Химический состав клетки. Неоганика

В состав живых организмов входят те же элементы, которые входят в состав объектов неживой природы. Однако соотношение элементов в живом и неживом разное. Живые организмы на 98 % состоят из углерода, водорода и азота. Химические элементы, входящие в состав клеток и выполняющие биологические функции, называются биогенными.

Макроэлементы
Углерод	входит в состав всех органических веществ; скелет из атомов углерода составляет их основу. Кроме того, в виде CO2 фиксируется в процессе фотосинтеза и выделяется в ходе дыхания, в виде CO (в низких концентрациях) участвует в регуляции клеточных функций, в виде CaCO3 входит в состав минеральных скелетов.
Кислород	входит в состав практически всех органических веществ клетки. Образуется в ходе фотосинтеза при фотолизе воды. Для аэробных организмов служит окислителем в ходе клеточного дыхания, обеспечивая клетки энергией. В наибольших количествах в живых клетках содержится в составе воды.
Водород	входит в состав всех органических веществ клетки. В наибольших количествах содержится в составе воды. Некоторые бактерии окисляют молекулярный водород для получения энергии.
Азот	входит в состав белков, нуклеиновых кислот и их мономеров — аминокислот и нуклеотидов. Азот поглощается растениями в виде иона NO3, восстанавливается до NH2 и включается в таком виде в аминокислотный синтез. Из организма животных выводится в составе аммиака, мочевины, гуанина или мочевой кислоты как конечный продукт азотного обмена. В виде оксида азота NO (в низких концентрациях) участвует в регуляции кровяного давления. Участвует в синтезе хлорофилла и витаминов.
Сера	входит в состав серосодержащих аминокислот (цистеин, метионин), поэтому содержится в большинстве белков. Входит в состав витамина В1 и кофермента А. В небольших количествах присутствует в виде сульфат-иона в цитоплазме клеток и межклеточных жидкостях. Соединения серы образуются в печени как продукты обезвреживания ядовитых веществ, хемосинтезирующие серобактерии путем окисления серы и её соединений получают энергию для жизнедеятельности.
Фосфор	входит в состав АТФ, нуклеотидов и нуклеиновых кислот (в виде остатков фосфорной кислоты), фосфолипидов мембран, некоторых белков. в состав костной ткани и зубной эмали (в виде минеральных солей), а также присутствует в цитоплазме и межклеточных жидкостях (в виде фосфат-ионов). Растворимые фосфаты содержаться в клеточном соке растений.
Магний	кофактор многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене и синтезе ДНК.(Активирует энергетический обмен и синтез ДНК); поддерживает целостность рибосом и митохондрий, входит в состав хлорофилла. В животных клетках необходим для функционирования мышечных и костных систем. Входит в состав костей и зубов
Кальций	участвует в свёртывании крови, а также служит одним из универсальных вторичных посредников, регулируя важнейшие внутриклеточные процессы (в том числе участвует в поддержании мембранного потенциала, необходим для мышечного сокращения и экзоцитоза). Нерастворимые соли кальция участвуют в формировании костей и зубов позвоночных и минеральных скелетов беспозвоночных (раковин, скелета коралловых полипов) В ионном состоянии является антагонистом калия. В виде солей пектиновых веществ (углеводов) входит в состав клеточной оболочки и склеивает растительные клетки.
Натрий	участвует в поддержании мембранного потенциала, генерации нервного импульса, процессах осморегуляции (в том числе в работе почек у человека) и создании буферной системы крови. Необходим для нормальной деятельности сердца.
Калий	участвует в поддержании мембранного потенциала, генерации нервного импульса, регуляции сокращения сердечной мышцы (обуславливает нормальный ритм). Содержится в межклеточных веществах. Активирует ферменты белкового синтеза, участвует в процессах фотосинтеза и гликолиза.
Хлор	поддерживает электронейтральность клетки, компонент HCl в желудочном соке.
Железо	Входит в состав гемоглобина и участвует в переносе кислорода, в составе ферментов электрон-транспортной цепи переносит электроны при дыхании и фотосинтезе. Входит в состав ферментов каталазы и пероксидазы, расщепляющих N2O2. Участвует в синтезе хлорофилла. Содержится в белке ферритине, находящимся в печени и селезенке.
Микроэлементы
Цинк	входит в состав ферментов, участвующих в спиртовом брожении, активизирующих расщепление угольной кислоты, в состав инсулина. Необходим для синтеза аминокислоты пролина растительных гормонов ауксинов.
Медь	входит в состав окислительных ферментов, участвующих в синтезе цитохромов (электрон-транспортная цепь) у беспозвоночных входит в состав гемоцианинов, переносящих кислород, участвует в синтезе меланина, необходим для процессов кроветворения.
Кобальт	Входит в состав витамина В12, необходим для развития эритроцитов, участвует в фиксации азота растениями.
Марганец	Необходим для фотосинтеза и процессов восстановления нитратов в растениях. Входит в состав или повышает активность ферментов карбоксилаз. Принимает участие в развитии костей,ассимиляции азота и процессе фотосинтеза.
Бор	Необходим для нормального деления клеток меристемы
Молибден	Необходим для фиксации азота клубеньковыми бактериями, так как входит в состав фермента нитрогеназы.
Фтор	Компонент зубной эмали и костей
Йод	Входит в состав гормонов щитовидной железы, регулирующих уровень обмена веществ (тироксин)
Ультрамикроэлементы
Ртуть	Подавляет обратное всасывание воды в почечных канальцах, оказывая воздействие на ферменты
Золото, серебро	оказывают бактерицидное воздействие
Селен	при его недостатке развиваются раковые заболевания