове надходження хімічних елементів в організм людини

Хімічний елемент	Добове надходження, мг
	дорослі
	Близько 0,2 (вітамін В 12)

ЖИТТЄВО НЕОБХІДНІ ЕЛЕМЕНТИ

Безсумнівно, часом внесе корективи в сучасні уявлення про кількість і біологічної ролі певних хімічних елементів в організмі людини. У даній статті ми будемо виходити з того, що вже достеменно відомо. Роль макроелементів, що входять до складу неорганічних речовин, очевидна. Наприклад, основна кількість кальцію і фосфору входить в кості (гідроксофосфат кальцію Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2), а хлор в вигляді соляної кислоти міститься в шлунковому соку.

Мікроелементи увійшли в зазначений вище ряд 22 елементів, обов'язково присутніх в організмі людини. Зауважимо, що більшість з них - метали, а з металів більше половини є d-елементом. Останні в організмі утворюють координаційні сполуки зі складними органічними молекулами. Так, встановлено, що багато біологічні каталізатори - ферменти містять іони перехідних металів ( d-елементів). Наприклад, відомо, що марганець входить до складу 12 різних ферментів, залізо - в 70, мідь - в 30, а цинк - більш ніж в 100. Мікроелементи називають життєво необхідними, якщо при їх відсутності або нестачі порушується нормальна життєдіяльність організму. Характерною ознакою необхідного елемента є колоколообразний вигляд кривої доза ( n) - відповідна реакція ( R, Ефект) (рис. 1).

Мал. 1. Залежність відповідної реакції ( R) Від дози ( n) Для життєво необхідних елементів

При малому надходженні цього елемента організму наноситься істотної шкоди. Він функціонує на межі виживання. В основному це пояснюється зниженням активності ферментів, до складу яких входить даний елемент. При підвищенні дози елемента у відповідь реакція зростає і досягає норми (плато). При подальшому збільшенні дози виявляється токсична дія надлишку даного елементу, в результаті чого не виключається і летальний результат. Криву на рис. 1 можна трактувати так: все повинно бути в міру і дуже мало і дуже багато шкідливо. Наприклад, недолік в організмі заліза призводить до анемії, так як воно входить до складу гемоглобіну крові, а точніше, його складової частини - гема. У дорослої людини в крові міститься близько 2,6 г заліза. У процесі життєдіяльності в організмі відбуваються постійний розпад і синтез гемоглобіну. Для заповнення заліза, втраченого із розпадом гемоглобіну, людині необхідно добове надходження в організм з їжею в середньому близько 12 мг цього елемента. Зв'язок анемії з недоліком заліза була відома лікарям давно, так як ще в XVII столітті в деяких європейських країнах при недокрів'ї прописували настій залізних тирси в червоному вині. Однак надлишок заліза в організмі теж шкідливий. З ним пов'язаний сидероз очей і легенів - захворювання, що викликаються відкладенням з'єднань заліза в тканинах цих органів. Головний регулятор вмісту заліза в крові - печінку.

Недолік в організмі міді призводить до деструкції кровоносних судин, патологічного росту кісток, дефектів у сполучних тканинах. Крім того, вважають, що дефіцит міді служить однією з причин ракових захворювань. У деяких випадках ураження легень на рак у людей похилого віку лікарі пов'язують з віковим зниженням вмісту міді в організмі. Однак надлишок міді в організмі призводить до порушення психіки і паралічу деяких органів (хвороба Вільсона). Людині заподіюють шкоду лише відносно великі кількості з'єднань міді. У малих дозах їх використовують в медицині як в'яжучий і бактеріостазное (затримує ріст і розмноження бактерій) засіб. Так, наприклад, сульфат міді (II) застосовують при лікуванні кон'юктивіту у вигляді очних крапель (25% -ний розчин), а також для припікання при трахомі у вигляді очних олівців (сплав сульфату міді (II), нітрату калію, квасцов і камфори) . При опіках шкіри фосфором проводять її рясне змочування 5% -ним розчином сульфату міді (II).

