Значение неорганических веществ сообщение

Обновлено: 30.06.2024

Химическое соединение — это вещество, состоящее из атомов или ионов двух и более элементов, которые химически связаны друг с другом, тогда как химический элемент — это вещество только одного типа атома.

Примерами неорганических веществ являются: хлорид натрия, латунь, стекло, карбонаты, цианиды, цианаты, карбиды, тиоцианаты, монооксид углерода, двуокись углерода, вода.

Неорганическое соединение — это вещество, которое не содержит ни углерода, ни водорода. Очень многие неорганические соединения на самом деле содержат атомы водорода, такие как вода (H2O) и соляная кислота (HCl), вырабатываемая желудком. Напротив, лишь некоторые неорганические соединения содержит атомы углерода. Диоксид углерода (CO2) — один из немногих примеров.

Большинство неорганических соединений являются ионными соединениями. Это означает, что химическая связь, удерживающая атомы вместе, является ионной связью. Основываясь на компонентах неорганических соединений, ионные соединения можно разделить на основания, кислоты и соли.

Ионная связь — это связь, при которой происходит полный перенос электрона от одного атома к другому.

Как можно обнаружить неорганические вещества

Неорганические соединения могут состоять из тяжелых металлов и токсичных элементов (например, свинца, ртути, хрома, мышьяка и т. д.) в чистом виде или в сочетании с другими элементами.

Эти соединения существуют в основном в твердой фазе, но могут также существовать при температурах окружающей среды в газовой фазе, если они мелкодисперсные (состоят из отдельных мелких частиц) или имеют высокое давление паров (например, ртуть, сероводород), либо в жидкой фазе, если растворимы в воде.

В целом нежелательная (например, токсичная или опасная) природа этих соединений обусловлена элементами, которые они содержат, а не их структурой. Следовательно, нежелательные вещества в большинстве неорганических соединений не могут быть устранены путем окисления или термического разложения этих соединений. Заметные исключения включают такие соединения, как сероводород (H2S) и аммиак (NH3), которые при окислении становятся гораздо менее токсичными.

Обработка твердых неорганических соединений электрическими или термическими средствами чаще всего осуществляется путем связывания опасных неорганических компонентов в некристаллический стеклообразный продукт, устойчивый к выщелачиванию.

При правильных условиях неорганические твердые частицы также могут быть удалены из газообразных сред с помощью электростатической фильтрации. Водные растворы неорганических соединений могут быть обработаны для уменьшения их объема и веса путем испарения.

Характеристика, свойства, какую роль играют

Неорганическое соединение является противоположностью органического соединения. Неорганическое вещество можно рассматривать как соединение, не содержащее связи углерод-водород, также называемой связью C-H. Более того, неорганические соединения, как правило, представляют собой минералы или соединения на геологической основе, которые не содержат связей углерод-водород.

Не все, но большинство неорганических соединений содержат металл. Тем не менее существует бесчисленное множество соединений, подпадающих под категорию неорганических. На самом деле большинство всех соединений в этой вселенной являются неорганическими по своей природе.

По этой причине неорганические соединения имеют огромное количество практических применений в реальном мире. Поскольку большинство соединений являются неорганическими, они могут принимать множество форм и обладать множеством различных характеристик.

Характеристика неорганических веществ

Так как многие неорганические соединения содержат некоторый тип металла (щелочной, переходный и т. д.), они, как правило, способны проводить электричество. Например, находясь в твердом состоянии, неорганические соединения являются плохими проводниками электричества.

Однако в жидкой фазе неорганические соединения обладают высокой проводимостью. В этой фазе электроны неорганических соединений способны двигаться очень свободно, и это движение электронов отмечается как электричество.

Благодаря ионным связям, обычно встречающимся в неорганических соединениях, они очень прочно удерживаются вместе и обладают чрезвычайно высокими температурами плавления и кипения.

Поскольку неорганические соединения при сгорании приобретают уникальный цвет, их можно использовать в качестве маркера для идентификации используемого металла.

