3. Минеральные вещества и их роль в клетке

Для нормальной жизнедеятельности организмов требуются минеральные соли.  В клетке они находятся в твёрдом или в растворённом виде. Растворённые соли диссоциированы на ионы. Наиболее важными являются катионы металлов: калия $K^{+}$, натрия ${\mathit{Na}}^{+}$, кальция ${\mathit{Ca}}^{2+}$, магния ${\mathit{Mg}}^{2+}$, и анионы: ${\mathit{Cl}}^{-}$, ${H_2\mathit{PO}}_4^{-}$, ${\mathit{HPO}}_4^{2-}$, ${\mathit{HCO}}_3^{-}$, ${\mathit{CO}}_3^{2-}$.

 

Роль минеральных солей в клетке разная. Так, ионы калия и натрия обеспечивают возбудимость клеток. Внутри клетки больше ионов $K^{+}$ , а снаружи всегда больше содержание ${\mathit{Na}}^{+}$, что приводит к возникновению разности потенциалов на клеточной мембране, обеспечивает раздражимость клеток и передачу возбуждения по нервам или мышцам. Перенос ионов через мембрану клетки осуществляется натрий-калиевым насосом и происходит с затратами АТФ (активный транспорт).

 

Анионы фосфорной и угольной кислот образуют буферные системы, поддерживающие на постоянном уровне содержание ионов водорода в клетке (рН среды). Анионы ${\mathit{HPO}}_4^{2-}$ и ${H_2\mathit{PO}}_4^{-}$ (фосфатная буферная система) обеспечивают рН цитоплазмы клеток в пределах \(6,9\)–\(7,4\). Анионы ${H\mathit{CO}}_3^{-}$ и ${\mathit{CO}}_3^{2-}$ (бикарбонатная буферная система) поддерживают значение рН плазмы крови \(7,4\).

 

Минеральные соли, содержащие азот и фосфор, нужны для образования белков, ДНК, РНК, АТФ и др.

 

Фосфаты входят в состав костной и зубной ткани. Хлорид-ионы необходимы для образования соляной кислоты, содержащейся в желудочном соке, а сульфат ионы — для синтеза некоторых аминокислот.

 

Недостаток минеральных солей приводит к нарушению процессов обмена веществ и негативно сказывается на жизнедеятельности клетки.