Биология. 11 класс

Неорганические (минеральные) соли и кислоты, как и вода, входят в состав всех живых организмов. Их общее содержание в организмах сравнительно невелико и обычно не превышает 1—1,5 %, однако эти вещества выполняют важные биологические функции.

Нерастворимые соли принимают участие в построении различных опорных структур живых организмов, обеспечивая их прочность. Например, карбонат кальция (CaCO₃) является важным компонентом раковин моллюсков, панцирей ракообразных, скорлупы яиц, скелетов коралловых полипов и др. Фосфаты кальция составляют основу межклеточного вещества костной ткани позвоночных животных. Твердость зубной эмали обусловлена наличием минеральных солей, в состав которых входит кальций, магний, фосфор и фтор. Скелет некоторых протистов образован сульфатом стронция (SrSО₄).

Растворимые соли при взаимодействии с водой диссоциируют, поэтому в живых организмах они содержатся в виде ионов. Содержание определенных катионов и анионов внутри клеток, как правило, значительно отличается от их концентрации во внеклеточной среде. Так, в клетках наблюдается достаточно высокая концентрация катионов калия (K⁺) и низкая — натрия (Na⁺), а во внеклеточной среде — наоборот. Причем содержание К⁺ в клетках и Na⁺ за их пределами неодинаково. Это приводит к возникновению разности электрических потенциалов между внутренней и наружной сторонами цитоплазматической мембраны, что необходимо для возбуждения клеток, генерации и передачи нервных импульсов.

Некоторые ионы входят в состав ферментов, витаминов и других биологически активных веществ. Например, ион Co⁺ — структурный элемент витамина В₁₂, Mg²⁺ — хлорофилла, Fe²⁺ входит в состав гемоглобина и т. д. Катионы Са²⁺ и Mg²⁺ влияют на активность ряда ферментов и, следовательно, играют важную роль в регуляции обмена веществ.

Ионы  и  являются источниками атомов азота, ион  — атомов серы, которые необходимы автотрофным организмам для синтеза аминокислот. *Кроме того, сульфат-ионы важны для обезвреживания токсичных веществ в организме человека и животных. Присоединяясь к молекулам этих веществ, ионы  повышают их растворимость в воде, способствуя тем самым выведению из организма.*

Неорганические кислоты также играют важную биологическую роль. Например, соляная кислота (HCl), входящая в состав желудочного сока позвоночных животных, создает в желудке кислую среду. Это способствует уничтожению болезнетворных микроорганизмов и активации ферментов желудочного сока. Остатки фосфорной кислоты входят в состав фосфолипидов, нуклеотидов, АТФ. Фосфорная и угольная кислоты, а также анионы этих кислот участвуют в поддержании определенной кислотности внутри клеток и во внеклеточной среде.