Жасушадағы химиялық элементтердің мөлшері

Сонымен, жасушада тек тірі организмге ғана тән ешқандай ерекше элемент жоқ. Бұл тірі және өлі табиғаттың бір-бірімен байланысы мен бірлігін көрсетеді.Ал атом тұрғысынан қарағанда, органикалық және бейорганикалық әлемнің химиялық құрамы арасында айырмашылығы жоқ. Айырмашылық одан гөрі жоғарырақ молекулалық құрылым деңгейінде байқалады. Тірі денелерде өлі табиғатта таралған заттармен қатар тірі организмдерге ғана тән көптеген заттар болады.

1-кестеде көрсетілген элементтердің біреуінің жетіспеушілігінен организмдер ауруға шалдығуы немесе өлімге душар болуы мүмкін. Демек, әрбір элемент организмде белгілі бір қызмет атқарады. Оттек, көміртек, сутек және азот-биополимерлердің негізін құрайды. Жасушадағы биополимерлер: нәруыз, көмірсулар, нуклеин қышқылдары, сол сияқты липидтерсіз тіршілік болмайды.

Темір гемоглобиннің молекуласын құруға қатысады. Магний- хлорофилдің құрамына, ал мырыш көптеген тотықтырғыш ферменттердің құрамына кіреді. Na және Ca- жүйке талшықтары мембраналарын зарядтайды; кобалть-В12 витаминінің, күкірт кейбір нәруыздардың, ал фосфор-нуклеин қышқылының құрамына кіреді.

Су.Тіршіліктің негізі болып табылатын су молекуласы жасушаның негізгі бөлігін құрайды. Жасушаның 80% судан тұрады.Су ерітінділерінде барлық тіршілікке қажетті процестер жүреді. Судың молекулалық құрылысының таңғаларлық құпия қасиетінің бірі- оның асимметриялылығында. Сутек атомы оттек атомымен тік сызық бойымен байланыспай, =105% бұрышпен қосылған.

Асимметрияның әсерінен теріс зарядталған оттек және екі оң зарядталған сутек әртүрлі жазықтықта орналасады да, судың молекуласы полюсті болады. (13-сурет). Сондықтан да суда полюсті және зарядталған молекулалар ериді.

Суда еритін заттар гидрофилді ( грек.хидор-су және филео-сүйемін) заттар деп аталады. Бұған иондық байланысты (мысалы,тұз) және кейбір молекулалық байланысты (мысалы, қант, нәруыз) заттар жатады. Мысал ретінде тұздың еру процесін көрсетуге болады. Суда тұз натрийдің оң зарядталған катионына және хлордың теріс зарядталған анионына ыдырайды. Натрийдің оң зарядталған ионына су молекуласы теріс полюсімен тартылса, ал хлор ионына оң полюсті жағымен жақындайды. Қорытындысында, әрбір ионның айналасында қабықша пайда болады. Оны гидрат қабығыдеп атайды. Зарядталмаған молекулалар суда ерімейді.

Суда ерімейтін заттарды гидрофобты (грек.хидор-су және фобос-қорқу, жек көру) деп атайды.Оларға: бензин, керосин ,бензол, липидтер, көксағыз, полиэтилен және басқа пластмассалар т.б. жатады.

Бір су молекуласы құрамындағы оттек атомы келесі молекула құрамындағы сутек атомымен сутектік байланыс түзеді. Сутектік байланыс су молекулалары арасындағы көптеген байланысты қамтамасыз етеді. Суды қыздырғанда, энергияның азын- аулақ бөлігі сутектік байланысты ажыратуға жұмсалады. Сутектік байланыстың ажырауы 70С температурада басталады. Ал 100С температурада қайнағанда, барлық сутектік байланыс толықтай ажырайды.

Сутектік байланыстың арқасында судың жылу өткізгіштігі артады.Суытқанда керісінше жылу бөлінеді, себебі жаңадан сутектік байланыс пайда болады. Бұл қасиеттеріне қарап, судың жылу өткізгіштігі жоғары екендігін білуге болады.