Характерной чертой неорганических соединений является их способность образовывать кристаллы. Природа связей, присущих неорганическим соединениям, позволяет им выращивать кристаллы в насыщенных растворах.

Биологическое значение неорганических веществ

Примерами распространенных повседневных неорганических соединений являются вода, хлорид натрия (соль), бикарбонат натрия (пищевая сода), карбонат кальция (пищевой источник кальция) и соляная кислота (промышленная соляная кислота).

Неорганические соединения обычно имеют высокие температуры плавления и различную степень электропроводности. Эти свойства делают их полезными, позволяя применять:

  1. В качестве источника азота в удобрениях.
  2. В качестве катализаторов в производстве пластмасс, волокон и полиуретанов.
  3. В реактивном и ракетном топливе и взрывчатых веществах.
  4. В качестве реагентов в полимерах (таких, как поливинилхлорид), и в агрохимикатах (таких, как пестициды).
  5. В фармацевтическом производстве.
  6. В качестве химических веществ для очистки и стерилизации воды.
  7. В качестве пигментов в красках, бумаге, чернилах, пластмассах, волокнах, пищевых, косметических и других продуктах.

Неорганические вещества используются в качестве катализаторов, пигментов, покрытий, поверхностно-активных веществ, лекарств, топлива и многого другого. Они часто обладают высокой температурой плавления и специфическими свойствами высокой или низкой электропроводности, что делает их полезными для определенных целей.

  1. Аммиак является источником азота в удобрениях. Это один из основных неорганических химических веществ, используемых в производстве нейлона, волокон, пластмасс, полиуретанов, гидразина (используемого в реактивном и ракетном топливе) и взрывчатых веществ.
  2. Хлор применяется в производстве поливинилхлорида (используется для труб, одежды, мебели и т. д.), агрохимикатов (например, удобрений, инсектицидов или для обработки почвы), фармацевтических препаратов и химикатов для очистки и стерилизации воды.
  3. Диоксид титана — это природный оксид титана, который используется в качестве белого порошкового пигмента в красках, покрытиях, пластмассах, бумаге, чернилах, волокнах, продуктах питания и косметике. Он также обладает хорошими свойствами устойчивости к ультрафиолетовому излучению, и растет спрос на его использование в фотокатализаторах.

Примеры неорганических соединений:

  1. H2O — Вода является простым неорганическим соединением, хотя она содержит водород, ключевой атом (наряду с углеродом) во многих органических соединениях. Атомы в молекуле воды образовали очень простые связи из-за этого недостатка углерода.
  2. HCl — гидрохлорид, известный как соляная кислота. Когда он растворен в воде, представляет собой бесцветную, агрессивную кислоту с довольно высоким рН. Он содержится в желудочном соке многих животных, помогая пищеварению, расщепляя пищу.
  3. CO2 — диоксид углерода. Несмотря на наличие атома углерода в формуле, классифицируется как неорганическое соединение. Это вызвало спор в научном сообществе, в ходе которого были подняты вопросы относительно обоснованности нынешних методов классификации соединений. В настоящее время органические соединения содержат углерод или углеводород, который образует более прочную связь. Связь, образованная углеродом в CO2, не является прочной.
  4. NO2 — газообразный диоксид азота, имеющий различные цвета при различных температурах. Он часто образуется при атмосферных ядерных испытаниях и отвечает за характерный красноватый цвет, отображаемый в грибовидных облаках. Он очень токсичен и образует довольно слабые связи между атомами азота и кислорода.
  5. Fe2O3 — оксид железа (III) является одним из трех основных оксидов железа и считается неорганическим соединением из-за отсутствия атома углерода или углеводорода. Оксид железа (III) встречается в природе в виде гематита и является источником большей части железа для сталелитейной промышленности. Он широко известен как ржавчина и имеет ряд общих характеристик со своим природным аналогом.

Простые неорганические соединения, металлы и неметаллы

Металлы

Металлы — любой из класса веществ, характеризующихся высокой электро- и теплопроводностью, а также пластичностью и высокой отражательной способностью света.

