Неорганічні речовини в природі

Вода – найпоширеніша речовина в живих істотах. У багатоклітинних організмах вода становить до 80% маси. У людини вміст води в різних органах коливається від 10% (у клітинах емалі зубів) до 85% (в клітинах головного мозку).

Молекула води полярна (диполь). Центри її позитивного (у атомів водню) і негативного (у кисню) зарядів рознесені. Атом кисню молекули води притягається до атома водню іншої молекули з утворенням так званої водневої зв’язку. Її міцність в 5-10 разів менше міцності ковалентних зв’язків, якими сполучені водень і кисень всередині молекули. Кожна молекула води здатна зв’язатися з кількома іншими. В результаті формується складна мережа пов’язаних молекул. Інша стабілізуючий властивість води пов’язане з високим значенням теплоти її випаровування і конденсації. При падінні температури повітря пари води конденсуються, виділяючи тепло, що охороняє рослини від переохолодження. У спекотну погоду на випаровування води з поверхні рослин йде багато тепла, що захищає рослини від перегріву. Вода володіє і високу теплопровідність, забезпечуючи рівномірний розподіл температури в тканинах. А взимку остившая нижче +4 С вода стає легшою і не опускається на дно, а піднімається до поверхні, захищаючи водойми від промерзання.

Завдяки сильній полярності молекул вода здатна розчиняти величезна кількість неорганічних і органічних речовин. У нерастворенном вигляді багато життєво важливі сполуки не проникають через клітинну мембрану. Як хороший розчинник вода забезпечує надходження в клітину необхідних речовин, видалення з неї продуктів життєдіяльності, а також пересування речовин в організмі в складі міжклітинної рідини, крові, лімфи і соків у рослин.

Молекули води за допомогою електростатичного впливу розщеплюють молекули різних сполук на катіони й аніони (з розривом ковалентного зв’язку), які потім швидко вступають в хімічні реакції. Тому більшість біохімічних перетворень в організмах відбувається саме у водному середовищі. У результаті взаємодії молекул білків і вуглеводів з молекулами води за участю ферментів відбувається гідроліз – розщеплення цих складних макромолекул на більш прості сполуки.

Добре розчинні у воді солі, кислоти, луги, а також органічні сполуки – цукру, амінокислоти, спирти. Ці речовини називають гідрофільними (<грец. Phileo люблю). Практично не розчинні у воді воску і жири. Такі сполуки називають гідрофобними (<грец. Phobos страх). Молекули гідрофільних речовин, як правило, полярні; вони здатні інтенсивно взаємодіяти з молекулами води, тобто розчинятися. Молекули гідрофобних сполук слабо взаємодіють з молекулами води і не розчиняються.

Дивовижна пристосованість води до життєдіяльності всіх організмів одним вченим дозволяє припустити мимовільне поява життя в водах первісного океану, інших приводить до думки про сотворення світу.

Солі. Велика частина неорганічних речовин знаходиться в клітці у вигляді солей. Вони утворені катіонами К +, Na +, Mg +, Са + і аніонами соляної, сірчаної, фосфорної та вугільної кислот.

Катіони К +, Na +, Ca + забезпечують подразливість клітини. Різне їх кількість на зовнішній і внутрішній стороні мембрани створює різницю потенціалів, що дозволяє передавати збудження по нерву і м’язі. Зміст К + в м’язових клітинах в 30 разів вище, ніж у крові; Na + бере участь у транспорті глюкози, інших цукрів, амінокислот; Ca + і Mg + активують ряд ферментів. Аніони вугільної та фосфорної кислот зумовлюють буферність клітини – властивість підтримувати необхідну для нормальної життєдіяльності слабощелочную середу.

Деякі нерозчинні у воді солі входять до складу організмів в твердому вигляді. Міцність кісткової тканини надає міститься в її міжклітинній речовині фосфат кальцію, а міцні раковини молюсків складаються з карбонату кальцію.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 4.00 out of 5)

Неорганічні речовини в природі