Funksionet themelore të mineraleve. Përbërja minerale e qelizave Substancat minerale të përfshira në përbërjen e qelizës

Qeliza përbëhet nga substanca organike dhe minerale.

Përbërja minerale e qelizave

Nga substancat inorganike, përbërja qelizore përfshin 86 elementë të Tabelës Periodike, rreth 16-18 elementë janë jetikë për ekzistencën normale të një qelize të gjallë.

Ndër elementët dallohen: organogjenet, makroelementet, mikroelementet dhe ultramikroelementet.

Organogjenet

Këto janë substancat që përbëjnë lëndën organike: oksigjeni, karboni, hidrogjeni dhe azoti.

Oksigjen(65-75%) - gjendet në një numër të madh molekulash organike - proteina, yndyrna, karbohidrate, acide nukleike. Në formën e një lënde të thjeshtë (O2), ajo formohet gjatë fotosintezës oksigjenike (cianobakteret, algat, bimët).

Funksionet: 1. Oksigjeni është një agjent i fortë oksidues (oksidon glukozën gjatë frymëmarrjes qelizore, energjia lirohet në proces)

2. Pjesë e substancave organike të qelizës

3. Pjesë e molekulës së ujit

Karboni(15-18%) - është baza e strukturës së të gjitha substancave organike. Dioksidi i karbonit lirohet gjatë frymëmarrjes dhe absorbohet gjatë fotosintezës. Mund të jetë në formën e CO - monoksidit të karbonit. Në formën e karbonatit të kalciumit (CaCO3) është pjesë e kockave.

Hidrogjeni(8 - 10%) - si karboni, është pjesë e çdo përbërjeje organike. Është gjithashtu pjesë e ujit.

Azoti(2 - 3%) - është pjesë e aminoacideve, dhe për këtë arsye proteinat, acidet nukleike, disa vitamina dhe pigmente. Fiksohet nga bakteret nga atmosfera.

Makronutrientët

Magnezi (0,02 - 0,03%)

1. Në qelizë - pjesë e enzimave, të përfshira në sintezën e ADN-së dhe metabolizmin e energjisë

2. Në bimë - pjesë e klorofilit

3. Tek kafshët - pjesë e enzimave të përfshira në funksionimin e indeve muskulore, nervore dhe kockore.

Natriumi (0,02 - 0,03%)

1. Në qelizë - pjesë e kanaleve dhe pompave kalium-natriumi

2. Në bimë - merr pjesë në osmozë, e cila siguron thithjen e ujit nga toka.

3. Te kafshët - merr pjesë në funksionin e veshkave, duke ruajtur ritmin e zemrës, është pjesë e gjakut (NaCl), ndihmon në ruajtjen e ekuilibrit acido-bazik.

Kalciumi (0,04 - 2,0%)

1. Në qelizë - merr pjesë në përshkueshmërinë selektive të membranës, në procesin e lidhjes së ADN-së me proteinat.

2. Në bimë - formon kripëra të substancave të pektinës, i jep ngurtësi substancës ndërqelizore që lidh qelizat bimore dhe gjithashtu merr pjesë në formimin e kontakteve ndërqelizore.

3. Te kafshët - është pjesë e kockave të vertebrorëve, guaskave të molusqeve dhe polipeve të koraleve, merr pjesë në formimin e tëmthit, rrit ngacmueshmërinë refleksore të palcës kurrizore dhe qendrës së pështymës, merr pjesë në transmetimin sinaptik të impulseve nervore; në proceset e koagulimit të gjakut, është një faktor i domosdoshëm në reduktimin e muskujve të strijuar

Hekuri (0,02%)

1. Në qelizë - pjesë e citokromeve

2. Në bimë - merr pjesë në sintezën e klorofilit, është pjesë e enzimave të përfshira në frymëmarrje, është pjesë e citokromeve.

3. Në kafshë - pjesë e hemoglobinës

Kaliumi (0,15 - 0,4%)

1. Në qelizë - ruan vetitë koloidale të citoplazmës, është pjesë e pompave dhe kanaleve të kalium-natriumit, aktivizon enzimat e përfshira në sintezën e proteinave gjatë glikolizës.

2. Në bimë - merr pjesë në rregullimin e metabolizmit të ujit dhe fotosintezës

3. E nevojshme për ritmin e duhur të zemrës, merr pjesë në përcjelljen e impulseve nervore

Squfuri (0,15 - 0,2%)

1. Në qelizë - është pjesë e disa aminoacideve - citinë, cisteinë dhe metioninë, formon ura disulfide në strukturën terciare të proteinës, është pjesë e disa enzimave dhe koenzimës A, është pjesë e bakteroklorofilit, disa kimiosintetikë përdorin squfur. komponimet për të prodhuar energji

2. Tek kafshët - pjesë e insulinës, vitaminës B1, biotinës

Fosfori (0,2 - 1,0%)

1. Në qelizë - në formë të mbetjeve të acidit fosforik është pjesë e ADN-së, ARN-së, ATP-së, nukleotideve, koenzimave NAD, NADP, FAD, sheqernave të fosforiluara, fosfolipideve dhe shumë enzimave si pjesë e fosfolipideve;

2. Te kafshët - pjesë e kockave, dhëmbëve, tek gjitarët është një komponent i sistemit tampon, ruan ekuilibrin acid të lëngut të indeve relativisht konstante.