Примерно 3/4 всех известных химических элементов составляют металлы. Наиболее распространенными разновидностями в земной коре являются алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний. Подавляющее большинство металлов содержится в рудах (природных веществах, содержащих минералы), но некоторые из них — такие, как медь, золото, платина и серебро — часто встречаются в свободном состоянии, поскольку они нелегко вступают в реакцию с другими элементами.

Большинство элементов — это металлы. Сюда входят щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы, лантаноиды и актиноиды. В периодической таблице металлы отделены от неметаллов зигзагообразной линией, проходящей через углерод, фосфор, селен, йод и радон.

Эти элементы и те, что справа от них, являются неметаллами. Элементы, расположенные слева от линии, могут называться металлоидами или полуметаллами и обладать свойствами, промежуточными между свойствами металлов и неметаллов. Физические и химические свойства металлов и неметаллов могут быть использованы для их различения.

Физические свойства металлов:

  1. Блестящие.
  2. Хорошие проводники тепла и электричества.
  3. Высокая температура плавления.
  4. Высокая плотность (тяжелая для их размера).
  5. Податливые (могут быть забиты молотком).
  6. Пластичные (могут быть втянуты в провода).
  7. Обычно твердые вещества при комнатной температуре (исключение составляет ртуть).
  8. Непрозрачные, как тонкий лист.
  9. Металлы звучны или издают колокольный звук при ударе.

Химические свойства металлов:

  1. Имеют 1–3 электрона во внешней оболочке каждого атома металла и легко теряют электроны.
  2. Легко поддаются коррозии (например, повреждаются в результате окисления, такого как потускнение или ржавчина).
  3. Легко теряют электроны.
  4. Образуют оксиды, которые являются основными.
  5. Имеют более низкую электроотрицательность.
  6. Являются хорошими восстановителями.

Неметаллы

Неметаллы — это природные материалы, которые не выделяют тепло или электричество и являются структурно хрупкими (не поддаются легкой прокатке, формованию, экструзии или прессованию).

Неметаллы, за исключением водорода, расположены в правой части периодической таблицы. Элементами, которые являются неметаллами, являются водород, углерод, азот, фосфор, кислород, сера, селен, все галогены и благородные газы.

Физические свойства неметаллов:

  1. Не блестящие (тусклый внешний вид).
  2. Плохие проводники тепла и электричества.
  3. Непроводящие твердые тела.
  4. Хрупкие твердые вещества.
  5. Могут быть твердыми веществами, жидкостями или газами при комнатной температуре.
  6. Прозрачные как тонкий лист.
  7. Неметаллы не обладают звучанием.

Химические свойства неметаллов:

  1. Обычно имеют 4-8 электронов во внешней оболочке.
  2. Легко получать или делиться валентными электронами.
  3. Образуют оксиды, которые являются кислыми.
  4. Обладают более высокой электроотрицательностью.
  5. Являются хорошими окислителями.

Как металлы, так и неметаллы принимают разные формы — аллотропы, которые отличаются друг от друга внешним видом и свойствами. Например, графит и алмаз являются двумя аллотропами неметаллического углерода, а феррит и аустенит являются двумя аллотропами железа. В то время как неметаллы могут иметь аллотроп, который кажется металлическим, все аллотропы металлов выглядят как металл.

Металлоиды

Различие между металлами и неметаллами несколько размыто. Элементы, обладающие свойствами как металлов, так и неметаллов, называются полуметаллами или металлоидами. Ступенчатая линия периодической таблицы четко отделяет металлы от неметаллов. Большинство металлов при определенных условиях проявляют свойства неметаллов, а в некоторых ситуациях неметаллы ведут себя как металлы.

Водород — хороший пример элемента, который иногда действует как неметалл, а в других случаях — как металл. В нормальных условиях водород представляет собой газ, действующий как неметалл. Но под высоким давлением он превращается в твердый металл. Даже в виде газа водород часто образует катион +1 (свойство, присущее металлу). Тем не менее иногда он образует анион -1 (свойство неметалла).

