Среда, 07 Декабрь 2016, 15:25

Биология в лицее

 Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ                 

                               Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation 




Вы вошли как Гость | Группа "Гости"Приветствую Вас Гость | RSS | Главная | Химический состав клетки | Мой профиль | Регистрация | Выход | Вход


Химический состав клетки

Для всего живого характерно избирательное отношение к окружающей среде. Из 110 элементов периодической системы Д. И. Менделеева в состав организмов входит более половины. Однако необходимых для жизни элементов, без которых живое не может обойтись, всего около 20.

Все эти элементы входят в состав неживой природы и земной коры, а также в состав живых организмов, но их процентное распределение в живых и неживых телах различно.

Элементный состав живой материи

Накоплением знаний о биомолекулах занимается молекулярная биология, развивающаяся в тесном контакте с биохимией. Биохимия изучает жизнь на уровне молекул и элементов.

Элементы живых систем делят на три группы в соответствии с их концентрацией в клетке.

Макроэлементы (греч. makrós — большой и лат. elemėntum — первоначальное вещество) — химические элементы, являющиеся основными компонентами всех живых организмов. К ним относят кислород, водород, углерод, азот, железо, фосфор, калий, кальций, сера, магний, натрий и хлор. Эти элементы также и универсальные компоненты органических соединений. Их концентрация достигает в сумме 98 — 99%.

Все макроэлементы разделяют на 2 группы.

Роль макроэлементов I и II групп

Макроэлементы I группы Макроэлементы II группы
O, C, H и N P, S, K, Mg, Na, Ca, Fe и Cl
Главные компоненты всех живых организмов (98% массы) Обязательные компоненты всех живых организмов (0,01 — 0,9% массы)
Входят в состав подавляющего большинства органических и неорганических веществ клетки. В частности, все углеводы и липиды состоят из O, C, H, белки и нуклеиновые кислоты — из O, C, H и N Входят в состав многих неорганических и органических соединений клетки, в том числе ферментов и др.
Поступают в живые организмы из атмосферы, с водой и пищей Поступают в организмы растений в составе ионов солей, в организмы животных — с пищей 

Биоэлементы (греч. bios — жизнь и лат. elemėntum — первоначальное вещество), или органогены (лат. organum — инструмент, орудие и греч. genesis — происхождение), — макроэлементы, составляющие основу большинства органических молекул. 

Это кислород, водород, углерод, азот, фосфор и сера

Содержание биоэлементов в клетке

Элемент Содержание в клетке, % от массы
Кислород (О) 65,00 — 75,00
Углерод (С) 15,00 — 18,00
Водород (Н) 8,00 — 10,00
Азот (N) 1,00 — 3,00
Фосфор (P) 0,20 — 1,00
Сера (S) 0,15 — 0,20

Микроэлементы (греч. mikrós — малый и лат. elemėntum — первоначальное вещество) — химические элементы, содержащиеся в организмах в низких концентрациях (обычно тысячные доли процента и ниже), но крайне необходимые для нормальной жизнедеятельности. Это алюминий, медь, марганец, цинк, молибден, кобальт, никель, иод, селен, бром, фтор, бор и некоторые другие.

Микроэлементы входят в состав разнообразных биологически активных соединений: ферментов (например, Zn, Cu, Mn, Mo; всего известно около 200 металлоферментов), витаминов (Со — в состав витамина B12), гормонов (I — в тироксин, Zn и Со — в инсулин), дыхательных пигментов (Cu — в гемоцианин). Микроэлементы влияют на рост, размножение, кроветворение и т. д.

Роль микроэлементов в организме

Кобальт входит в состав витамина В12 и принимает участие в синтезе гемоглобина, его недостаток приводит к анемии.

1 — кобальт в природе; 2 — структурная формула витамина В12; 3 — эритроциты здорового человека и эритроциты больного анемией

Молибден в составе ферментов участвует в фиксации азота у бактерий и обеспечивает работу устьичного аппарата у растений.

1 — молибденит (минерал, содержащий молибден); 2 — азотфиксирующие бактерии; 3 — устьичный аппарат

Медь является компонентом фермента, участвующего в синтезе меланина (пигмента кожи), влияет на рост и размножение растений, на процессы кроветворения у животных организмов.

1 — медь; 2 — частицы меланина в клетках кожи; 3 — рост и развитие растения

Йод у всех позвоночных животных входит в состав гормона щитовидной железы — тироксина.

1 — йод; 2 — внешний вид щитовидной железы; 3 — клетки щитовидной железы, синтезирующие тироксин

Бор влияет на ростовые процессы у растений, его недостаток приводит к отмиранию верхушечных почек, цветков и завязей.

1 — бор в природе; 2 — пространственная структура бора; 3 — верхушечная почка

Цинк входит в состав гормона поджелудочной железы — инсулина, а также действует на рост животных и растений.

1 — пространственная структура инсулина; 2 — поджелудочная железа; 3 — рост и развитие животных

В организмы растений и микроорганизмов микроэлементы поступают из почвы и воды; в организмы животных и человека — с пищей, в составе природных вод и с воздухом.

Организмы, способные накапливать определенные микроэлементы, называют организмами-концентраторамии

Морские водоросли, например, фукус и ламинария, могут накапливать в организмах до 1% йода. Именно водоросли используют для промышленного получения этого микроэлемента. 

Концентраторами меди являются осьминоги, каракатицы, устрицы и некоторые другие моллюски. В их крови медь, входящая в состав дыхательного пигмента — гемоцианина, — играет ту же роль, что железо в крови человека. 

Растения из семейства Лютиковые (лютик, водосбор, купальница и др.) способны накапливать литий.

Хвощ является рекордсменом среди растений по содержанию кремния. Так, в сухом веществе хвоща полевого содержится 9% кремнезема, а в золе до 96%. В больших количествах кремний концентрируют морские организмы — диатомовые водоросли, радиолярии, губки. Из кремнезема построены их скелетные элементы — панцири простейших и скелеты некоторых губок.

Недостаток или избыток микроэлементов приводят к нарушению обмена веществ и ведут к заболеваниям человека и животных — биогеохимическим эндемиям.

Ультрамикроэлементы (лат. ultra — сверх, за пределами; греч. mikrós — малый и лат. elemėntum — первоначальное вещество) — химические элементы, содержащиеся в организмах в ничтожно малых концентрациях. К ним относят золото, бериллий, серебро и некоторые другие элементы. 

Их физиологическая роль в живых организмах пока до конца не установлена.


< Предыдущая страница "История изучения клетки. Клеточная теория"

Следующая страница "Неорганические вещества клетки. Вода" >

Меню сайта

Календарь

«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Статистика


Онлайн всего: 32
Гостей: 31
Пользователей: 1
Hikari

Наш опрос

Как часто вы посещаете сайт "Биология в лицее"?
Всего ответов: 7974

Мини-чат



Поиск




Курсы валют на Банкир.Ру