Zloženie

Živá bunka ako nositeľ všetkých životných procesov sa skladá z rôznych chemických zlúčenín, ktorých základom sú chemické prvky prítomné aj v neživej prírode. Kvalitatívny rozdiel v chemickom zložení jednobunkovca a zrnka piesku teda nespočíva v prítomnosti unikátnych "živých" atómov, ale v komplexite chemických zlúčenín založených na jedinečných vlastnostiach uhlíka, ktoré umožňujú vytvárať dlhé a dostatočne stabilné reťazce so sebou samým. Štúdiom chemických vlastností uhlíkatých zlúčenín sa zaoberá organická chémia. Chemické procesy v živých organizmoch študuje biochémia.

Uhlík je teda základným prvkom organických látok ako sú bielkoviny, sacharidy, lipidy a nukleové kyseliny, na ktorých stavbe sa podieľajú aj ďalšie chemické prvky:

• uhlík (C) - všetky organické látky + CO₂
• vodík (H) - zložka bunkovej vody a organických nízkomolekulových aj makromolekulových zložiek bunky
• kyslík (O) - zložka bunkovej vody a organických látok, O₂ je akceptorom elektrónov pri aeróbnom dýchaní
• dusík (N) - zložka aminokyselín, peptidov, bielkovín, nukleotidov, nukleových kyselín, kofaktorov a niektorých sekundárnych metabolitov
• fosfor (P) - fosfátová kostra polynukleotidových reťazcov, membránové fosfolipidy, ATP, koenzýmy, intermediárne metabolity sacharidov
• síra (S) - súčasť mnohých bielkovín, aminokyseliny metionín a cysteín, niektoré kofaktory (acetylkoenzým A)

K týmto šiestim základným prvkom živej hmoty patrí ešte niekoľko tzv. biogénnych prvkov, bez ktorých si život nevieme predstaviť, a ktorých prítomnosť je z hľadiska prežitia bunky úplne nevyhnutná. Biogénne prvky sa nazývajú aj makroelementy a okrem uvedených chemických prvkov sú to tieto:

• draslík (K) - základný anorganický katión bunky, aktivátor niektorých enzýmov, osmotická regulácia, svalová činnosť
• vápnik (Ca) - regulácia vylučovania vody, zložka proteáz, medzibunková komunikácia, činnosť svalov, základ opornej sústavy
• horčík (Mg) - dôležitá zložka metabolizmu nukleových kyselín, zložka chlorofylu
• sodík (Na) - zadržiavanie vody v bunke, regulácia osmotického tlaku, prenos nervového vzruchu (pre väčšinu mikroorganizmov nie je esenciálny)
• chlór (Cl) - regulácia pH bunkového prostredia

Okrem makroelementov, živá hmota obsahuje celý rad stopových prvkov - mikroelementov (bór - B, zinok - Zn, kobalt - Co, mangán - Mn, železo - Fe, meď - Cu, molybdén - Mo a iné), ktorých nedostatok má za následok porušenie fyziologických procesov (ich spomalenie alebo úplné zastavenie) a spôsobuje rôzne ochorenia rastlín a živočíchov.

Anorganické látky sú jednoduchšie zlúčeniny biogénnych prvkov (v prenesenom slova zmysle sú nimi aj samotné biogénne prvky), v ktorých spravidla nefiguruje uhlík. V bunke sa môžu nachádzať v bunke viazané vo forme solí (chloridy, fluoridy, uhličitany, fosforečnany a pod.), súčasť enzýmov (Fe v hemoglobíne) alebo ako voľné ióny (Na⁺, Ca²⁺).

Zastúpenie látok závisí od mnohých kritérií, akými sú vek, typ bunky, vonkajšie prostredie, konkrétny druh organizmu.

Najdôležitejšou anorganickou zlúčeninou každej bunky je voda, ktorá tvorí 60-90% (~65%) hmotnosti bunky. Jej úloha je nezastupiteľná v mnohých procesoch:

• rozpúšťadlo anorganických a niektorých organických látok
• tvorí prostredie pre priebeh chemických reakcií
• rozvádza rozpustené látky do buniek, tkanív a pletív
• podmieňuje fyzikálne procesy (difúzia, osmóza)
• termoregulačná funkcia
• fotolýza vody ako súčasť fotosyntetického procesu u rastlín