КЛЕТКАНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ҚҰРАМЫ. БЕЙОРГАНИКАЛЫҚ ЗАТТАР

Клетканың атомдық және молекулалық құрамы. Микроскоптық клеткада алуан түрлі химиялық реакцияларға қатысатын сан мыңдаған заттар болады. Клеткада өтетін химиялық процестер - оның тіршілік етуінің, дамуы мен қызметінің негізгі шарттарының бірі.

Өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің, микроорганизмдердің барлык клеткалары химиялык кұрамы жағынан өзара ұксас келеді, мұның өзі органикалык дүниенің біртұтастығын көрсетеді.

Клеткадағы химиялық элементтердің мөлшері

Таблицада клеткалардың атомдык кұрамы туралы деректер келтірілген. Клеткалардан Менделеевтің периодтық системасындағы 109 элементтің көпшілігі табылған. Клеткада кейбір элементтер айтарлықтай көбірек, басқалары - анағұрлым аз кездеседі. Әсіресе клеткада төрт элемент - оттегі, көміртегі, азот және сутегі көп мөлшерде болады. Клетка құрамының 98%-ке жуығын осы төрт элемент құрайды. Клеткадағы мөлшері проценттің ондаған және жүздеген бөлігімен есептелетін сегіз элемент келесі топты құрайды. Олар: күкірт, фосфор, хлор, калий, магний, натрий, кальций, темір. Бұлардың жиынтығы 1,9% болады. Қалған элементтер клеткада өте аз мөлшерде (0,01%-тен кем) кездеседі.

Сонымен, клеткада тірі табиғатқа ғана ешқандай ерекше элемент жоқ. Бұл тірі және өлі табиғаттың байланысы мен бірлігін көрсетеді. Атом тұрғысынан қарағанда органикалық және бейорганикалық әлемнің химиялық құрамы арасында айырмашылық жоқ. Айырмашылық одан гөрі жоғарырақ - молекулалық құрылым дәрежесінде байқалады. Тірі денелерде, өлі табиғатта таралған заттармен қатар, тірі организмдерге ғана тән көптеген заттардың болатыны төменгі таблицадан көрінеді.

Клеткадағы химиялық қосылыстардыц мөлшері

Су. Клетка заттарының ішінде су бірінші орын алады. Қлетка массасының 80%-ке жуығы судан тұрады. Су клеткада көп мөлшерде кездесетіндіктен ғана оның аса маңызды компоненті болып коймайды. Ол клетка тіршілігінде айтарлықтай және алуан түрлі роль атқарады.

Клетканың көлемі, серпімділігі сиякты физикалық қасиеттері суға байланысты. Органикалық заттардың, атап айтқанда, белоктар молекуласының құрылымын түзуде, олардың өз кызметін атқару үшін қажет болатын судың маңызы ерекше зор. Сондай-ақ судыңеріткіш ретінде де зор маңызы бар: сыртқы ортадағы көптеген заттар клеткаға судағы ерітінді күйінде енеді және клеткадағы қажетсіз өнімдер де судағы ерітінді күйінде сыртқа шығарылады. Ең ақырында, су көптеген химиялық реакциялардың (белоктардың, көмірсулардың, майлардың және т. б. ажырауы) тікелей қатысушысы болып табылады.

Клетканың сулы ортада қызмет атқаруға бейімділігі Жер бетіндегі тіршіліктің суда пайда болғандығының сенімді дәлелі бола алады.

Судың биологиялық ролі оның молекулалық құрылымының ерекшеліктеріне, молекулаларының полярлығына, қарай анықталады.

Судың еріткіш ретіндегі қасиеттері оның молекулалық құрылымының ерекшеліктерін де айқындайды. Көптеген заттар: көптеген тұздар, кышқылдар, сілтілер, ал органикалық заттардан - спирттер, аминдер, көмірсулар, белоктар және тағы басқалар суда жақсы ериді. Суда жақсы еритін заттар гидрофильді заттар деп аталады (грекше: «гидрос» - су, «филео» - сүйемін). Сонымен бірге, мысалы, май, клетчатка және т. с. с. суда нашар еритін немесе мүлдем ерімейтін көптеген заттар белгілі. Оларды гидрофобты заттар деп атайды (грекше: «гидрос» - су, «фобос» - қорқу, жек көру). Заттардың гидрофильді немесе гидрофобты болуы неге байланысты? Олардың молекулаларында судың молекулаларымен электростатикалық әрекеттесе алатын немесе олармен сутектік байланыс түзе алатын атомдар тобы бар заттар гидрофильді болады. Клеткада көптеген гидрофильді заттар бар: тұздар, көмірсулар, белоктар, кіші молекулалы органикалық қосылыстар. Клеткада гидрофобты заттар да мысалы, майлар болады. Клетка мембранасының құрамында гидрофобты заттардың өте жұка қабаты болады. Ол судың айналадағы ортадан клеткаға және керісінше, клеткадан айналадағы ортаға, сондай-ақ клетканың бір бөлігінен екінші бөлігіне өтуіне жол бермейді.

Тұздар. Сумен бірге, тұздар да клетканың бейорганикалық заттарына жатады. Клетканың тіршілік процестері үшін тұздардың құрамына енетін К+, Nа⁺, Са²⁺, Мg²⁺ катиондарының, НРО₄^2-, Н₂РО₄^-, СІ^- , НСО₃^- аниондарының зор маңызы бар.

Клеткадағы және оның тіршілік ету ортасындағы катиондар мен аниондар концентрациясының, әдетте, үлкен айырмашылықтары болады. Мәселен, клетканың ішінде калий ионының концентрациясы едәуір жоғары, ал натрийдің ионы - өте аз болады. Керісінше, клетка айналасындағы ортада-қан плазмасында, теңіз суында - калий ионы аз да, натрий ионы көп болады. Клетканың тірі кезінде клетканың ішіндегі және сыртындағы иондардың бұл арақатынасы тұрақты сақталады. Клетка тіршілігін жойған соң оның ішіндегі және айналадағы орта иондарының мөлшері тез теңеседі. Клетканың калыпты қызмет атқаруы және клетка ішінде үнемі реакция жүруі үшін клетка иондарының маңызы зор. Тіршілік әрекеті процесінде қышқылдар мен сілтілер үздіксіз түзіліп тұруына қарамастан, қалыпты жағдайда клетка реакциясы әлсіз сілтілі, нейтрал дерлік болады. Бұл онда әлсіз қышқылдар аниондары (НСО₃^-, НРО₄²) мен әлсіз қышқылдардың (Н₂СО₃) болуына байланысты, бұлар сутегі иондарын байланыстырады және беріп жібереді, соның нәтижесінде клетка ішіндегі реакция іс жүзінде өзгермейді.

Бейорганикалық заттар клеткада тек еріген күйінде емес, сондай-ак қатты заттар күйінде де кездеседі, атап айтқанда, сүйек тканінің қатты әрі беріктігі кальций фосфатының, ал былқылдақденелілер бақалшақтарының беріктігі - онда кальций карбонатының - болуына байланысты.

1. Полянский Ю.И. Жалпы биология. -Алматы, 1991. -299 б.