Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конкретна біологія (опорні конспекти).doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2.58 Mб
Скачать

Хімічні елементи. Вода. Мінеральні солі Хімічні елементи

У літосфері Землі зустрічається близько 100 хімічних елементів. Але для забезпечення життя необхідно всього близько 20. До хімічних елементів, що складають живий організм, належать:

  • органогени (О, С, Н, N) – їхня сумарна частка в живому організмі становить біля 98%;

  • макроелементи (Са, Р, S, К, Nа, Сl, Fе, Мg) – їхня сумарна частка в живому організмі становить близько 1,9% (кількість кожного вимірюється десятими і сотими долями 1%);

  • мікроелементи (Сu, Zn, Мn, Со, Мо, J, F та інші) – їхня сумарна частка в живому організмі становить до 0,1% (кількість кожного вимірюється тисячними і десятитисячними долями 1%).

  • ультрамікроелементи (Аu, Аg, Br, Pb та інші) – їхня частка в живому організмі незначна.

Хімічний

елемент

Значення в живому організмі

Порушення життєдіяльності при нестачі

О

Входить до складу води та всіх біомолекул.

С

Утворює скелет усіх біомолекул.

Н

Входить до складу води та всіх біомолекул.

N

Входить до складу молекул білків, нуклеїнових кислот, АТФ та деяких інших біомолекул.

Са

Є компонентом мінеральної речовини кісткової тканини, дентину, зубної емалі, скелета вапнякових губок і коралових поліпів, черепашок молюсків і форамініфер, кутикули членистоногих; у складі пектату кальцію міститься в клітинних стінках (серединних пластинках) у рослин; бере участь у регуляції обмінних процесів; активує АТФазу при м’язовому скороченні; є фактором зсідання крові.

Пригнічення росту у рослин; порушення твердості і міцності скелета у тварин та людини

Р

Є компонентом мінеральної речовини кісткової тканини, дентину, зубної емалі; входить до складу молекул білків, нуклеїнових кислот, фосфоліпідів (у мембранах), АТФ, НАДФ та деяких інших біомолекул.

Пригнічення росту коренів у рослин

S

Входить до складу молекул білків та деяких інших біомолекул.

Хлороз у рослин

К

К+ є основним позитивно зарядженим іоном (пов'язаний з функціями мембран – проведенням нервового імпульсу, підтриманням електричного потенціалу, роботою Nа, К-насосу); бере участь у підтриманні осмотичного балансу; є кофактором при гліколізі і фотосинтезі; є компонентом клітинного соку у вакуолях рослинних клітин; бере участь у відкриванні і закриванні продихів.

Побуріння листків з країв, передчасна загибель у рослин

+ є основним позитивно зарядженим іоном (пов'язаний з функціями мембран – проведенням нервового імпульсу, підтриманням електричного потенціалу, роботою Nа, К-насосу); бере участь у підтриманні осмотичного балансу.

М’язові судороги у тварин і людини

Сl

Сl є основним негативно зарядженим іоном, бере участь у підтриманні осмотичного балансу; є компонентом соляної кислоти в шлунковому соку.

М’язові судороги у тварин і людини

У складі гема (небілкової частини гемоглобіну, міоглобіну) бере участь у транспорті кисню; у складі цитохромів бере участь у перенесенні електронів по ланцюгу переносників при диханні та фотосинтезі.

Анемія (недокрів’я) у тварин і людини

Мg

Входить до складу хлорофілу; є компонентом мінеральної речовини кісткової тканини, дентину, зубної емалі; є кофактором багатьох ферментів (наприклад, АТФази).

Хлороз у рослин

Сu

У складі гемоціаніну бере участь у транспорті кисню (у ракоподібних і павукоподібних); у складі пластоціаніну бере участь у перенесенні електронів по ланцюгу переносників при фотосинтезі; бере участь у синтезі меланіну.

