Велико и многосторонне значение неорганических солей в жизни любого организма. Они создают определенное осмотическое давление в отдельных тканях, органах, жидкостях, которое является важным физиологическим фактором, влияющим на распределение воды и растворенных веществ по отдельным тканям. Особенно чувствительны к изменениям осмотического давления высшие животные, у них в процессе эволюции выработались приспособления, обеспечивающие постоянство осмотического давления плазмы крови, лимфы, внеклеточной жидкости.

Так, осмотическое давление плазмы крови человека колеблется в достаточно узких границах (7,7—8,1 атм.). Такое постоянство поддерживается особой регуляторной системой, в которой основную роль почки и потовые железы. Впротивоположность у морских беспозвоночных осмотическое давление в организме зависит от осмотического давления окружающей среды. Если разводить морскую воду пресной, давление у них уменьшается.

У растений разность осмотического давления клеточного сока и тургорного напряжения оболочки клетки определяет «сосущую силу» клетки, интенсивность апоступления воды и питательных веществ. Для растений характерны большие колебания величины осмотического давления в зависимости от условий выращивания.

Так у пресноводных водорослей в клетках эпидермиса оно колеблется в границах 1-3 атм. У полевых растений-5-10 атм., у пустынных и солончаковых растений 80-100 атм. Однако для каждого вида растений существуют определенные физиологические допустимые пределы изменений осмотического давления. Кроме минеральных солей оно определяется также содержанием сахаров и аминокислот.

Образуя буферные системы, некоторые минеральные соли способствуют поддержанию постоянства рН тканей и жидкостей организма. Так у человека рН крови и тканей изменяется в очень небольших пределах (рН 7,3-7,4), несмотря на непрерывное образование самых разнообразных кислот. При подкислении крови до рН 6,8 наступает смерть.

Значение ряда минеральных элементов связанно с их присутствием в составе некоторых биологически важных соединений: Mg-в молекуле хлорофилла, Fe-в гемоглобине, S-в белках, P- в нуклеиновых кислотах и ряде белков, I-в гормоне щитовидной железы. Многие катионы металлов входят в состав отдельных ферментов.

Способность минеральных элементов взаимодействовать с молекулами важнейших биополимеров-белков и нуклеиновых кислот - определяет их влияние на формирование пространственной структуры высокомолекулярных соединений. Большое значение в этом отношении может иметь концентрация и состав ионного окружения, иногда независимо от образования химических связей ионов с биополимерами. Влияя на конформацию и физико-химические свойства биологически важных соединений, мембран и других субклеточных структур, неорганические ионы воздействуют тем самым на их функции - каталитическую, гормональную, транспортную, формообразовательную и др. Хорошо известно в этом отношении действие ионной силы на конформацню РНК, ДНК и белков. влияние Mg на функционирование рибосом, роль Са в регуляции аденилат - и гуанилатциклазной систем и т.д.

Особенно велико значение минеральных элементов в функционировании ферментативного аппарата любого живого организма. Действие неорганических ионов на ферменты может быть прямым и косвенным.

При прямом ионы либо входят в состав ферментативной молекулы или фермент-субстратного комплекса, либо выступают в роли аллостерических эффекторов и неспецифических агентов, влияющих на физико-химические свойства ферментов, их конформацию, не будучи их обязательными компонентами. Многие ферментативные реакции протекают только в присутствии определенных ионов.

Косвенное действие неорганических ионов на ферменты может осуществляться через изменения:

1) физико-химических свойств цитоплазмы, структуры воды в клетке;

2) структуры и свойств биомембран, поскольку многие ферменты являются мембраносвязанными;

3) содержания субстратов отдельных ферментов;

4) активности биосинтеза ферментативных белков.

Роль зольных веществ в жизнедеятельности организмов связана с рядом других явлений и процессов. Так, Саз(Р04)2 придает прочность костной ткани; Na2СОз участвует в транспорте СО2 от дышащих тканей к легочным альвеолам. Особое значение среди минеральных веществ имеют микроэлементы. Они входят в состав живых организмов в очень малых количествах- тем не менее крайне необходимы, так как их отсутствие приводит к серьезным нарушениям метаболизма. Объясняется это тем, что микроэлементы активируют многие ферментативные процессы (будучи в составе или самих ферментов, или их активаторов), а также необходимы для образования некоторых витаминов и гормонов.

К микроэлементам относятся: В, Мп, Zn, Си, Мо, Со. Ni. Li, Se, I, CI, Br. As и некоторые другие элементы. Компонентами молекул ряда ферментов являются Си, Zn, Мо. Мп активирует ферменты ЦТК, некоторые ферменты азотного обмена, а также ферменты биосинтеза ауксина — важнейшего фитогормона, способствует образованию витамина С у растений, входит в состав гормонов щитовидной железы — тироксина и трийодтиронина, Со—в молекулу витамина В12. Вr принимает участие в биосинтезе гормонов гипофиза.

В организме человека и позвоночных животных из катионов особенно много содержится Са (около 15 г/кг массы тела, преимущественно в костях), К (-3,5 г/кг), Na + (-1,5 г/кг), Mg (-0,5г/кг), Fe (-0,04 г/кг). Из металлоидов преобладают Р (-10г), Se (2,2 г), СL (-1,5 г). Потребность организма взрослого человека минеральных солях в сутки составляет 4—6 г Na, 2—4 г CI, К, 0.7-0,8 г Са, 1,5-2 г. Р и 0,015-0,020 г Fе. Потребность в Са и Р при беременности и в детском возрасте до 8 лет возрастает. Поступление NaCl связано с привычными вкусовыми ощущениями и резко превышает потребное количество. Всасывание растворимых солей происходит на всем протяжении тонкого кишечника без количественных ограничений. Изменение осмотического давления и ионного состава крови и тканевых жидкостей при этом не наступает благодаря усилению выделения солей через почки и потреблению организмом избытка воды (хорошо известно, что после приема соленой пищи жажда резко возрастает).

Выделение не использованных организмом солей происходит с мочой, калом, потом. При работе в горячих цехах, во время продолжительных маршей, при активных занятиях спортом и т.д. происходит обильное потоотделение, которое может вызвать заметное «обессоливание». В этих случаях рекомендуют питье с небольшими добавками NaCl. При недостаточном поступлении в организм минеральных элементов возникают тяжелые заболевания. Снижение содержания I в питьевой воде приводит к развитию эндемического зоба. Недостаток Сu и Со вызывает анемию (малокровие) различного характера. Минеральный обмен тесно связан с обменом гормонов. Так, в контроле обмена Са участвуют паращитовидные железы, гормоны коры надпочечников регулируют содержание Na и К. Солевой обмен тесно связан с водным обменом. При тяжелых патологических процессах, связанных с обезвоживанием, наблюдается и обессоливание, в частности обесхлоривание.