Klorin (0,05 - 0,1%)

1. Në qelizë - merr pjesë në ruajtjen e elektroneutralitetit të qelizës

2. Në bimë - merr pjesë në rregullimin e presionit turgor

3. Te kafshët - merr pjesë në formimin e potencialit osmotik të plazmës së gjakut, si dhe në proceset e ngacmimit dhe frenimit në qelizat nervore, është pjesë e lëngut gastrik në formën e acidit klorhidrik.

Mikroelementet

Bakri

1. Në qelizë - pjesë e enzimave të përfshira në sintezën e citokromeve

2. Në bimë - pjesë e enzimave të përfshira në reaksionet e fazës së errët të fotosintezës

3. Te kafshët - merr pjesë në sintezën e hemoglobinës, tek jovertebrorët është pjesë e hemocianineve - bartës të oksigjenit, tek njerëzit - është pjesë e pigmentit të lëkurës - melaninës.

Zinku

1. Merr pjesë në fermentimin alkoolik

2. Në bimë - pjesë e enzimave të përfshira në zbërthimin e acidit karbonik dhe në sintezën e hormoneve bimore-auksinave.

Jodi

1. Tek vertebrorët - pjesë e hormoneve tiroide (tiroksinë)

Kobalt

1. Te kafshët - pjesë e vitaminës B12 (merr pjesë në sintezën e hemoglobinës), mungesa e saj çon në anemi.

Fluori

1. Tek kafshët - i jep forcë kockave dhe smaltit të dhëmbëve

Mangani

1. Në qelizë - pjesë e enzimave të përfshira në frymëmarrje, oksidimi i acideve yndyrore, rrit aktivitetin e karboksilazës

2. Në bimë - si pjesë e enzimave, merr pjesë në reaksionet e errëta të fotosintezës dhe në reduktimin e nitrateve.

3. Tek kafshët - pjesë e enzimave të fosfatazës të nevojshme për rritjen e kockave

Bromin

1. Në qelizë - pjesë e vitaminës B1, e cila është e përfshirë në zbërthimin e acidit piruvik

Molibden

1. Në qelizë - si pjesë e enzimave, merr pjesë në fiksimin e azotit atmosferik.

2. Në bimë - si pjesë e enzimave, merr pjesë në punën e stomatave dhe enzimave të përfshira në sintezën e aminoacideve.

Bor

1. Ndikon në rritjen e bimëve

Mineralet dhe roli i tyre në qelizë

1. Cilat substanca quhen minerale?
2. Cili proces quhet disociim?
3. Çfarë janë jonet?

Mineralet e qelizës.

Shumica e mineraleve qelizatështë në formë kripërash, të shpërbëra në jone ose në gjendje të ngurtë.

Sipas reagimit të tyre, tretësirat mund të jenë acide, bazike ose neutrale. Aciditeti ose baziciteti i një tretësire përcaktohet nga përqendrimi i joneve H+ në të. Ky përqendrim shprehet duke përdorur një tregues hidrogjeni - pH ("pH"). Një reagim neutral i një lëngu korrespondon me pH = 7.0, një reaksion acid - pH< 7,0 и основной - рН >7.0. Gjatësia e shkallës së pH është nga 0 në 14.0.

Vlera e pH në qeliza është afërsisht 7.0. Ndryshimi i tij me një ose dy njësi është i dëmshëm për qelizën.

PH konstante në qeliza ruhet për shkak të vetive buferike të përmbajtjes së tyre.

Një tretësirë ​​tampon është një zgjidhje që përmban një përzierje të një acidi të dobët dhe kripës së tij të tretshme. Kur aciditeti (përqendrimi i joneve H+) rritet, anionet e lira që vijnë nga kripa kombinohen lehtësisht me jonet e lira H+ dhe i largojnë ato nga tretësira. Kur ulet aciditeti, lëshohen jone shtesë H+. Në këtë mënyrë, një përqendrim relativisht konstant i joneve H+ mbahet në tretësirën buferike.

Disa komponime organike, në veçanti proteinat, gjithashtu kanë veti buferike.