Відмирання пагонів у рослин; альбінізм у тварин і людини

Zn

У складі ферменту карбоангідрази бере участь у транспорті вуглекислого газу кров’ю; є компонентом деяких гормонів.

Мn

У складі ферментів фосфатаз забезпечує процеси росту і розвитку кісток; у складі ферментів декарбоксилаз і дегідрогеназ бере участь в процесах дихання і фотосинтезу.

Плямистість листків у рослин; порушення розвитку кісток у тварин і людини

Со

У складі вітаміну В12 (ціанокобаламіну) впливає на розвиток еритроцитів.

Анемія (недокрів’я) у тварин і людини

Мо

Входить до складу ферментів, що каталізують процес синтезу амінокислот у рослин.

Сповільнення росту у рослин

J

У складі тироксину і трийодтироніну (гормонів щитоподібної залози) бере участь в регуляції основного обміну.

Мікседема, зоб, кретинізм у людини

F

У складі фториду кальцію є компонентом міжклітинної речовини кісткової тканини, дентину, міститься у зубній емалі.

Руйнування зубів у тварин і людини

Вода

Вода (Н2О) – неорганічна речовина з унікальними фізичними і хімічними властивостями, які пов’язані з малими розмірами молекул, їхньою полярністю (на різних полюсах молекули розміщені позитивний і негативний заряди) і здатністю з’єднуватись водневими зв’язками.

Завдяки своїм властивостям вода має важливе значення для живих систем (у воді зародилось життя, її вміст у більшості живих організмів становить 60-70%, вона є середовищем існування для багатьох видів організмів):

  • вода є універсальним розчинником для полярних речовин (більшість біохімічних реакцій відбуваються у водних розчинах; речовини транспортуються в організмі, надходять до клітин і видаляються з них тільки у розчиненому стані; вода як розчинник забезпечує процеси дифузії та осмосу):

    • речовини, які мають полярні молекули і розчиняються у воді, називаються гідрофільними;

    • речовини, які мають неполярні молекули і нерозчинні у воді, називаються гідрофобними;

  • вода є хімічним реагентом (бере участь у реакціях гідролізу органічних речовин; фотолізує у світловій фазі фотосинтезу);

  • здатність води до іонізації (розщеплення на іони Н+ і ОН) забезпечує буферні властивості рідин організму, завдяки яким регулюється рівень рН середовища;

  • здатність води формувати оболонку навколо деяких сполук (наприклад, білків) перешкоджає їхній взаємодії (така вода називається зв’язаною або структурованою; її частка становить 4-5% від загальної кількості в організмі);

  • текучість води (розрив одних водневих зв’язків і утворення інших) забезпечує механізми транспорту речовин рідинами організму;

  • здатність води не стискатись під дією зовнішнього тиску забезпечує об’єм клітин та внутрішньоклітинний тиск (тургор);

  • велика теплоємність води (здатність поглинати тепло за незначних змін своєї температури) запобігає різким змінам температури в живих системах та навколишньому середовищі;

  • велика теплопровідність води (здатність швидко проводити тепло) забезпечує рівномірний розподіл тепла в організмі і у водному середовищі існування;

  • велика теплота випаровування води (на перехід з рідкого стану в газоподібний затрачається велика кількість теплової енергії) забезпечує процеси терморегуляції (транспірацію і потовиділення);

  • велика теплота замерзання-плавлення води (при замерзанні віддає велику кількість теплової енергії, при плавленні – поглинає) зменшує ймовірність утворення кристаликів льоду в живих клітинах;

  • здатність води знижувати температуру замерзання (під впливом деяких розчинених речовин) запобігає замерзанню багатьох рослин і холоднокровних тварин у зимовий період;

  • велика сила зчеплення між молекулами води забезпечує механізм транспорту речовин по судинах ксилеми;

  • високий поверхневий натяг води забезпечує механізм транспорту речовин по судинах ксилеми і утримання деяких дрібних організмів на поверхні водойм.