Таблиця 2. Характерні симптоми дефіциту хімічних елементів в організмі людини

дефіцит елемента	типовий симптом
	Уповільнення зростання скелета
	м'язові судоми
	Анемія, порушення імунної системи
	Пошкодження шкіри, уповільнення зростання, уповільнення статевого дозрівання
	Слабкість артерій, порушення діяльності печінки, вторинна анемія
	Безпліддя, погіршення росту скелета
	уповільнення клітинного росту, Схильність до карієсу
	злоякісна анемія
	Почастішання депресій, дерматити
	симптоми діабету
	Порушення росту скелета
	карієс зубів
	Порушення роботи щитовидної залози, уповільнення метаболізму
	М'язова (зокрема, серцева) слабкість

Біологічна функція інших лужних металів у здоровому організмі поки неясна. Однак є вказівки, що введенням в організм іонів літію вдається лікувати одну з форм маніакально-депресивного психозу. Наведемо табл. 2, з якої видно важлива роль інших життєво необхідних елементів.

домішкових елементів

Є велика кількість хімічних елементів, особливо серед важких, які є отрутами для живих організмів, - вони несприятливо біологічне вплив. У табл. 3 наведені ці елементи відповідно до періодичної системоюД.І. Менделєєва.

Таблиця 3.

період	Група

За винятком берилію і барію, ці елементи утворюють міцні сульфідні сполуки. Існує думка, що причина дії отрут пов'язана з блокуванням певних функціональних груп (зокрема, сульфгідрильних) протеїну або ж з витісненням з деяких ферментів іонів металів, наприклад міді і цинку. Елементи, представлені в табл. 3, називають домішкових. Їх діаграма доза - ефект має іншу форму в порівнянні з життєво необхідними (рис. 2).

Мал. 2. Залежність відповідної реакції ( R) Від дози ( n) Для домішкових хімічних елементів До певного змісту цих елементів організм не відчуває шкідливого впливу, але при значному збільшенні концентрації вони стають отруйними.

Зустрічаються елементи, які у відносно великих кількостях є отрутами, а в низьких концентраціях надають корисний вплив. Наприклад, миш'як - сильна отрута, що порушує серцево-судинну систему і що вражає нирки і печінку, в невеликих дозах корисний, і лікарі прописують його для поліпшення апетиту. Кисень, необхідний людині для дихання, у високій концентрації (особливо під тиском) надає отруйна дія.

З цих прикладів видно, що концентрація елемента в організмі відіграє дуже істотну, а часом і катастрофічну роль. Серед домішкових елементів є і такі, які в малих дозах володіють ефективними лечащими властивостями. Так, давно було помічено бактерицидну (що викликає загибель різних бактерій) властивість срібла та його солей. Наприклад, в медицині розчин колоїдного срібла (колларгол) застосовують для промивання гнійних ран, сечового міхура, при хронічних циститах і уретітах, а також у вигляді очних крапель при гнійних кон'юктивіту і бленореї. Олівці з нітрату срібла застосовують для припікання бородавок, грануляцій. У розведених розчинах (0,1-0,25%) нітрат срібла використовують як в'яжучий і протимікробний засіб для примочок, а також в якості очних крапель. Вчені вважають, що припікаючу дію нітрату срібла пов'язано з його взаємодією з білками тканин, що призводить до утворення білкових солей срібла - альбуминатов. Срібло поки не відносять до життєво необхідних елементів, проте вже експериментально встановлено його підвищений вміст в мозку людини, в залозах внутрішньої секреції, печінки. В організм срібло надходить з рослинною їжею, наприклад з огірками і капустою.

У статті наведено Періодична система, в якій охарактеризована биоактивность окремих елементів. Оцінка заснована на прояві симптомів дефіциту або надлишку певного елемента. Вона враховує такі симптоми (в порядку зростання ефекту): 1 - зниження апетиту; 2 - потреба в зміні дієти; 3 - значні зміни складу тканин; 4 - підвищена пошкоджуваність однієї або декількох біохімічних систем, що виявляється в спеціальних умовах; 5 - недієздатність цих систем в спеціальних умовах; 6 - субклінічні ознаки недієздатності; 7 - клінічні симптоми недієздатність і підвищена пошкоджуваність; 8 - загальмований зростання; 9 - відсутність репродуктивної функції. Крайньою формою прояву дефіциту або надлишку елемента в організмі є смертельний результат. Оцінка біоактивності елемента зроблена по дев'ятибальною шкалою в залежності від характеру симптому, для якого виявлена ​​специфічність.

При такій оцінці найбільш високим балом характеризуються життєво необхідні елементи. Наприклад, елементи водень, вуглець, азот, кисень, натрій, магній, фосфор, сірка, хлор, калій, кальцій, марганець, залізо та ін. Характеризуються сумою балів, що дорівнює 9.

