Химический состав клетки (ЕГЭ-ОГЭ)

Клетка содержит свыше 80 элементов периодической системы, но для поддержания её жизнедеятельности требуется примерно 25, из которых 16—18 считаются незаменимыми.

На долю биоэлементов приходится приблизительно 98 % массы клетки; они входят в состав всех органических соединений:

• Кислород (O) — 65—75 %. Содержится в воде и большинстве органических соединений. Принимает участие в реакциях дыхания и окисления.
• Углерод (C) — 15—18 %. Формирует каркас органических молекул, служа основой всех органических соединений.
• Водород (H) — 8—10 %. Входит в состав воды и органических соединений, участвует в энергетическом обмене.
• Азот (N) — 2—3 %. Является составной частью аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и витаминов.

Эти элементы содержатся в клетке в заметных количествах (0,1—1 %):

• Кальций (Ca) — 0,04—2,00 %. Необходим для свертывания крови, сокращения мышц, а также входит в состав костной и зубной ткани.
• Фосфор (P) — 0,2—1,0 %. Входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ и костной ткани.
• Калий (K) — 0,15—0,4 %. Регулирует функцию сердца и участвует в передаче нервных импульсов.
• Сера (S) — 0,15—0,2 %. Содержится в ряде аминокислот и витаминов.
• Хлор (Cl) — 0,05—0,1 %. Поддерживает осмотическое давление и входит в состав желудочного сока.
• Натрий (Na) — 0,02—0,03 %. Участвует в передаче нервных импульсов и поддерживает водно-солевое равновесие.
• Магний (Mg) — 0,02—0,03 %. Является элементом хлорофилла и активатором множества ферментов.

Эти элементы содержатся в клетке в незначительных количествах (менее 0,1 %):

• Железо (Fe) — включено в состав гемоглобина и принимает участие в транспортировке кислорода.
• Йод (I) — незаменимо для синтеза гормонов щитовидной железы.
• Цинк (Zn), Марганец (Mn), Медь (Cu), Кобальт (Co) и прочие — входят в состав ферментов и витаминов.

Вода составляет 70—80 % массы клетки, выступая универсальным растворителем, обеспечивая транспорт веществ, а также принимая участие в терморегуляции и химических реакциях.

Минеральные соли (1—1,5 %) присутствуют в ионной форме. Они поддерживают осмотическое давление, участвуют в передаче нервных импульсов и входят в состав костей и зубов.

Белки — сложные биополимеры, состоящие из аминокислот, связанных пептидными связями. Они выполняют структурные, каталитические (ферменты), транспортные, регуляторные и защитные функции.

Липиды — это группа гидрофобных органических соединений. Они выполняют функцию запасания энергии, входят в состав клеточных мембран и при окислении служат резервом воды.

Углеводы — органические вещества с общей формулой С_n(Н₂О)_m, где n, m > 3. Они служат основным источником энергии, входят в состав клеточных стенок растений (целлюлоза) и скелетов животных (хитин).

Нуклеиновые кислоты — биополимеры, состоящие из нуклеотидов. Различают ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). ДНК отвечает за хранение генетической информации, а РНК участвует в синтезе белка.

Биологически активные вещества (БАВ) — это витамины, гормоны, алкалоиды и другие соединения, регулирующие обмен веществ и способствующие адаптации клетки к изменениям внешней среды.

Химический состав клетки включает как неорганические вещества (вода, минеральные соли), так и органические соединения (белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты). Осознание функций каждого компонента способствует более глубокому пониманию процессов жизнедеятельности и взаимодействия клеток.