Понятие о макро- и микроэлементах. Неорганические вещества. Вода, ее свойства и функции в живых организмах. Минеральные соли и их значение.

Биологическая роль минеральных веществ огромна. Они участвуют во всех биохимических процессах в организме человека, влияют на рост и развитие организма, на процессы оплодотворения, дыхания, кроветворения, иммуногенеза. Минеральные вещества делятся на две большие группы:

МАКРОЭЛЕМЕНТЫ - входят в структуру тканей, присутствуют в организме в относительно большом количестве. К макроэлементам относят кальций, магний, калий, натрий, фосфор.

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ - выполняют биологическую роль катализаторов (ускорителей) химических реакций в организме, участвуют в регулировании жизненно важных функций. Они содержатся в тканях организма в очень малых количествах. Среди микроэлементов важнейшими являются эссенциальные (незаменимые) нутриенты (факторы питания): железо, медь, цинк, селен, хром, молибден, йод, кобальт, марганец. При их отсутствии или недостаточном поступлении организм перестает расти и развиваться, нарушаются обменные процессы, процессы деления клеток и передачи наследственной информации.

Вода как компонент биологических систем выполняет следующие важнейшие функции:

Вода—универсальный растворитель. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными.  Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными. Вода обладает высокой удельной теплоемкостью.  Для воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение. Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма.

Вода — составная часть смазывающих жидкостей 

Минеральные соли. Неорганические вещества в клетке, кроме 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 ^-, НР0₄^2- , НС0₃ ^-, NO3^2--, 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.

2. Углеводы. Моносахариды, дисахариды, полисахариды, их строение и функции в живых организмах.

Углево́ды (сахариды) — общее название обширного класса природных органических соединений. Название происходит от слов «уголь» и «вода». Причиной этого является то, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой C_x(H₂O)_y, формально являясь соединениямиуглерода и воды.

Биологическое значение углеводов:

структурную функцию, то есть участвуют в построении различных клеточных структур (например,клеточных стенок растений).

защитную роль у растений (клеточные стенки, состоящие из клеточных стенок мертвых клеток защитные образования — шипы, колючки и др.).

пластическую функцию — хранятся в виде запаса питательных веществ, а также входят в состав сложных молекул.

являются основным энергетическим материалом. При окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды.

участвуют в обеспечении осмотического давления и осморегуляции. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы. От концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.

рецепторную функцию: многие олигосахариды входят в состав воспринимающей части клеточных рецепторов или молекул-лигандов.

Моносахариды (от греческого monos: единственный, sacchar: сахар), — органические соединения, одна из основных группуглеводов; самая простая форма сахара; являются обычно бесцветными, растворимыми в воде, прозрачными твердыми веществами. Некоторые моносахариды обладают сладким вкусом. Моносахариды — стандартные блоки, из которых синтезируютсядисахариды, (такие, как сахароза,мальтоза,лактоза) олигосахариды и полисахариды (такие, как целлюлоза и крахмал), содержатгидроксильные группы и альдегидную (альдозы) или кетогруппу (кетозы). Каждый углеродный атом, с которым соединенагидроксильная группа (за исключением первого и последнего) является хиральным, давая начало многим изомерным формам. Например, галактоза и глюкоза — альдогексозы, но имеют различные химические и физические свойства. Моносахариды, как и все углеводы, содержит альдегидную группу.

Дисахариды — это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счёт взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой). Связи, соединяющие моносахаридные остатки, называются гликозидными.

Полисахари́ды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов.