Ионы Химический символ Функция

Кальций Ca 2+ Кости, зубы, коагуляция крови,

мышечное натяжение.

Натрий Na + Потенциал мембраны, водный

баланс.

Калий К + Потенциал мембраны.

Водород Н + Кислотно-основной баланс.

Гидроксид ОН - Кислотно-основной баланс.

Хлор Cl - Кислотно-основной баланс.

Бикарбонат НСО3 - Кислотно-основной баланс.

Аммоний NH4 + Кислотно-основной баланс.

Фосфат РО4 3- Кости, зубы, энергетический

обмен, кислотно-основной баланс.

Железо Fe 2+ Образование красных шариков.

Магний Mg 2+ Необходим для энзимов.

Йод I - Для гормонов щитовидной железы.

Ковалентная связь

Существуют более сложные ситуации, когда два или более электронов пополняют внешнюю орбиту “в общем пользовании”, при котором полученная таким образом связь называется ковалентной.

Ковалентные связи представляют собой сложные соединения, в которых задействованы два или более электронов крайней орбиты атома; эти связи подразделяются на простые и сложные, полярные и неполярные (рис. 77-78).

Р и с у н о к 77

Молекула метана

Р и с у н о к 78

Схемы, обозначающие полярную ковалентную связь молекулы воды

Молекулярная модель

Модель Бора

Углерод легко устанавливает ковалентную связь; этот тип химической реакции с легкостью повторяется в среде организма, определяя исходную базу каждой органической реакции, включая также все то, что связано с метаболическими фазами.

Водородная связь

Нестабильная, хотя играет важную роль в определении формы сложных молекул (протеина, нуклеиновых кислот и др.) с того момента, как водородные связи между различными полярными частями молекулы служат, чтобы соединить саму молекулу.

Химические реакции

Химическая реакция - это процесс, при котором ионы или молекулы взаимодействуют с образованием или разрывом связей. Вещества, участвующие в химической реакции, называются реагентами.

Классификация

Химические реакции обычно классифицируются как реакции обмена, синтеза и распада.

В реакциях синтеза, идущих внутри тела, из-за чего они были названы анаболическими, происходит соединение большого количества атомов с целью формирования более сложных молекул, обычно, более крупных.

Когда имеет место реакция синтеза, при которой вода является продуктом реакции, наблюдается обезвоживание (дегидратация). Этот процесс, действительно, ведет к удалению воды; а реакции распада, требующие воды, называются гидролизом.

Явление распада включает в себя расщепление на более мелкие части, следовательно, в противоположность синтезу, все реакции распада названы катаболизмом, включающим разложение жировых отложений, чужеродных тел, микроорганизмов и т.п.

Атомы обычно химически связываются с другими атомами для образования молекул. Случается, что при образовании различных молекул часть одной молекулы замещается частью другой молекулы.

Реакции обмена могут также расцениваться как частный случай реакций синтеза (две аминокислоты, связанные для получения дипептида) или распада (разделение дисахарида на две молекулы глюкозы).

Совокупность всех реакций катаболизма, анаболизма и обмена в целом называется метаболизмом.

Скорость реакции

Может меняться и подвергаться воздействию различных факторов, таких как условия встречи двух веществ-реагентов, температура, наличие катализатора.

Чем больше концентрация реагентов, тем выше будет скорость реакции; например, обычная концентрация кислорода внутри клетки позволяет ему контактировать с другими элементами и вызывать химические реакции, необходимые для жизни; уменьшение же концентрации замедляет скорость химической реакции вплоть до возможности нанести ущерб клеточной функции, а в более тяжелых случаях - спровоцировать смерть.

Температура увеличивает скорость химических реакций и кинетическую энергию имеющихся веществ, а следовательно, частоту столкновений различных реагентов. При нормальной температуре тела реакции были бы сильно замедленными; по этой причине в организме существуют энзимы, являющиеся катализаторами.

Катализатор - это вещество, основным свойством которого является увеличение (до 1миллиона раз) скорости химической реакции.

Катализатор, не участвующий напрямую в химической реакции, выполнив свою задачу, сохраняет неизменными первоначальные качества и, переместившись в другую зону, играет ту же роль.

Обратимость

Некоторые реакции синтеза, распада или обмена обратимы, поскольку реакция может происходить от реагентов к продуктам так же, как и от продуктов к реагентам. Когда скорость двух действий одинакова, это называется “реакцией равновесия”; в ней отношение продуктов к реагентам остается неизменным.

Энергия