Duke qenë përbërës të sistemeve tampon të trupit, jonet përcaktojnë vetitë e tyre - aftësinë për të mbajtur pH në një nivel konstant (afër një reaksioni neutral), pavarësisht nga fakti se produktet acidike dhe alkaline formohen vazhdimisht gjatë procesit metabolik. Pra, sistemi i tamponit të fosfatit gjitarët, i përbërë nga HPO|42- dhe H2PO-4, ruan pH-në e lëngut ndërqelizor brenda 6.9-7.4 Sistemi kryesor bufer i mjedisit jashtëqelizor (plazma e gjakut) është sistemi bikarbonat, i përbërë nga H2CO3 dhe HCO4- dhe ruan pH në 7.4.

Komponimet e azotit, fosforit, kalciumit dhe substancave të tjera inorganike përdoren për sintezën e molekulave organike (aminoacide, proteina, acidet nukleike dhe etj.).

Jonet e disa metaleve (Mg, Ca, Ze, Cu, Mn, Mo, Br, Co) janë përbërës të shumë enzimave, hormoneve dhe vitaminat ose aktivizoni ato. Për shembull, joni Fe është pjesë e hemoglobinës së gjakut, dhe joni Zn është pjesë e hormonit të insulinës. Me mungesën e tyre, proceset më të rëndësishme të jetës së qelizave prishen.

Sistemi buferik.

1. Në çfarë forme janë të pranishme mineralet në organizmat e gjallë?
2. Cili është roli i joneve inorganike në qelizë?
3. Cili është roli i joneve në sistemet buferike të trupit?
4. Pse mungesa ose mungesa e disa joneve metalike çon në ndërprerje të funksionimit të qelizave?

Acidet inorganike dhe kripërat e tyre luajnë një rol të rëndësishëm në jetën e organizmave. Kështu, acidi klorhidrik është pjesë e lëngut gastrik dhe krijon kushte për tretjen e proteinave ushqimore. Mbetjet e acidit sulfurik ndihmojnë në largimin e substancave të patretshme në ujë nga trupi.

Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologjia klasa e 10-të
Dërguar nga lexuesit nga faqja e internetit

Përmbajtja e mësimit shënimet e mësimit dhe kuadri mbështetës i prezantimit të mësimit metodat e përshpejtimit dhe teknologjitë ndërvepruese ushtrime të mbyllura (vetëm për përdorim nga mësuesi) vlerësim Praktikoni detyra dhe ushtrime, autotest, seminare, laboratorë, raste niveli i vështirësisë së detyrave: normal, i lartë, detyra shtëpie olimpiadë Ilustrime ilustrime: videoklipe, audio, fotografi, grafikë, tabela, komike, abstrakte multimediale, këshilla për kuriozët, fletë mashtrimi, humor, shëmbëlltyra, shaka, thënie, fjalëkryqe, citate Shtesa testimi i jashtëm i pavarur (ETT) tekstet shkollore pushime tematike bazë dhe shtesë, parullat artikuj veçori kombëtare fjalor termash të tjera Vetëm për mësuesit

Mineralet në qelizë janë në formën e kripërave në gjendje të ngurtë, ose të shpërbëra në jone.
Jonet inorganike paraqitur kationet Dhe anionet kripërat minerale.

Shembull:

Kationet: K, Na +, Ca 2, Mg 2, NH 4 +

Anionet: Cl − , H 2 PO 4 − , HPO 4 2 − , HCO 3 − , NO 3 − , SO 4 − , PO 4 3 − , CO 3 2 −

Së bashku me përbërjet organike të tretshme, jonet inorganike ofrojnë performancë të qëndrueshme presioni osmotik.

Përqendrimi i kationeve dhe anioneve në qelizë dhe në mjedisin e saj është i ndryshëm. Brenda qelizës mbizotërojnë kationet K dhe jone të mëdha organike negative në lëngjet periqelizore ka gjithmonë më shumë jone Na + dhe Cl-. Si rezultat, diferencë potenciale midis përmbajtjes së qelizës dhe mjedisit të saj, duke siguruar procese të tilla të rëndësishme si nervozizmi dhe transmetimi i ngacmimit përgjatë një nervi ose muskuli.

Si përbërës të sistemeve tampon të trupit, jonet përcaktojnë vetitë e tyre - aftësinë për të mbajtur pH në një nivel konstant (afër një reagimi neutral), pavarësisht nga fakti se produktet acidike dhe alkaline formohen vazhdimisht gjatë procesit metabolik.

Shembull:

Anionet acid fosforik(HPO 4 2 − dhe H 2 PO 4 −) krijojnë sistemin buferik të fosfatit të gjitarëve, duke ruajtur pH të lëngut ndërqelizor brenda intervalit 6,9 - 7,4.
Acidi karbonik dhe anionet e tij(H 2 CO 3 dhe CO 3 2 −) krijojnë një sistem buferik bikarbonat dhe ruajnë pH të mjedisit jashtëqelizor (plazma e gjakut) në 7.4.