Сложные неорганические соединения

Неорганические соединения можно разделить на четыре основных класса: соли, основания, кислоты и вода. Примеры неорганических соединений каждого из них приведены ниже:

Соли — это соединения, которые образуются в результате реакции кислот и оснований, такие реакции обозначаются как реакции нейтрализации. Конечным продуктом реакции между катионами оснований и анионами кислот являются соль и вода. Соли характеризуются своей кристаллической структурой.

  1. Хлорид натрия (NaCl).
  2. Хлорид магния (MgCl).
  3. Сульфат меди (CuSO4).
  4. Бисульфат натрия (NaHSO4).

Основания — это химические вещества, которые нейтрализуют кислоты, отдавая свои электроны, высвобождая ионы гидроксида (OH-), или принимающий протоны. Такие вещества состоят из металлов, связанных гидроксильной группой (XOH-), где X — любой металл.

  1. Гидроксид магния (MgOH).
  2. Гидроксид бария (Ba(OH)2).
  3. Гидроксид лития (LiOH).

Кислоты являются акцепторами электронов и донорами протонов. Они отдают ионы водорода при диссоциации. Они состоят по меньшей мере из одного атома водорода, связанного с кислотным радикалом (например, сульфат-ионом HSO-4). Неорганические кислоты обычно обозначаются как минеральные кислоты, они состоят из водорода, связанного с сопряженными основаниями. Примерами таких кислот являются:

  1. Серная кислота (H2SO4).
  2. Азотная кислота (HNO3).
  3. Фосфорная кислота (H3PO4).
  4. Хромовая кислота (H2CrO4).

Вода, двуокись водорода, является самым распространенным веществом на земле. Она состоит из одного атома кислорода, связанного с двумя атомами водорода.

Неорганические соединения можно найти в земной коре и в океане. Этого следует ожидать, поскольку земная кора и океан богаты минералами.

Неорганические соединения, содержащие углерод

Неорганическое соединение углерода является неорганическим по своей природе (в нем отсутствует связь C-H), тем не менее оно содержит углерод.

Некоторые примеры неорганических соединений углерода можно найти среди карбонатов, соединений, содержащих CO3 2-ион. Один из них известен как кальцинированная сода (карбонат натрия) — Na2CO3. Сода широко используется в промышленности — например, для изготовления стекол и моющих средств.

Хорошие примеры неорганических соединений углерода также можно найти среди карбидов — соединений, которые содержат углерод наряду с менее электроотрицательным элементом. Одним из таких соединений является карбид кальция, или CaC2, используемый для получения другого химического соединения, называемого ацетиленом.

Неорганическое соединение — любое вещество, в котором два или более химических элемента (обычно кроме углерода) объединены в определенных пропорциях.

Соединения углерода классифицируются как органические, когда углерод связан с водородом.

Соединения углерода, такие как карбиды (например, карбид кремния [SiC2]), некоторые карбонаты (например, карбонат кальция [CaCO3]), некоторые цианиды (например, цианид натрия [NaCN]), графит, диоксид углерода и монооксид углерода классифицируются как неорганические.

Углеродсодержащими соединениями, рассматриваемыми как неорганические, являются следующие: карбонаты, цианиды, цианаты, карбиды, тиоцианаты, монооксид углерода и диоксид углерода. Аллотропы углерода, как и алмаз, являются не соединениями, а чистым элементом углерода.

Клетка - единица живого: способность размножаться, видоизменяться и реагировать на раздражения. Строение и химический состав, функции внутриклеточных структур и клеток внутри организма, размножение и развитие. Неорганические вещества и их содержание.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 10.12.2015
Размер файла 15,6 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Реферат

Тема: Неорганические вещества и их роль в клетке

Введение

Наука о клетке называется цитологией (греч. "цитос" клетка, "логос" - наука).

Клетка является единицей живого: она обладает способностью размножаться, видоизменяться и реагировать на раздражения. Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур и клеток внутри организма, размножение и развитие клеток, приспособление клеток к условиям окружающей среды. Впервые название "клетка" применил Роберт Гук в середине XVII в. при рассмотрении под микроскопом, им сконструированным, тонкого среза пробки. Он увидел, что пробка состоит из ячеек - клеток (англ. "cell" - камера, келья). К началу XIX в., после того как появились хорошие микроскопы, были разработаны методы фиксации и окраски клетки, представления о клеточном строении организмов получили общее признание.

