Роль органічних речовин в життєдіяльності клітини
У клітці знаходиться безліч органічних і мінеральних речовин. Всі речовини складаються з хімічних елементів. За їх процентному змісту в клітині виділяють макро-, мікро – і ультрамікроелементи.
До макроелементів відносять водень, вуглець, кисень, азот. Вони становлять майже 98% всіх хімічних елементів клітини і входять до складу всіх життєво необхідних органічних речовин. Мікроелементи містяться в клітці у десятих і сотих частках відсотка. Це магній, калій, сірка, фосфор, залізо, натрій, кальцій, хлор. Всього їх близько 2-3%. Ультрамікроелементи виявляються у винятково малих кількостях. До них належать мідь, цинк, йод, фтор, марганець, кобальт, нікель та інші.
Мікро – та ультрамікроелементи надзвичайно важливі для життєдіяльності як певної клітини, так і організму в цілому. Вони входять до складу ферментів, гормонів, вітамінів. Наприклад мідь містять ферменти, що беруть участь в тканинному диханні. В гормону інсуліну міститься цинк, кобальт – компонент вітаміну В12.
Вода – просте неорганічне з’єднання, найважливіший компонент клітини. Вода – найкращий розчинник для таких речовин, як сіль, цукор, спирти, деякі білки (гістони, альбуміни). Ці речовини називаються гідрофільними. Вода має високу теплоємність і високу теплопровідність, що забезпечує сталість температурного режиму клітини і рівномірний розподіл тепла між сусідніми клітинами, тканинами, органами. Вода створює і визначає пружність і обсяг клітини. Вода необхідна для фотосинтезу і гідролізу речовин. Різна концентрація розчинених у воді іонів у клітині і поза її підтримує різницю потенціалів, необхідну для проходження через мембрану різних молекул, для передачі збудження по нерву.
До органічних речовин відносять вуглеводи, ліпіди, білки, нуклеїнові кислоти. Вони складають близько 90% сухої маси клітини. У тваринних клітинах вміст вуглеводів коливається від 1% до 5% (у клітинах печінки), в рослинних доходить до 70%. Вуглеводи беруть участь у синтезі нуклеїнових кислот (пентози, глюкози, фруктози, гектози) є постачальниками енергії, можуть відкладатися в клітинах як запасне речовина (крохмаль) або використовуватися в якості будівельного матеріалу (целюлоза).
Ліпіди є продуктом взаємодії жирних кислот і спиртів. Основні функції ліпідів: енергетичне депо, структурна (фосфоліпіди входять до складу мембран), деякі ліпіди є гормонами (статеві гормони). Крім того, ліпіди сприяють термоізоляції, є джерелом метаболічної води.
Білки є головним компонентом клітини, бо існує безліч функцій, виконуваними білковими молекулами: ферментативна (каталізатори хімічних реакцій), структурна (входять до складу мембран, клітинних органел); скорочувальна (забезпечують рух внутрішньоклітинних структур), транспортна (перенесення різних молекул), запасаються (забезпечують харчування).
Серед нуклеїнових кислот розрізняють дезоксирибонуклеїнову і рибонуклеїнової кислоти.
ДНК – найбільші біополімери клітини, в яких зберігається вся спадкова інформація. Вона кодується азотистими підставами нуклеотидів, що становлять подвійну спіральну молекулу.
РНК – другий вид нуклеїнових кислот клітини. Ці молекули значно менше за розміром, складаються з одного ланцюга нуклеотидів. Залежно від виконуваних функцій розрізняють три види РНК: інформаційну, транспортну, рибосомну.