Komponimet e azotit, fosforit, kalciumit dhe substancave të tjera inorganike përdoren për sintezën e molekulave organike (aminoacide, proteina, acide nukleike, etj.).

Shembull:

Jonet e disa metaleve (Mg, Ca, Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Br, Co) janë përbërës të shumë enzimave, hormoneve dhe vitaminave ose i aktivizojnë ato.

Kaliumi- siguron funksionimin e membranave qelizore, ruan ekuilibrin acido-bazik, ndikon në aktivitetin dhe përqendrimin e magnezit.

Jonet Na + dhe K kontribuojnë në përcjelljen e impulseve nervore dhe ngacmueshmërinë e qelizave. Këta jone janë gjithashtu pjesë e pompës së natrium-kaliumit (transport aktiv) dhe krijojnë potencialin transmembranor të qelizave (siguron përshkueshmërinë selektive të membranës qelizore, e cila arrihet për shkak të ndryshimit të përqendrimeve të joneve Na + dhe K: atje është më shumë K brenda qelizës, më shumë Na + jashtë).

Jonet luajnë një rol kyç në rregullimin e tkurrjes së muskujve kalciumit(Ca2). Miofibrilet kanë aftësinë të ndërveprojnë me ATP dhe tkurren vetëm në prani të përqendrimeve të caktuara të joneve të kalciumit në mjedis. Jonet e kalciumit janë gjithashtu të nevojshme për procesin e koagulimit të gjakut.

Hekuriështë pjesë e hemoglobinës së gjakut.

Një qelizë nuk është vetëm një njësi strukturore e të gjitha gjallesave, një lloj blloku ndërtues i jetës, por edhe një fabrikë e vogël biokimike në të cilën ndodhin transformime dhe reaksione të ndryshme çdo fraksion të sekondës. Kështu formohen përbërësit strukturorë të nevojshëm për jetën dhe rritjen e trupit: mineralet e qelizave, uji dhe përbërjet organike. Prandaj, është shumë e rëndësishme të dini se çfarë do të ndodhë nëse njëra prej tyre nuk është e mjaftueshme. Çfarë roli luajnë komponimet e ndryshme në jetën e këtyre grimcave të vogla strukturore të sistemeve të gjalla, të padukshme për syrin e lirë? Le të përpiqemi ta kuptojmë këtë çështje.

Klasifikimi i substancave qelizore

Të gjitha përbërjet që përbëjnë masën e qelizës, formojnë pjesët strukturore të saj dhe janë përgjegjëse për zhvillimin e saj, ushqimin, frymëmarrjen, zhvillimin plastik dhe normal, mund të ndahen në tre grupe të mëdha. Këto janë kategori të tilla si:

• organike;
• substanca qelizore inorganike (kripëra minerale);
• ujë.

Shpesh ky i fundit klasifikohet si grupi i dytë i përbërësve inorganikë. Përveç këtyre kategorive, ne mund të identifikojmë ato që përbëhen nga kombinimi i tyre. Këto janë metale që janë pjesë e molekulës së komponimeve organike (për shembull, molekula e hemoglobinës që përmban një jon hekuri është proteinë në natyrë).

Mineralet e qelizave

Nëse flasim konkretisht për përbërjet minerale ose inorganike që përbëjnë çdo organizëm të gjallë, atëherë ato janë gjithashtu të ndryshme në natyrë dhe në përmbajtjen sasiore. Prandaj, ata kanë klasifikimin e tyre.

Të gjitha përbërjet inorganike mund të ndahen në tre grupe.

1. Makroelementet. Ata, përmbajtja e të cilëve brenda qelizës është më shumë se 0.02% e masës totale të substancave inorganike. Shembuj: karboni, oksigjeni, hidrogjeni, azoti, magnezi, kalciumi, kaliumi, klori, squfuri, fosfori, natriumi.
2. Mikroelementet - më pak se 0.02%. Këto përfshijnë: zink, bakër, krom, selen, kobalt, mangan, fluor, nikel, vanadium, jod, germanium.
3. Ultramikroelemente - përmbajtja më pak se 0.0000001%. Shembuj: ari, ceziumi, platini, argjendi, merkuri dhe disa të tjera.

Ju gjithashtu mund të theksoni veçanërisht disa elementë që janë organogjenë, domethënë ato formojnë bazën e përbërjeve organike nga të cilat është ndërtuar trupi i një organizmi të gjallë. Këto janë elementë të tillë si:

• hidrogjen;
• nitrogjen;
• karboni;
• oksigjen.

Ata ndërtojnë molekula proteinash (baza e jetës), karbohidrate, lipide dhe substanca të tjera. Megjithatë, mineralet janë gjithashtu përgjegjëse për funksionimin normal të trupit. Përbërja kimike e një qelize arrin në dhjetëra elementë nga tabela periodike, të cilët janë çelësi i jetës së suksesshme. Vetëm rreth 12 nga të gjithë atomet nuk luajnë një rol fare, ose është i papërfillshëm dhe i pa studiuar.