ВИСНОВОК

Виявлення біологічної ролі окремих хімічних елементів у функціонуванні живих організмів (людини, тварин, рослин) - важлива і цікава задача. Мінеральні речовини, як і вітаміни, часто діють як коферменти при каталізі хімічних реакцій, Що відбуваються весь час в організмі.

Зусилля фахівців спрямовані на розкриття механізмів прояву біоактивності окремих елементів на молекулярному рівні (див. Статті Н.А. Улахновіча "Комплекси металів в живих організмах": Соросівський Освітній Журнал. 1997. № 8. С. 27-32; Д.А. Леменовского "З'єднання металів у живій природі": Там же. № 9. С. 48-53). Немає сумніву, що в живих організмах іони металів знаходяться в основному у вигляді координаційних сполук з "біологічними" молекулами, які виконують роль лігандів. У статті через обмеженість обсягу наведений матеріал, що відноситься головним чином до організму людини. З'ясування ролі металів в життєдіяльності рослин, безсумнівно, виявиться корисним для сільського господарства. Роботи в цьому напрямку широко ведуться в лабораторіях різних країн.

Вельми цікавим є питання про принципи відбору природою хімічних елементів для функціонування живих організмів. Можна не сумніватися, що їх поширеність не є вирішальним фактором. Здоровий організм сам здатний регулювати зміст окремих елементів. При наявності вибору (їжі і води) тварини інстинктивно можуть вносити лепту в це регулювання. Можливості рослин в даному процесі обмежені. Свідоме регулювання людиною змісту мікроелементів в грунті сільськогосподарських угідь також одна з важливих завдань, що стоять перед дослідниками. Знання, отримані вченими в цьому напрямку, вже оформилися в нову галузь хімічної науки - біонеорганічної хімію. Тому доречно нагадати слова видатного вченого XIX століття А. Ампера: "Щасливі ті, хто розвиває науку в роки, коли вона не завершена, але коли в ній вже назріло рішучий поворот". Ці слова можуть бути особливо корисні тим, хто стоїть перед вибором професії.

1. Єршов Ю.А., Плетенева Т.В. Механізми токсичної дії неорганічних сполук. М .: Медицина, 1989.

2. Кукушкін Ю.М. З'єднання вищого порядку. Л .: Хімія, 1991.

3. Кукушкін Ю.М. Хімія навколо нас. М .: Вища. шк., 1992.

4. Лазарєв Н.В. Еволюція фармакології. Л .: Вид-во Воен.-мед. акад., 1947.

5. Неорганічна біохімія. М .: Світ, 1978. Т. 1, 2 / Под ред. Г. Ейхгорна.

6. Хімія довкілля/ Под ред. Дж.О. Бокріса. М .: Хімія, 1982.

7. Яцимірський К.Б. Введення в біонеорганічної хімію. Київ: Наук. думка, 1973.

8. Kaim W., Schwederski B. Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements in the Chemistry of Life. Chichester: John Wile and Sons, 1994. 401 p.

Юрій Миколайович Кукушкін, доктор хімічних наук, професор, зав. кафедри не органічної хіміїСанкт-Петербурзького державного технологічного інституту, заслужений діяч науки РФ, лауреат премії ім. Л.А. Чугаева АН СРСР, академік РАПН. Область наукових інтересів - координаційна хімія і хімія платинових металів. Автор і співавтор понад 600 наукових статей, 14 монографій, підручників і науково-популярних книг, 49 винаходів.

трохи хімії

З 92 хімічних елементів, відомих науці в даний час, 81 елемент виявлений в організмі людини. Серед них виділяють 4 основних: С (вуглець), Н (водень), О (кисень), N (азот), а також 8 макро- і 69 мікроелементів.

макроелементи

макроелементи- це речовини, вміст яких перевищує 0,005% маси тіла. це Ca (кальцій), Cl (хлор), F (фтор). K (калій), Mg (магній), Na (натрій), P (фосфор) і S (сірка).Вони входять до складу основних тканин - кісток, крові, м'язів. В сумі основні та макроелементи складають 99% маси тіла людини.

мікроелементи

мікроелементи- це речовини, вміст яких не перевищує 0,005% для кожного окремо взятого елемента, а їх концентрація в тканинах не перевищує 0,000001%. Мікроелементи також дуже важливі для нормальної життєдіяльності.

Особливою підгрупою мікроелементів є ультрамікроелементи, Що містяться в організмі в виключно малих кількостях, це золото, уран, ртуть і ін.

На 70-80% організм людини складається з води, решту частку складають органічні і мінеральні речовини.