Современная клеточная теория включает следующие основные положения:

1. Клетка - основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого.

2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ.

3. Размножение клеток происходит путем их деления, т.е. каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки. Положения о генетической непрерывности относиться не только к клетке в целом, но и некоторым из её более мелких компонентов - к генам и хромосомам, а также к генетическому механизму, обеспечивающему передачу вещества наследственности следующему поколению.

4. В сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.

Клетка - это элементарная живая система, способная к самообновлению, саморегуляции и самопроизведению.

Неорганические вещества и их роль в клетке

Вода. Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, важнейшим является вода. Количество ее составляет от 60 до 95% общей массы клетки. Вода играет важнейшую роль в жизни клеток и живых организмов в целом. Помимо того что она входит в их состав, для многих организмов это еще и среда обитания.

Роль воды в клетке определяется ее уникальными химическими и физическими свойствами, связанными главным образом с малыми размерами молекул, с полярностью ее молекул и с их способностью образовывать друг с другом водородные связи.

Вода как компонент биологических систем выполняет следующие важнейшие функции: клетка химический неорганический

Вода -- универсальный растворитель для полярных веществ, например солей, Сахаров, спиртов, кислот и др. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными. Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно; соответственно возрастает реакционная способность вещества. Именно по этой причине большая часть химических реакций в клетке протекает в водных растворах. Ее молекулы участвуют во многих химических реакциях, например при образовании или гидролизе полимеров. В процессе фотосинтеза вода является донором электронов, источником ионов водорода и свободного кислорода.

Неполярные вещества вода не растворяет и не смешивается с ними, поскольку не может образовывать с ними водородные связи. Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными. Гидрофобные молекулы или их части отталкиваются водой, а в ее присутствии притягиваются друг к другу. Такие взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, а также многих белковых молекул, нуклеиновых кислот и ряда субклеточных структур.

Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. Для разрыва водородных связей, удерживающих молекулы воды, требуется поглотить большое количество энергии. Это свойство обеспечивает поддержание теплового баланса организма при значительных перепадах температуры в окружающей среде. Кроме того, вода отличается высокой теплопроводностью, что позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме.

Вода характеризуется высокой теплотой парообразования, т. е. способностью молекул уносить с собой значительное количество тепла при одновременном охлаждении организма. Благодаря этому свойству воды, проявляющемуся при потоотделении у млекопитающих, тепловой одышке у крокодилов и других животных, транспирации у растений, предотвращается их перегрев.

Для воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение. Это свойство имеет очень важное значение для адсорбционных процессов, для передвижения растворов по тканям (кровообращение, восходящий и нисходящий токи в растениях). Многим мелким организмам поверхностное натяжение позволяет удерживаться на воде или скользить по ее поверхности.

Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма.

У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).

Вода - составная часть смазывающих жидкостей (синовиальной - в суставах позвоночных, плевральной - в плевральной полости, перикардиальной - в околосердечной сумке) и слизей (облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи, слез, спермы и др.

Минеральные соли. солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы. Наибольшее значение имеют катионы (К+, Na+, Са 2+, Mg:+, NH4+) и анионы (С 1, Н 2Р 04 -, НР 042-, НС 03 -, NO32--, SO4 2-) Существенным является не только содержание, но и соотношение ионов в клетке.

Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения. Разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану, а также преобразование энергии.

Анионы фосфорной кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной среды организма на уровне 6,9.

Угольная кислота и ее анионы формируют бикарбонатную буферную систему, поддерживающую рН внеклеточной среды (плазма крови) на уровне 7,4.

Некоторые ионы участвуют в активации ферментов, создании осмотического давления в клетке, в процессах мышечного сокращения, свертывании крови и др.

Ряд катионов и анионов необходим для синтеза важных органических веществ (например, фосфолипидов, АТФ, нуклеотидов, гемоглобина, гемоцианина, хлорофилла и др.), а также аминокислот, являясь источниками атомов азота и серы.