Veçanërisht të rëndësishme janë disa kripëra, të cilat duhet t'i furnizohen organizmit me ushqim çdo ditë në sasi të mjaftueshme që të mos zhvillohen sëmundje të ndryshme. Për bimët, kjo është, për shembull, natriumi për njerëzit dhe kafshët, kjo është kripërat e kalciumit, kripa e tryezës si burim natriumi dhe klori, etj.

Uji

Substancat minerale të qelizës kombinohen me ujin në një grup të përbashkët, kështu që është e pamundur të mos thuhet për rëndësinë e tij. Çfarë roli luan në trupin e qenieve të gjalla? I madh. Në fillim të artikullit, ne krahasuam një qelizë me një fabrikë biokimike. Pra, të gjitha shndërrimet e substancave që ndodhin çdo sekondë kryhen në mjedisin ujor. Është një tretës dhe medium universal për ndërveprimet kimike, proceset e sintezës dhe dekompozimit.

Përveç kësaj, uji është pjesë e mjedisit të brendshëm:

• citoplazmë;
• lëngu i qelizave në bimë;
• gjak në kafshë dhe njerëz;
• urinë;
• pështymë dhe lëngje të tjera biologjike.

Dehidratimi do të thotë vdekje për të gjithë organizmat pa përjashtim. Uji është një mjedis jetese për një numër të madh përfaqësuesish të ndryshëm të florës dhe faunës. Prandaj, është e vështirë të mbivlerësohet rëndësia e kësaj është vërtet pafundësisht e madhe.

Makronutrientët dhe rëndësia e tyre

Mineralet e qelizës kanë një rëndësi të madhe për funksionimin normal të saj. Para së gjithash, kjo vlen për makroelementët. Roli i secilit prej tyre është studiuar në detaje dhe është vendosur prej kohësh. Ne kemi renditur tashmë se cilët atome përbëjnë grupin e makroelementeve më lart, kështu që nuk do të përsërisim veten. Le të përshkruajmë shkurtimisht rolin e atyre kryesore.

1. Kalciumi. Kripërat e tij janë të nevojshme për furnizimin e trupit me jonet Ca 2+. Vetë jonet përfshihen në proceset e ndalimit dhe koagulimit të gjakut, duke siguruar ekzocitozën e qelizave, si dhe kontraktimet e muskujve, përfshirë ato kardiake. Kripërat e patretshme janë baza e kockave dhe dhëmbëve të fortë të kafshëve dhe njerëzve.
2. Kaliumi dhe natriumi. Ato ruajnë gjendjen e qelizës dhe formojnë një pompë natriumi-kaliumi për zemrën.
3. Klori - merr pjesë në sigurimin e neutralitetit elektrik të qelizës.
4. Fosfori, squfuri, azoti janë përbërës të shumë përbërjeve organike dhe gjithashtu marrin pjesë në funksionin e muskujve dhe përbërjen e kockave.

Sigurisht, nëse e konsiderojmë më në detaje çdo element, atëherë mund të thuhet shumë si për tepricën e tij në trup ashtu edhe për mungesën e tij. Në fund të fundit, të dyja janë të dëmshme dhe çojnë në lloje të ndryshme sëmundjesh.

Mikroelementet

I madh është edhe roli i mineraleve në qelizë, që bëjnë pjesë në grupin e mikroelementeve. Pavarësisht se përmbajtja e tyre është shumë e vogël në qelizë, pa to ajo nuk do të mund të funksionojë normalisht për një kohë të gjatë. Më të rëndësishmit nga të gjithë atomet e listuara më sipër në këtë kategori janë:

• zink;
• bakri;
• selenium;
• fluor;
• kobalt.

Nivelet normale të jodit janë të nevojshme për të ruajtur funksionin e tiroides dhe prodhimin e hormoneve. Fluori i nevojitet trupit për të forcuar smaltin e dhëmbëve, dhe bimët për të ruajtur elasticitetin dhe ngjyrën e pasur të gjetheve.

Zinku dhe bakri janë elementë që gjenden në shumë enzima dhe vitamina. Ata janë pjesëmarrës të rëndësishëm në proceset e sintezës dhe shkëmbimit plastik.

Seleni është një pjesëmarrës aktiv në proceset rregullatore dhe është një element i nevojshëm për funksionimin e sistemit endokrin. Kobalti ka një emër tjetër - vitaminë B 12, dhe të gjitha përbërjet në këtë grup janë jashtëzakonisht të rëndësishme për sistemin imunitar.

