Макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы, их роль

По относительному содержанию элементы, входящие в состав живых организмов, принято делить на три группы:

1.Макроэлементы - H, O, C, N (в сумме около 98 %, их еще называют основные), Ca, Cl, K, S, P, Mg, Na, Fe (в сумме около 2 %). Макроэлементы составляют основную массу процентного состава живых организмов.

Они составляют пластический материал основных несущих тканей, обеспечивают свойства всей среды организма в целом: поддерживают определённые значения pH, осмотического давления, сохраняют в нужных пределах кислотно-основное равновесие, обеспечивают устойчивость коллоидных систем в организме.

2.Микроэлементы - Mn, Co, Zn, Cu, B, I и др. Их суммарное содержание в клетке составляет порядка 0,1 %.

Входят в состав ферментов, участвующих в спиртовом брожении, в состав инсулина, окислительных ферментов, участвующих в синтезе цитохромов.

участвует в регуляторных процессах организма.

3.Ультрамикроэлементы - Au, Hg, Se и др. Их содержание в клетке очень незначительно, а физиологическая роль для большинства из них не раскрыта.

К ним относят золото, серебро, которые оказывают бактерицидное воздействие, ртуть, подавляющую обратное всасывание воды в почечных канальцах, оказывая воздействие на ферменты.Также и селен, при его недостатке развиваются раковые заболевания. Функции ультрамикроэлементов ещё мало понятны.

Химические элементы, которые входят в состав живых организмов и при этом выполняют биологические функции, называются биогенными. Даже те из них, которые содержатся в клетках в ничтожно малых количествах, ничем не могут быть заменены и совершенно необходимы для жизни.

Органогены,их биологическая роль

Органогены - главные химические элементы, входящие в состав химических соединений, постоянно входящие в состав организмов и имеющие определённое биологическое значение. Это кислород (составляющий 70% массы организмов), углерод (18%), водород (10%), азот, фосфор.ю сера. Эти элементы входят в состав всех живых организмов, составляют их основную массу и играют большую роль в процессах жизнедеятельности. органогенов в организме 97,4%

Они образую легко растворимые в воде соединения и поэтому концентрируются в организме.входят и играют видную роль в водном аппарате земной коры,т.е. входят в водные растворы (в ионы), дают минералы, образовавшиеся водным путем.

При недостаточном поступлении элемента в организм наносится существенный ущерб росту и развитию организма. Это объясняется снижением активности ферментов, в состав которых входит элемент.

Каждый элемент дает характерные для определенной геосферы

соединения, постоянно возобновляющиеся. После белее или менее продолжительных и более или менее сложных изменений элемент возвращается к первичному соединению и начинает новый цикл.

Особенности строения и свойства атомов этих элементов:

1) атомы всех этих элементов способны образовывать ковалентные связи посредством спаривания электронов;

2) они легко могут образовывать разнообразные химические соединения, реагируя друг с другом ;

3) все они имеют малую атомную массу.

Биологические функции воды, химический состав воды, гидрофильные и гидрофобные вещества

H2O – ковалентная полярная связь. Вода, это диполь.

Она выполняет роль универсального растворителя, в котором происходят основные биохимические процессы живых организмов. Уникальность воды состоит в том, что она достаточно хорошо растворяет как органические, так и неорганические вещества, обеспечивая высокую скорость протекания химических реакций и в то же время — достаточную сложность образующихся комплексных соединений.

· Вода обладает наибольшей теплоёмкостью из всех твёрдых и жидких веществ, предатвращает резкие колибания температуры в клетке и окружающей среде. Твёрдая фаза воды- лёд.

· Является растворителем полярных веществ .

· Вода- это реагент хим. Реакций обмена веществ.

· Вода- не зжимается , поддерживает форму клеток.

· Вода образует кристаллогидрат может выполнять информационную функцию.

· Вода-хороший растворитель.

1. Гидрофильные (от греч. "филео" – любить, имеющие положительное сродство к воде). Эти вещества имеют полярную молекулу, включающую электроотрицательные атомы (кислород, азот, фосфор и др.). В результате отдельные атомы таких молекул также обретают частичные заряды и образуют водородные связи с молекулами воды. Примеры: сахара, аминокислоты, органические кислоты.

2. Гидрофобные (от греч. "фобос" – страх, имеющие отрицательное сродство к воде). Молекулы таких веществ неполярны и не смешиваются с полярным растворителем, каковым является вода, но хорошо растворимы в органических растворителях, например, в эфире. Примером могут служить углеводороды (бензин, керосин, парафин), животный жир, растительное масло

Органические вещества

Органические вещества — класс химических соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода и цианидов).

Основные классы органических соединений биологического происхождения — белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты — содержат, помимо углерода, преимущественно водород, азот, кислород, серу и фосфор. Именно поэтому «классические» органические соединения содержат прежде всего водород, кислород, азот и серу — несмотря на то, что элементами, составляющими органические соединения, помимо углерода могут быть практически любые элементы.

Соединения углерода с другими элементами составляют особый класс органических соединений — элементоорганические соединения. Металлоорганические соединения содержат связь металл-углерод и составляют обширный подкласс элементоорганических соединений.

Классификация органических соединений построена на важном принципе, согласно которому физические и химические свойства органического соединения в первом приближении определяются двумя основными критериями — строением углеродного скелета соединения и его функциональными группами.

В зависимости от природы углеродного скелета органические соединения можно разделить на ациклические и циклические. Среди ациклических соединений различают предельные и непредельные. Циклические соединения разделяются на карбоциклические (алициклические и ароматические) и гетероциклические.