Су жасушаның физикалық қасиеттерін анықтайды: көлемін, серпімділігін, физиологиялық ортада атқаратын қызметін және биохимиялық процесін, фотосинтез кезінде оттектің бөлінуін, химиялық қосылыстарды осмос және термореттеушілікті.

Су органикалық және бейорганикалық заттарды жақсы ерітеді. Судың еріткіш қасиеттері оның молекулалық құрылымының ерекшеліктерін де айқындайды. Суда бейорганикалық заттардан- тұздар, қышқылдар, сілтілер, ал органикалық заттардан-спирттер, аминдер, көмірсулар, нәруыздар жақсы ериді. Жасушадағы химиялық реакцияларға қатысатын заттар суда еріген сұйықтық түрінде болады.Жасушаға енетін және одан шығатын заттардың өнімдері тек еріген түрінде болуы тиіс.

Су осмостық құбылыстарға өз әсерін тигізеді. Жасушаның химиялық құрамының тұрақтылығын сақтайды. Су молекулаларының жартылай өткізгіш мембрана арқылы қандай да бір заттың концентрациялы ерітіндісіне өтуін осмос дейміз. Жартылай өткізгіш мембранадеп басқа еріген заттардың молекулаларын өткізбей, тек су молекулаларын өткізуді айтамыз. Басқа еріген заттардың молекулалық массасы жоғары болғандықтан, мембрананың ұсақ тесіктерінен өте алмайды.Сонымен осмос-бұл су молекулаларының ерітіндіге бағытталған бір жақты диффузиясы.

Сусыз тіршілік жоқ. Жасуша массасының көп бөлігін су құрайды. Адамның эмбриондары мен ми жасушаларының 80% су. Адам организміндегі 20%

суды жоғалтса, өліп қалуы мүмкін. Сүйек ұлпасының жасушасында 20% су, бұлшықет жасушасында 76% су болады.

Тұздар.Сумен бірге тұздар да жасушаның бейорганикалық заттарына жатады. Жасушаның тіршілік процестері үшін тұздардың құрамына енетін кальций, натрий, калий, магний және фосфор иондарының маңызы зор. Жасушаның қалыпты қызмет атқаруы және жасуша ішінде үнемі реакция жүруі үшін де иондардың маңызы ерекше. Бейорганикалық заттар жасушада тек еріген күйінде емес, сондай-ақ қатты заттар күйінде де кездеседі. Атап айтқанда, сүйек ұлпасының қатты әрі беріктігі кальций фосфатының, ал былқылдақ денелілер бақалшықтарының беріктігі онда кальций карбонатының болуына байланысты. Кальций иондары биологиялық процестердің реттелуіне және қанның ұюына да қатысады.

Na+,К+ иондары жасуша мембранасына әртүрлі заттардың енуіне және жүйке талшықтарының тітіркеністерді өткізуіне көмектеседі. Фосфат иондары нуклеин қышқылын түзуге қатысады және энергетикалық процестерді, қозғалыс қызметін жүзеге асыруға атсалысады.

Темір иондары да оттекті тасымалдауда үлкен рөл атқарады.Ал темір және мыс иондары тотығу-тотықсыздану процестерін қалпына келтіру реакцияларына қатысады. Магний иондары нуклеин қышқылы мен рибосомды тұрақтандырады және хлорофилдің құрамына кіреді. Мырыш, молибден және кобальт иондары ферменттік процестерге қатысады.

Тірі табиғаттың құрамынан 80-нен астам химиялық элемент табылған.Олардың 27-сі арнайы қызмет атқарса,қалғандары тамақ,су және ауамен оргаризмдерге енеді.

Тірі организмдердің құрамына бейорганикалық заттар-су және минералды тұздар кіреді. Барлық тіршілік процестері сулы ертіндіде жүреді.Судың таңғаларлық қасиеті оның полярлылығында. Организмде әрбір химиялық элемент белгілі бір рөл атқарады.

Бекіту сұрақтары:

1.Жасушаның құрамына қандай химиялық элементтер кіреді.

2. Жасушаның құрамындағы элементтер қандай роль атқарады.

3. Судың қасиеті мен құрылысының ерекшелігі неде?