Prandaj, funksionet e substancave minerale në qelizë, të cilat formohen nga mikroelementet, nuk janë më pak se ato të kryera nga makrostrukturat. Prandaj, është e rëndësishme të konsumohen të dyja në sasi të mjaftueshme.

Ultramikroelemente

Substancat minerale të qelizës, të cilat formohen nga ultramikroelementet, nuk luajnë një rol aq të rëndësishëm sa më sipër. Megjithatë, mungesa e tyre afatgjatë mund të çojë në zhvillimin e pasojave shumë të pakëndshme dhe ndonjëherë shumë të rrezikshme për shëndetin.

Për shembull, seleni gjithashtu i përket këtij grupi. Mungesa e tij afatgjatë provokon zhvillimin e tumoreve kancerogjene. Prandaj, konsiderohet i domosdoshëm. Por ari dhe argjendi janë metale që ndikojnë negativisht tek bakteret, duke i shkatërruar ato. Prandaj, brenda qelizave ato luajnë një rol baktericid.

Sidoqoftë, në përgjithësi, duhet thënë se funksionet e ultramikroelementeve ende nuk janë zbuluar plotësisht nga shkencëtarët dhe rëndësia e tyre mbetet e paqartë.

Metalet dhe organikët

Shumë metale gjenden në molekulat organike. Për shembull, magnezi është një koenzimë e klorofilit, e nevojshme për fotosintezën e bimëve. Hekuri është pjesë e molekulës së hemoglobinës, pa të cilën është e pamundur të marrësh frymë. Bakri, zinku, mangani dhe të tjerët janë pjesë e molekulave të enzimave, vitaminave dhe hormoneve.

Natyrisht, të gjitha këto komponime janë të rëndësishme për trupin. Është e pamundur t'i klasifikosh ato plotësisht si minerale, por ato ende duhet të jenë pjesërisht.

Mineralet e qelizave dhe rëndësia e tyre: klasa 5, tabela

Për të përmbledhur atë që thamë gjatë artikullit, ne do të hartojmë një tabelë të përgjithshme në të cilën do të pasqyrojmë se cilat përbërje minerale ekzistojnë dhe pse janë të nevojshme. Mund të përdoret kur ua shpjegon këtë temë nxënësve të shkollës, për shembull, në klasën e pestë.

Kështu, lëndët minerale të qelizës dhe rëndësia e tyre do të mësohen nga nxënësit e shkollës gjatë fazës kryesore të edukimit.

Pasojat e mungesës së përbërjeve minerale

Kur themi se roli i mineraleve në qelizë është i rëndësishëm, duhet të japim shembuj që vërtetojnë këtë fakt.

Le të rendisim disa sëmundje që zhvillohen me mungesë ose tepricë të ndonjë prej përbërësve të identifikuar gjatë artikullit.

1. Hipertensioni.
2. Ishemia, dështimi i zemrës.
3. Goiter dhe sëmundje të tjera të gjëndrës tiroide (sëmundja Graves dhe të tjera).
4. Anemia.
5. Rritja dhe zhvillimi jo i duhur.
6. Tumoret kanceroze.
7. Fluoroza dhe kariesi.
8. Sëmundjet e gjakut.
9. Çrregullim i sistemit muskulor dhe nervor.
10. Dispepsi.

Sigurisht, kjo nuk është një listë e plotë. Prandaj, është e nevojshme të siguroheni me kujdes që dieta ditore të jetë e saktë dhe e ekuilibruar.

Nga ky mësim do të mësoni për rolin e përbërjeve minerale të mikro- dhe makroelementeve në jetën e organizmave të gjallë. Do të njiheni me treguesin e hidrogjenit të mjedisit - pH, do të mësoni se si ky tregues lidhet me fiziologjinë e trupit, si trupi ruan një pH konstant të mjedisit. Zbuloni rolin e anioneve dhe kationeve inorganike në proceset metabolike, mësoni detaje rreth funksioneve të kationeve të Na, K dhe Ca në trup, si dhe cilat metale të tjera janë pjesë e trupit tonë dhe cilat janë funksionet e tyre.

Prezantimi

Tema: Bazat e citologjisë

Mësimi: Mineralet dhe roli i tyre në jetën e qelizave

1. Hyrje. Mineralet në qelizë

Mineralet përbëjnë nga 1 deri në 1,5% të peshës së lagësht të qelizës dhe gjenden në qelizë në formën e kripërave të dislokuara në jone, ose në gjendje të ngurtë (Fig. 1).

Oriz. 1. Përbërja kimike e qelizave të organizmave të gjallë

Në citoplazmën e çdo qelize ka përfshirje kristalore, të cilat përfaqësohen nga kripërat pak të tretshme të kalciumit dhe fosforit; Përveç tyre, mund të ketë oksid silikoni dhe komponime të tjera inorganike që marrin pjesë në formimin e strukturave mbështetëse të qelizës - në rastin e skeletit mineral të radiolarëve - dhe trupit, domethënë ato formojnë substancën minerale të kockave. indeve.

