Охарактеризуйте распространенность химических элементов на Земле и в ее биосфере. В чем принципиальное единство химического состава живых организмов и неживой природы
Примерно из ста химических элементов, встречающихся на земле, для жизни необходимы только 16, причем 4 из них: водород (Н), углерод (С), кислород (О) и азот (N), наиболее распространены в живых организмах и составляют 99% массы живого. Биологическое значение этих элементов связанно с их валентностью (1,2,3,4,) и способность образовывать прочные ковалентные связи, которые оказываются прочнее, чем связи, образуемые другими элементами той же валентности. Следующими по важности являются фосфор (P), сера (S), ионы натрия, магния, хлора, калия и кальция (Na,Mg,Ci,K,Ca). В качестве микроэлементов в живых организмов присутствуют железо (Fe), кобальт (Co), медь (Cu), цинк (Zn), бор (B), алюминий (AI), кремний (Si), ванадий (V), молибден (Mo), иод (I), марганец (Mn).
С точки зрения химии – это всевозможные превращения разнообразных крупных и сложных молекул, главным из которых является углерод. В земной коре углерода всего 0,055%, кислорода 60,50%, кремния 20,45% и титана 0,27%. В атмосфере двуокиси углерода 0,03%, т.е. углерода всего 0,008%. Все биологически функциональные вещества, кроме нескольких солей и воды, содержит углерод. Это белки, жиры, углеводы, гормоны, витамины. Число соединений углерода огромно.
Соединениями углерода занимается органическая химия. Органика разлагается, горит при высоких температурах, при сгорании в воздухе углерод окисляется до СО2. Химический характер веществ зависит от природы и количества его составных частей и химического строения соединения. Благодаря этому было сформулировано понятие химического строения как способа связей в молекуле. Структурные формы отражали связь со свойствами вещества, объяснили изомерию, предсказали свойства еще неизвестных соединений, и помогли развить систематику органических соединений.
Свойства углерода – образовывать стабильные кольца и цепи – октан – это 8 атомов углерода в окружении водородных, образующих цепочку, в которой атомы лежат не параллельно, а зигзагообразно, свободно вращаясь в местах сочленения.
Кратные связи, кроме углерода, могут образовывать фосфор и кислород. Размеры органических молекул определяются углеродным скелетом, а химические свойства – присоединенными к нему элементами и химическими группами.
Обменные процессы в живой природе характеризуется круговоротом веществ. В круговорот втянуты все геосферы, в них происходит процесс переноса веществ. Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере осуществляется при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция) или она протекает в среде геохимические особенности которой (кислород, углеродный газ, водород) обусловлены живым веществом, которое в настоящее время населяет биосферу .
Другие статьи:
Роль микроорганизмов в круговороте кислорода. Типы жизни
прокариот, основанные на окислительном фосфолировании
Молекулярный кислород микроорганизмы используют в процессе дыхания и окисления неорганических веществ. Выделяют кислород в атмосферу некоторые фотосинтезирующие бактерии (цианобактерии и прохролофиты). По мере накопления кислород становит ...
Анализ времени и места действия генов
Методы, используемые для определения первичного места действия гена, сходны с применяемыми в классической эмбриологии и, в сущности, заимствованы из нее. В своей простейшей форме эти методы состоят в пересадке органа или кусочка ткани от ...
Роль гормонов в приспособительных реакциях
При адаптации организма к условиям среды немалое значение принадлежит гормональной регуляции обмена веществ и физиологических функций. С ролью некоторых гормонов в приспособительных реакциях организма мы уже познакомились, рассматривая го ...