Список литературы

1. Биология для поступающих в ВУЗы. Москва "Высшая школа" 1998 год.

2. Большая Советская Энциклопедия (Электронный вариант).

3. Малая Медицинская Энциклопедия (Электронный вариант).

4. Биология "Человек" 9 класс, Москва, "Дрофа", 2001 год.

5. Н.А. Лемеза Л.В. Камлюк Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы"

Подобные документы

Клетка–элементарная единица жизни на Земле. Химический состав клетки. Неорганические и органические вещества: вода, минеральные соли, белки, углеводы, кислоты. Клеточная теория строения организмов. Обмен веществ и преобразование энергии в клетке.

реферат [36,2 K], добавлен 13.12.2007

Химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений, размножение и развитие клеток, приспособления клеток к условиям окружающей среды. Положения клеточной теории по М. Шлейдену и Т. Шванну.

презентация [1,3 M], добавлен 17.12.2013

Признаки и уровни организации живых организмов. Химическая организация клетки. Неорганические, органические вещества и витамины. Строение и функции липидов, углеводов и белков. Нуклеиновые кислоты и их типы. Молекулы ДНК и РНК, их строение и функции.

реферат [13,5 K], добавлен 06.07.2010

Общая характеристика живой и неживой природы. Неорганические и органические вещества в клетке: макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы, соли, вода, нуклеиновые кислоты, углеводы, белки, липиды. Понятие биогенных элементов. Свойства воды.

презентация [3,7 M], добавлен 26.04.2012

Клетка как основная единица живого. Химический состав клетки, ее элементарные частицы и характер протекающих внутри процессов. Роль и значение воды в жизнедеятельности клетки. Этапы энергетического обмена клетки, реакций расщепления (диссимиляции).


Химические элементы в организме человека и их роль

Вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма человека в больших количествах называются макроэлементами. Они составляют примерно 98 % всех минеральных веществ клетки. К макроэлементам относятся магний, алюминий, калий, кальций, натрий, железо, кислород, углерод, азот, водород, сера и фосфор. От 0,1 % до 2 % всех минеральных веществ клетки составляют микроэлементы. Микроэлементы: медь, цинк, молибден, кобальт, ванадий, хлор, бор, йод. Ультрамикроэлементы составляют около 0,01 % минеральных веществ клетки. Цезий, радий, бериллий, серебро, золото и ртуть относятся к ультрамикроэлементам.

Ионы натрия и калия обеспечивают проницаемость клеточных мембран для различных веществ, образование электрического заряда на мембранах нервных клеток, т. е. способность нервных клеток проводить импульс. Также эти ионы регулируют кровяное давление организма. При недостатке калия наблюдается повышенная кислотность желудка, аритмия сердечных сокращений. При дефиците натрия нарушается усвоение углеводов, возникает повышенное тромбообразование.

Катионы кальция обеспечивают нормальную свёртываемость крови, устойчивость организма к внешним неблагоприятным факторам, участвуют в передаче нервно-мышечного импульса. Кальций является основным элементом строения костей и зубов, регулирует состояние кожи, волос и ногтей, снимает спазмы сосудов. При дефиците кальция происходит замедление роста скелета, развитие атеросклероза, артрозов, остеохондрозов, гипертонии.

Катионы магния участвуют в процессах образования фибрина, то есть обеспечивают нормальную свёртываемость крови. Также магний нормализует работу мочевого пузыря и репродуктивных органов. Достаточное количество магния в организме предупреждает развитие сахарного диабета.

Функции цинка в организме: поддержание иммунитета, гормональная регуляция, участие в делении и росте клеток, обмене веществ. Также цинк необходим для нормального хода беременности и развития плода. При его недостатке возрастает риск выкидыша или рождения недоношенного ребёнка, ребенок может родиться с патологиями.

Железо входит в состав белка гемоглобина. Медь входит в состав окислительных ферментов, стимулирует кроветворение. Кобальт входит в состав витамина В12.