2. Jonet inorganike: kationet dhe anionet

Jonet inorganike janë të rëndësishme për jetën e qelizës (Fig. 2).

Oriz. 2. Formulat e joneve kryesore të qelizës

Kationet- kalium, natrium, magnez dhe kalcium.

Anionet- anion klorur, anion bikarbonat, anion hidrogjenfosfat, anion dihidrogjen fosfat, anion karbonat, anion fosfat dhe anion nitrat.

Le të shqyrtojmë kuptimin e joneve.

Jonet, të vendosura në anët e kundërta të membranave qelizore, formojnë të ashtuquajturin potencial transmembranor. Shumë jone shpërndahen në mënyrë të pabarabartë midis qelizës dhe mjedisit. Kështu, përqendrimi i joneve të kaliumit (K+) në qelizë është 20-30 herë më i lartë se në mjedis; dhe përqendrimi i joneve të natriumit (Na+) është dhjetë herë më i ulët në qelizë sesa në mjedis.

Falë ekzistencës gradientët e përqendrimit, kryhen shumë procese jetike, si tkurrja e fibrave muskulore, ngacmimi i qelizave nervore dhe transferimi i substancave nëpër membranë.

Kationet ndikojnë në viskozitetin dhe rrjedhshmërinë e citoplazmës. Jonet e kaliumit ulin viskozitetin dhe rrisin rrjedhshmërinë, jonet e kalciumit (Ca2+) kanë efekt të kundërt në citoplazmën e qelizës.

Anionet e acideve të dobëta - anion bikarbonat (HCO3-), anion hidrogjen fosfat (HPO42-) - janë të përfshirë në ruajtjen e ekuilibrit acid-bazë të qelizës, d.m.th. pHmjedisi. Sipas reagimit të tyre, zgjidhjet mund të jenë i thartë, neutrale Dhe kryesore.

Aciditeti ose baziteti i një tretësire përcaktohet nga përqendrimi i joneve të hidrogjenit në të (Fig. 3).

Oriz. 3. Përcaktimi i aciditetit të një solucioni duke përdorur një tregues universal

Ky përqendrim shprehet duke përdorur treguesin e pH, gjatësia e shkallës është nga 0 në 14. PH e mjedisit neutral është rreth 7. Mjeti acid është më i vogël se 7. Mjeti bazë është më shumë se 7. Ju mund ta përcaktoni shpejt pH-në e mediumit duke përdorur letra ose shirita tregues (shiko videon).

Ne zhysim letrën treguese në tretësirë, më pas heqim shiritin dhe krahasojmë menjëherë ngjyrën e zonës treguese të shiritit me ngjyrat e shkallës standarde të krahasimit që përfshihet në komplet, duke vlerësuar ngjashmërinë e ngjyrës dhe duke përcaktuar pH vlera (shiko videon).

3. pH e mjedisit dhe roli i joneve në mirëmbajtjen e tij

Vlera e pH në qelizë është afërsisht 7.

Një ndryshim në pH në një drejtim ose në një tjetër ka një efekt të dëmshëm në qelizë, pasi proceset biokimike që ndodhin në qelizë ndryshojnë menjëherë.

Qëndrueshmëria e pH-së së qelizave ruhet falë vetitë e tamponit përmbajtjen e tij. Një zgjidhje tampon është një zgjidhje që mban një vlerë konstante të pH. Në mënyrë tipike, një sistem tampon përbëhet nga një elektrolit i fortë dhe i dobët: një kripë dhe një bazë e dobët ose acid i dobët që e formojnë atë.

Efekti i një solucioni buferik është se i reziston ndryshimeve në pH të mjedisit. Një ndryshim në pH të mediumit mund të ndodhë për shkak të përqendrimit të tretësirës ose hollimit me ujë, acid ose alkali. Kur rritet aciditeti, domethënë përqendrimi i joneve të hidrogjenit, anionet e lira, burimi i të cilave është kripa, ndërveprojnë me protonet dhe i largojnë ato nga tretësira. Kur aciditeti zvogëlohet, tendenca për të lëshuar protone rritet. Në këtë mënyrë, pH mbahet në një nivel të caktuar, domethënë përqendrimi i protoneve mbahet në një nivel të caktuar konstant.

Disa komponime organike, në veçanti proteinat, gjithashtu kanë veti buferike.

Kationet e magnezit, kalciumit, hekurit, zinkut, kobaltit, manganit janë pjesë e enzimave dhe vitaminave (shiko videon).

Kationet metalike janë pjesë e hormoneve.

Zinku është pjesë e insulinës. Insulina është një hormon pankreatik që rregullon nivelet e glukozës në gjak.

Magnezi është pjesë e klorofilit.

