Полная версия

Главная arrow География arrow БИОХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

СОСТАВ ЖИВОЙ МАТЕРИИ Биогенные, макро-, микро- и примесные элементы

Органические макромолекулы, синтезируемые живым организмом, называются биомолекулами. В качестве «сырья» для синтеза биомолекул используются либо «готовые» органические вещества, либо синтезируемые организмом. В состав биомолекул входят атомы тех же элементов, что и в состав неживой природы, но их содержание иное.

Поступление элементов в живой организм из окружающей среды обусловлено следующими факторами:

  • 1) нахождением элемента в природе в доступной форме (обычно в виде водорастворимых солей);
  • 2) способностью организма усваивать элемент;
  • 3) способностью его накапливать.

В химии принято считать, что отбор элементов при формировании живых организмов сводится к отбору тех из них, которые способны к образованию прочных, но в то же время лабильных связей. Эти связи должны легко подвергаться гомолитическому или гетеролитическому разрыву, а также циклизации.

Состав живого организма можно разделить на вещественный (химические вещества) и элементарный (химические элементы) (рис. 1.5).

Состав живого организма

Рис. 1.5. Состав живого организма

Вещественный (химический) состав определяется набором химических веществ, из которых состоит организм (табл. 1.3).

В среднем химический состав определяется элементным составом, который можно вычислить по формуле IF, = mjm - массовая доля, где т, - масса /-го элемента, т - суммарная масса элементов.

В живых организмах обнаружено около 80 химических элементов, но достоверно известно о выполняемых в организмах функциях лишь 27 из них. Установление необходимости (эссен- циальность) того или иного элемента для организма начинается с проведения элементного анализа, для чего обычно используются различные абсорбционные спектрометры.

Таблица 1.3

Вещественный (химический) состав живых организмов

Химическое

вещество

Состав, %

Вода

70

Органические

вещества

20

Низкомолекулярные: липиды, углеводы (сахара) и т. п. Высокомолекулярные:

белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты

Неорганические вещества

10

Микроэлементы, макроэлементы, примесные элементы

По количественному содержанию в живом веществе элементы подразделяются на следующие группы:

  • органогенные (биофильные, биогенные) элементы, жизненно необходимые организму, концентрация каждого из которых превышает 1 %. Это С, Н, N, О. На их долю приходится 98 % элементарного состава всех живых организмов;
  • макроэлементы (необходимые элементы), без которых не может осуществляться нормальная жизнедеятельность организма (концентрация более 0,001 %) - Na, К, Са, Cl, Р, S, Fe, Mg;
  • микроэлементы (диапазон концентраций 10 3... 10“5 %) - Си, Zn, Со, Mn, I, F, Мо и другие (по Вернадскому - Си, Zn, Со, Mn, I);
  • примесные элементы, поступающие из окружающей среды и постепенно в нем откладывающиеся (В, Al, V, Mo, Si).

Иными словами, если массовая доля элемента в организме со, > > 0,001 %, то данный элемент относится к макроэлементам (органогенам), если со, < 0,001 % - к микроэлементам.

В составе клеток человека содержатся: органогены: 02 - 65-75 %; С - 15-18 %; Н - 8-10 %; N - 1,5-3 %; макроэлементы: Mg, Na, Са, Fe, К, S, Р, С1 (суммарно = 4-5 %); микроэлементы: Zn, Си, Со, I, F, Мп (суммарно ~ 0,1 %).

Сходный элементарный состав имеют клетки большинства животных; отличается состав клеток лишь у растений и микроорганизмов.

Даже те элементы, которые в клетках содержатся в ничтожно малых количествах, ничем не могут быть заменены и совершенно необходимы для жизнедеятельности. Так, содержание йода в клетках не превышает 0,01 %, однако при его недостатке, в частности, при употреблении бедных йодом пищевых продуктов, задерживается рост и развитие детей.

Мерой неорганических компонентов служит масса золы, образующейся от сжигания образца ткани при температуре, необходимой для превращения всех органических веществ в летучие компоненты.

Вещественный состав организма человека (%):

вода..............................................................................................60

жиры (липиды)........................................................................... 19

белки ........................................................................................... 15

углеводы (сахара)...................... 0,4

Основные компоненты организма:

макрокомпоненты водные растворы белки

жиры (липиды) углеводы (сахара)

микрокомпоненты

витамины

гормоны

микроэлементы

протеиновые кислоты и основания

Биохимические свойства органических соединений определяются химическими свойствами функциональных групп молекул, входящих в данное соединение.

Биохимические функции органических соединений:

I. Нуклеиновые кислоты Хранение и передача генетической информации

II. Белки Продукты, а также «реализаторы» действия генов, ферменты (обладают каталитической активностью), структурные элементы организма

III. Полисахариды Служат формой хранения «горючего» для

жизнедеятельности, образуют внутриклеточные структурные компоненты

IV. Липиды Главные структурные компоненты мембран,

а также запасная форма «горючего»

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>