Органічні речовини

Органічні речовиниможуть бути утворені (або синтезовані штучним шляхом) з мінеральних. Основним компонентом всіх органічних речовин є вуглець(Вивчення структури, хімічних властивостей, способів отримання і практичного використаннярізних з'єднань вуглецю становить предмет органічної хімії). вуглецьє єдиним хімічним елементом, здатним утворювати величезну кількість різних з'єднань (число цих з'єднань перевищує 10 мільйонів!). Він присутній в складі білків, жирів і вуглеводів, що визначають живильну цінність нашої їжі; входить до складу всіх тваринних організмів і рослин.

Крім вуглецю органічні сполуки часто містять кисень, азот,іноді - фосфор, сіркуі інші елементи, однак багато хто з таких з'єднань мають властивості неорганічних. Різкої межі між органічними і неорганічними речовинами не існує. основними ознаками органічних сполукмають вуглеводні - різні сполуки вуглецю з воднемі їх похідні. Молекули будь-яких органічних речовин містять вуглеводневі фрагменти.

вивченням різних типіворганічних сполук, виявлених в живих організмах, їх структури і властивостей займається спеціальна наука - біохімія.

Залежно від своєї структури органічні сполуки поділяються на прості - амінокислоти, цукру і жирні кислоти, більш складні - пігменти, а також вітаміни і коферменти (небілкові компоненти ферментів), і найскладніші - білкиі нуклеїнові кислоти.

Властивості органічних речовин визначаються не тільки будовою їх молекул, але і числом і характером їх взаємодій з сусідніми молекулами, а також взаємним просторовим розташуванням. Найбільш яскраво ці фактори проявляються у відмінності властивостей речовин, що знаходяться в різних агрегатних станах.

Процес перетворення речовин, що супроводжується зміною їх складу та (або) будови, називається хімічною реакцією. Суть цього процесу полягає в розриві хімічних зв'язків у вихідних речовинах і утворенні нових зв'язків в продуктах реакції. Реакція вважається закінченою, якщо речовий склад реакційної суміші більше не змінюється.

Реакції органічних сполук (органічні реакції) Підкоряються загальним закономірностям протікання хімічних реакцій. Однак їх хід часто більш складний, ніж в разі взаємодії неорганічних сполук. Тому в органічній хімії велика увага приділяється вивченню механізмів реакцій.

Мінеральні речовини

мінеральних речовинв організмі людини менше, ніж органічних, але вони також життєво необхідні. До таких речовин відносяться залізо, йод, мідь, цинк, кобальт, хром, молібден, нікель, ванадій, селен, кремній, літійта ін. Незважаючи на малу потребу в кількісному відношенні, якісно вони впливають на активність і швидкість всіх біохімічних процесів. Без них неможливі нормальне засвоєння їжі і синтез гормонів. При дефіциті зазначених речовин в організмі людини виникають специфічні порушення, що призводять до характерних захворювань. Особливо важливі мікроелементи дітям в період інтенсивного росту кісток, м'язів і внутрішніх органів. З віком потреба людини в мінеральних речовинах дещо зменшується.

Згадайте речовини, необхідні організмам для їх життєдіяльності. Яку роль відіграють водні розчини в природі і в житті людини? Який тип хімічного зв'язкуіснує в молекулі води? Що таке іони і як вони утворюються?

Хімічні елементи живих організмів

До складу рослинних і тваринних клітин входить більше 70 хімічних елементів. Але в клітці немає яких-небудь особливих елементів, характерних тільки для живої природи. Ті ж елементи зустрічаються і в неживій природі.

всі хімічні елементиза змістом в живій клітині поділяють на три групи: макроелементи, мікроелементи і ультрамікроелементи.

Елементи O, C, H, N іноді розглядають як окрему групу біогенних речовин з огляду на те, що вони входять до складу всіх органічних речовин і складають до 98% маси живої клітини.

Неорганічні речовини живих організмів

Вивчаючи хімію, ви дізналися про таких групах речовин, як кислоти, солі, оксиди і ін. Всі вони поширені в неживій природі, поза живих організмів. Тому їх і називають неорганічними речовинами. Але це не означає, що в живих організмах їх взагалі немає. Вони є і грають дуже важливу роль в процесах життєдіяльності.