Hekuri është pjesë e hemoglobinës.

Me mungesë të këtyre kationeve, proceset jetësore të qelizës prishen.

4. Jonet e metaleve si kofaktorë

Rëndësia e joneve të natriumit dhe kaliumit

Jonet e natriumit dhe kaliumit shpërndahen në të gjithë trupin, ndërsa jonet e natriumit përfshihen kryesisht në lëngun ndërqelizor, dhe jonet e kaliumit përmbahen brenda qelizave: 95% e joneve kaliumi të përmbajtura brenda qelizave, dhe 95% të joneve natriumi të përfshira në lëngjet ndërqelizore(Fig. 4).

I lidhur me jonet e natriumit presioni osmotik lëngjeve, mbajtjes së ujit të indeve dhe transportit, ose transporti substanca të tilla si aminoacide dhe sheqerna përmes membranës.

Rëndësia e kalciumit në trupin e njeriut

Kalciumi është një nga elementët më të bollshëm në trupin e njeriut. Pjesa më e madhe e kalciumit gjendet në kocka dhe dhëmbë. Fraksioni i kalciumit jo kockor përbën 1% të sasisë totale të kalciumit në trup. Kalciumi jashtëkockor ndikon në koagulimin e gjakut, si dhe në ngacmueshmërinë neuromuskulare dhe tkurrjen e fibrave muskulore.

Sistemi buferik i fosfatit

Sistemi buferik i fosfatit luan një rol në ruajtjen e ekuilibrit acido-bazik të trupit, përveç kësaj, ai ruan ekuilibrin në lumenin e tubulave të veshkave, si dhe lëngun ndërqelizor.

Sistemi buferik i fosfatit përbëhet nga dihidrogjen fosfat dhe hidrogjenfosfat. Fosfati i hidrogjenit lidhet, domethënë neutralizon protonin. Fosfati dihidrogjen lëshon një proton dhe ndërvepron me produktet alkaline që hyjnë në gjak.

Sistemi buferik i fosfatit është pjesë e sistemit buferik të gjakut (Fig. 5).

Sistemi buferik i gjakut

Në trupin e njeriut, ekzistojnë gjithmonë kushte të caktuara për një zhvendosje në reagimin normal të mjedisit të indeve, për shembull, gjaku, drejt acidozës (acidifikimit) ose alkalozës (deoksidimi - një zhvendosje lart e pH).

Produkte të ndryshme hyjnë në gjak, për shembull, acidi laktik, acidi fosforik, acidi sulfurik, i formuar si rezultat i oksidimit të përbërjeve organofosforike ose proteinave që përmbajnë squfur. Në këtë rast, reagimi i gjakut mund të zhvendoset drejt ushqimeve acidike.

Kur hani produkte të mishit, përbërjet acidike hyjnë në gjak. Kur hahet ushqime bimore, bazat hyjnë në gjak.

Megjithatë, pH e gjakut mbetet në një nivel të caktuar konstant.

Ka në gjak sistemet buferike, të cilat ruajnë pH në një nivel të caktuar.

Sistemet tampon gjaku përfshijnë:

Sistemi buferik i karbonatit,

Sistemi buferik i fosfatit,

Sistemi tampon i hemoglobinës,

Sistemi buferik i proteinave plazmatike (Fig. 6).

Ndërveprimi i këtyre sistemeve tampon krijon një pH të caktuar konstant të gjakut.

Kështu, sot kemi parë mineralet dhe rolin e tyre në jetën e qelizës.

Detyre shtepie

Cilat kimikate quhen minerale? Cila është rëndësia e mineraleve për organizmat e gjallë? Nga cilat substanca përbëhen kryesisht organizmat e gjallë? Cilat katione gjenden në organizmat e gjallë? Cilat janë funksionet e tyre? Çfarë anionesh gjenden në organizmat e gjallë? Cili është roli i tyre? Çfarë është një sistem buffer? Cilat sisteme tampon gjaku dini? Me çfarë lidhet përmbajtja e mineraleve në trup?

1. Përbërja kimike e organizmave të gjallë.

2. Wikipedia.

3. Biologjia dhe mjekësia.

4. Qendër arsimore.

Bibliografi

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Biologjia e përgjithshme 10-11 klasa Bustard, 2005.

2. Biologji. Klasa 10. Biologji e përgjithshme. Niveli bazë / P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina dhe të tjerët - botimi i 2-të, i rishikuar. - Ventana-Graf, 2010. - 224 f.

3. Belyaev D.K. Biologji 10-11. Biologji e përgjithshme. Një nivel bazë të. - Botimi i 11-të, stereotip. - M.: Arsimi, 2012. - 304 f.

4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologjia 10-11 klasa. Biologji e përgjithshme. Një nivel bazë të. - Botimi i 6-të, shto. - Bustard, 2010. - 384 f.