Золото нейтрализует различные виды болезнетворных бактерий, улучшает сердечно-сосудистую деятельность и стабилизирует иммунные процессы. Серебро уничтожает различные бактерии, снижает воспаление и ускоряет заживление ран.

Ртуть при попадании в микродозах в организм человека стимулирует выработку иммуноглобулинов, поддерживает на необходимом уровне содержание в организме Т-лимфоцитов, способных убивать раковые клетки. Но в больших дозах ртуть смертельно опасна для человека.

Сера является одним из главных химических элементов для живого организма, важнейшей составной частью белка, компонентом некоторых аминокислот. При её недостатке кожа значительно ухудшается и начинается раннее старение организма, волосы начинают выпадать и ломаться. Сера участвует в росте хрящевой и костной тканей, нейтрализует токсичные вещества.

Основная биологическая роль фосфора заключается в укреплении зубов и костной ткани. Также фосфор способствует делению клеток и участвует в регуляции нервной системы, значительно улучшает метаболизм, является источником энергии и регулирует кислотно-щелочной баланс.

Йод служит компонентом гормонов щитовидной железы и необходим для их синтеза. Также йод принимает участие в нервно-психическом развитии, регулирует белковый и жировой обмен, обмен энергии. Аналогично сере, при недостатке йода, начинается выпадение волос, снижается работоспособность человека.

Бром оказывает влияние на центральную нервную систему, эндокринную систему, участвует в работе желудочно-кишечного тракта. Также бром оказывает влияние на функции половых желез. При недостатке брома у людей начинаются серьезные проблемы со здоровьем: анемия, замедление роста, депрессия, снижение аппетита.

Углерод — основа жизни на Земле. Углерод участвует во всех процессах в организме и проявляется во всем живом. Служит для организма человека источником энергии. Углекислый газ (CO2) или углекислота участвует регуляция дыхания. При недостатке углерода становится труднее дышать, появляется тошнота, снижается активность, повышается утомляемость.

Применение неорганических веществ в медицине

В медицине популярны методы металлотерапии. Золото и серебро обладают антибактериальными и противовоспалительными свойствами. Препараты с добавлением железа употребляют при анемии. Аристотель называл медь прекрасным средством от отёчности, синяков и ушибов. Магний применяют в лечении язвы желудка. Соли лития применяют для лечения заболеваний, связанных с отложением солей в организме(подагры). Сульфат цинка (ZnSO4) применяют как вяжущее и антисептическое средство. 0,9 % раствор NaCl (более известный как физраствор) применяют для ингаляций, промываний слизистых оболочек, растворения медикаментозных препаратов, а также для восстановления водно-солевого баланса организма. Гипс (CaSO4×2H2O) применяют в травматологии. Металлы применяют для изготовления медицинских инструментов, приборов. Также металлы используются в протезировании. Например, из титана изготавливаются искусственные суставы, различные фиксаторы и даже клапаны сердца.

Таким образом, неорганические вещества играют огромную роль для здоровой и полноценной жизни человека. Недостаток одних веществ и избыток других ведет к заболеваниям. Для предотвращения недостатка необходимых для организма элементов необходимо принимать витаминные комплексы, назначенные врачом.

Основные термины (генерируются автоматически): минеральное вещество клетки, организм человека, источник энергии, вещество, сера.


Из неорганических веществ клетки вода составляет около 65% её массы: в молодых быстрорастущих клетках до 95%, в старых — около 60%. Роль воды|воды в клетках очень велика|велика, она является средой и растворителем, участвует в большинстве химических реакций, перемещении веществ, терморегуляции, образовании клеточных структур, определяет объем|объём и упругость клетки. Большинство веществ поступает в организм и выводится из него в водном растворе.

Содержание минеральных веществ в клетках незначительно, но роль их велика|велика: они поддерживают осмотическое равновесие, регулируют различные биохимические и физиологические процессы. Например, ионы Na и К нужны для образования нервных импульсов, ионы Са нужны для свёртывания крови и др.