Неорганічні речовини зазвичай потрапляють в живі організми із зовнішнього середовища з їжею (у тварин) або з розчином води через поверхню організму (у рослин, грибів і бактерій). Але в деяких випадках живі організми можуть синтезувати їх самостійно. Наприклад, клітини шлунка у хребетних синтезують хлоридну кислоту. Це дозволяє більш ефективно перетравлювати їжу, так як багато травні ферменти працюють в кислому середовищі. Також самостійно виробляють сульфатную кислоту багато хижі молюски в своїх слинних залозах. Ця кислота може руйнувати раковини і зовнішні покриви їх жертв.

Функції неорганічних речовин в клітині

неорганічні речовини	Функції в клітині
Катіони Гідрогену (H +)	Забезпечують кислотно-лужний баланс (підтримують сталість внутрішньоклітинного середовища)
Катіони і аніони розчинних солей (Na +, K +, Cl)	Створюють різниця потенціалів між вмістом клітини і позаклітинної середовищем, забезпечуючи проведення нервового імпульсу
Слаборозчинні солі Кальцію і Фосфору	Утворюють опорні структури (наприклад, в кістках хребетних)
Іони металевих елементів	Є компонентами багатьох гормонів, ферментів і вітамінів або беруть участь в їх активації
складні неорганічні сполукиНітрогену, Кальцію і Фосфору	Беруть участь в синтезі органічних молекул

Неорганічні сполуки можуть перебувати в живих організмах як в розчиненому (у вигляді іонів), так і в нерастворенном вигляді. Розчиненими формами представлені багато солі.

Нерозчинні неорганічні сполуки також важливі для живих організмів. Наприклад, солі Кальцію і Фосфору входять до складу скелета тварин і забезпечують його міцність (рис. 2.1, с. 10). Без таких речовин неможливе формування здорових зубів у людини.

З неорганічних речовин також можуть бути утворені різні структури організмів тварин (рис. 2.2).

властивості води

Властивості води обумовлені особливостями будови її молекули, а також зв'язками молекул один з одним.

Як ви вже знаєте, в молекулі води ( хімічна формула- H 2 O) між атомами Гідрогену і Оксигену існує ковалентний полярна зв'язок (рис. 2.3). Це означає, що на атомі Оксигену формується частковий негативний заряд (S -), а на атомах Гідрогену - позитивний (S +). Позитивно заряджений атом Гідрогену однієї молекули води притягається до негативно зарядженого атому Оксигену іншої молекули води. Такий зв'язок називається водневої.

Воднева зв'язок приблизно в 15-20 разів слабкіше ковалентної. Тому воднева зв'язок щодо легко розривається, що відбувається, наприклад, при випаровуванні води. У рідкому стані водневі зв'язки між молекулами води весь час то розриваються, то утворюються заново.

Біологічна роль води

В живих організмах вода виконує багато функцій: середовища-розчинника, транспортну, метаболічну, терморегуляторную, структурну.

Вода є універсальним розчинником. Речовини, які беруть участь в більшості біологічних реакцій, знаходяться в організмі в водному розчині.

Транспортна роль води дуже важлива для клітин і організмів в цілому. Розчинені речовини разом з водою можуть переноситися з одних частин клітини в інші. А між різними частинами багатоклітинних організміввони переносяться в складі спеціальних рідин (наприклад, у складі крові). Випаровування води листям рослин викликає її рух від коренів вгору. При цьому переміщаються і речовини, розчинені у воді.

Молекули води виконують метаболічну функцію, коли беруть участь в реакціях обміну речовин (їх називають біохімічними реакціями). Терморегуляторная функція води надзвичайно важлива для підтримки температури тіла організмів. Коли, наприклад, людина пітніє, то вода випаровується, знижуючи температуру його тіла.

Структурна функція води добре видно на прикладі рослин і деяких безхребетних тварин. Рослини підтримують форму листя і трав'янистих стебелзавдяки підвищеному тиску в клітинах, наповнених водою. А у багатьох черв'яків форма тіла підтримується підвищеним тискомводи в порожнинах тіла.

В живих організмах містяться як органічні, так і неорганічні речовини. Неорганічні речовини - це вода, солі, кислоти та інші сполуки. Вони грають важливу роль в життєдіяльності живих організмів. Вода створює середовище, в якій відбуваються реакції обміну речовин. Інші неорганічні речовини беруть участь у формуванні скелета, роботі нервової, травної та інших систем організму.

Перевірте свої знання

1. Які неорганічні речовини зустрічаються в живих організмах? 2. Доведіть на прикладах, що властивості води мають велике значення для живих клітин. 3. Які функції можуть виконувати кислоти в живих організмах? 4 *. До яких наслідків для організму людини може привести втрата солей Na?

Це матеріал підручника