Biogén elemek
Az élő szervezeteket felépítő kémiai elemek atomjai kivétel nélkül megtalálhatók az élettelen anyagi világban is, azonban eltérő arányban és más vegyületekben. A sejtek vegyületeit alkotó elemeket biogén elemeknek nevezzük. Az élő anyagban kiugróan magas a szén (C), az oxigén (O), a hidrogén (H), a nitrogén (N) és a foszfor (P) előfordulása. Ezek adják az élő szervezetek tömegének 98-99%-át. Ez érthető is, hiszen a felsorolt elemek atomjai a szerves vegyületek és a víz építőkövei. Rajtuk kívül természetesen még nagyon sokféle elem mutatható ki a sejtekben. Közülük legnagyobb mennyiségben a nátrium (Na), a kálium (K), a kalcium (Ca), a magnézium (Mg), a vas (Fe) és a klór (Cl) fordul elő. A nátrium és a kálium például a sejtek ingerületi folyamataiban játszik fontos szerepet. A kalcium az állatok meszes vázának anyaga, de többek között fontos az izomszövetek működésében, a véralvadásban és a sejtek ingerlékenységében is. A magnézium a növények zöld színanyagának, a klorofillnak az alkotórésze, és a kalciumhoz hasonlóan elengedhetetlen az izmok működéséhez is. A vas a vér vörös színű festékanyagának, a hemoglobinnak a felépítésében vesz részt, amelynek feladata az oxigén szállítása.
Sejteket felépítő szerves vegyületek
A szerves vegyületek a sejtek tömegének 20-25%-át adják. A szénhidrátok és a lipidek elsősorban energiaszolgáltatók. Kevéssé változatos szerkezetűek, felépítésük a legtöbb élőlény sejtjeiben hasonló. A fehérjék és a nukleinsavak a sejtek anyagcsere-folyamatait irányítják. Molekuláik előfordulása és szerkezete fajra, egyedre, ezen belül pedig szövetre, sejttípusra jellemző, vagyis fajlagos.
A sejtek kémiai összetétele
Összetevők | Emberi sejt (g/100g) | Élesztősejt (g/100g) |
Víz | 60 | 65 |
Fehérjék, nukleinsavak | 19 | 18 |
Lipidek | 15 | 0,5 |
Szénhidrátok | 1 | 13 |
Ásványi sók | 5 | 3,5 |
Víz
Az élő szervezetek vegyületei közül legmagasabb a víz (H2O) aránya, a sejtek tömegének átlagosan 65-75%-a. Ennek oka, hogy a sejteket felépítő anyagi rendszerek legtöbbje vizes oldat. A vízmolekula poláris, és hidrogénkötés kialakítására hajlamos, ezért számos szerves és szervetlen vegyület jól oldódik benne. A víz nemcsak közege a sejtekben lejátszódó kémiai átalakulásoknak, hanem fontos reakciópartner is. Egyik kiindulási anyaga például a fotoszintézisnek, és terméke a sejtlégzésnek. Fontos, hogy a víznek nagy a fajlagos hőkapacitása, ezért az élő szervezetekben is van hőmérséklet-kiegyenlítő szerepe.