Химический состав живых организмов.

1. элементный состав организмов.

В клетках живых организмов обнаружено около 60 элементов. Их называют биогенными.

В книге «Элементы Вселенной» Сиборга приводятся результаты подсчетов, показывающие, что человек (~70кг) состоит из:

О-45,5 кг; С-12,6 кг; Н-7 кг; N-2,1 кг; Са-1,4 кг; Р-700 гр

К, Na, Mg, Fe, Si, F, Cl … 700гр

Кобальт, олово, барий, марганец - чрезвычайно мало.

Все биогенные элементы в зависимости от их содержания в живых организмах принято делить на 4 группы:

1. 98 атомных процентов

приходится на макробиогенные элементы. Кислород-25%, углерод-10%, водород>60%, азот-1%

2. олигобиогенные элементы - десятые доли %.

«олигос» - мало. Содержание: 1,9 атомных процентов состава клетки

Na, Ca, K, Mg, Fe, S, P, Cl.

3. микроэлементы.

Их количество уже сотые доли % и менее того.

Медь, цинк, кобальт, молибден, йод, бром и др.

4. ультрамикробиогенные элементы.

Содержание не превышает 10^-6 %. Ванадий, олово, литий, кадмий, ртуть, золото, cелен, теллур.

Химические вещества в живых организмах.

Для веществ, входящих в состав живых организмов характерен высокий уровень структурной организации. В состав живых организмов входят не только органические, но и неорганические низкомолекулярные вещества. Это вода, углекислый газ, молекулярный кислород и азот, неорганические ионы, некоторые химические элементы. Это самый низкий уровень организации.

2-ой уровень структурной организации занимают промежуточные химические соединения: аммиак, органические кислоты и их производные, моносахариды и др.

Соединение 1-го и 2-го уровней организации – это биологические мономеры, из которых строятся биополимеры - вещества 3-го уровня структурной организации, из которых в свою очередь строятся надмолекулярные структуры: гликопротеины, нуклеопротеины, липопротеины – своеобразные композиционные материалы.

4-ый уровень организации – клеточные органеллы (ядра, митохондрии и т.д.)

5-ый уровень - собственно сама клетка, то есть система этих органелл.

Неорганические вещества клетки

Из неорганических веществ, входящих в состав живых организмов, главными являются вода и соли.

Вода

В среднем в клетках содержится около 80% воды. Чем больше в клетке воды, тем интенсивнее в ней происходит обмен веществ. Содержание воды зависит от возраста организма. 95%-в клетке эмбриона, 60%-у пожилых людей.

При потере организмом порядка 20% воды может наступить смерть. Без воды человек может прожить порядка 14 дней.

Функции воды

1. Вода определяет объем клетки и ее упругость ее оболочки (тургор ткани).

2. Вода - это среда, где происходят биохимические процессы. Практически все биохимические реакции – это реакции жидкофазные.

3. Вода - участник многих биохимических процессов, таких как гидролиз белков, жиров, полисахаридов и т.д.

4. Вода участвует в терморегуляции, т.к. имеет высокую теплоемкость и теплопроводность за счет наличия между молекулами воды водородных связей.

5. Вода - хороший растворитель и поскольку молекулы ее полярны, то она хорошо растворяет полярные (гидрофильные) вещества. Гидрофобные же (неполярные) вещества взаимодействуют между собой быстрее, нежели с водой и поэтому нерастворимы в ней. Они входят в состав биомембран.

Молекулы некоторых веществ содержат как полярные, так и неполярные группы-амфифильные (двоякие) ~~~~~С=О

|

Н

6. в суставах вода выполняет роль смазки;

7. твердая вода защищает водоемы от замерзания и таким образом защищает живые организмы.