Органические вещества — составляют 20-30% состава клетки. Они могут быть простыми (аминокислоты|аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты|кислоты) и сложными (белки|белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты|кислоты, липиды). Наиболее важное значение имеют белки|белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты|кислоты.

Неорганические вещества клетки

Неорганические вещества и их роль в клетке

Вода. Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, важнейшим является вода. Количество её составляет от 60 до 95% общей массы клетки. Вода играет важнейшую роль в жизни клеток и живых организмов в целом. Помимо того что она входит в их состав, для многих организмов это ещё и среда обитания.

Роль воды|воды в клетке определяется её уникальными химическими и физическими свойствами, связанными главным образом с малыми размерами молекул, с полярностью её молекул и с их способностью образовывать друг с другом водородные связи.

Вода как компонент биологических систем выполняет следующие важнейшие функции:

  • Вода—универсальный растворитель для полярных веществ, например солей, Сахаров, спиртов, кислот и др. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными. Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно; соответственно возрастает реакционная способность вещества. Именно по этой причине большая|большая часть химических реакций в клетке протекает в водных растворах. Её молекулы участвуют во многих химических реакциях, например при образовании или гидролизе полимеров. В процессе фотосинтеза вода является донором электронов, источником ионов водорода и свободного кислорода.
  • Неполярные вещества вода не растворяет и не смешивается с ними, поскольку не может образовывать с ними водородные связи. Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными. Гидрофобные молекулы или их части отталкиваются водой, а в её присутствии притягиваются друг к другу. Такие взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, а также многих белковых молекул, нуклеинов вых кислот и ряда субклеточных структур.
  • Вода обладает высокой удельной теплоёмкостью. Для разрыва водородных связей, удерживающих молекулы воды|воды, требуется поглотить большое количество энергии. Это свойство обеспечивает поддержание теплового баланса организма при значительных перепадах температуры в окружающей среде. Кроме того, вода отличается высокой теплопроводностью, что позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всём его объёме.
  • Вода характеризуется высокой теплотой парообразования, т. е. способностью молекул уносить с собой значительное количество тепла при одновременном охлаждении организма. Благодаря этому свойству воды|воды, проявляющемуся при потоотделении у млекопитающих, тепловой одышке у крокодилов и других животных, транспирации у растений, предотвращается их перегрев.
  • Для воды|воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение. Это свойство имеет очень важное значение для адсорбционных процессов, для передвижения растворов по тканям (кровообращение, восходящий и нисходящий токи в растениях). Многим мелким организмам поверхностное натяжение позволяет удерживаться на воде или скользить по её поверхности.
  • Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма.
  • У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).
  • Вода — составная часть смазывающих жидкостей (синовиальной — в суставах позвоночных, плевральной — в плевральной полости, перикардиальной — в околосердечной сумке) и слизей (облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду|среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, жёлчи, слёз|слез, спермы и др.

Минеральные соли|соли. Неорганические вещества в клетке, кроме воды|воды, прецспавлевы минеральными солями. Молекулы солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы. Наибольшее значение имеют катионы (К+, Na+, Са2+, Mg:+, NH4+) и анионы (С1 , Н2Р04-, НР042- , НС03-, NO32—, SO42- ) Существенным является не только содержание, но и соотношение ионов в клетке.

Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения. Разностью концентрации ионов по разные стороны|стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану, а также преобразование энергии.

Анионы фосфорной кислоты|кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной среды|среды организма на уровне 6,9.

Угольная|Угольная кислота и её анионы формируют бикарбонатную буферную систему, поддерживающую рН внеклеточной среды|среды (плазма крови) на уровне 7,4.

Некоторые ионы участвуют в активации ферментов, создании осмотического давления в клетке, в процессах мышечного сокращения, свёртывании крови и др.

Ряд катионов и анионов необходим дпясинтеза важных органических веществ (например, фосфолипидов, АТФ, нуклеоти-дов, гемоглобина, гемоцианина, хлорофилла и др.), а также аминокислот, являясь источниками атомов азота и серы.

Видео по теме : Неорганические вещества клетки

Читайте также: