Le funzioni escretorie sono svolte gastrointestinale il percorso; organi della respirazione esterna; ghiandole sudoripare, sebacee, lacrimali, mammarie e di altro tipo, nonché i reni (Fig. 1.14), con l'aiuto dei quali i prodotti di decomposizione vengono rimossi dal corpo.

Riso. 1.14.

Un organo importante del sistema escretore sono i reni, che sono direttamente coinvolti nella regolazione del metabolismo dell'acqua e dei minerali, forniscono l'equilibrio acido-base (equilibrio) nel corpo, formano sostanze biologicamente attive, ad esempio la renina, che influenza il livello della pressione sanguigna.

La struttura chimica del corpo umano

Il corpo umano contiene sostanze organiche e non materia organica... L'acqua costituisce il 60% del peso corporeo e i minerali - in media il 4%. La materia organica è rappresentata principalmente da proteine ​​(18%), grassi (15%), carboidrati (2-3%). Tutte le sostanze del corpo, come natura inanimata, sono costituiti da atomi di vari elementi chimici.

Dei 110 elementi chimici conosciuti, il corpo umano è costituito principalmente da 24 (Tabella 1.2). A seconda della loro quantità nel corpo, gli elementi chimici si dividono in basici, macro, micro e ultramicroelementi.

Si noti che i singoli elementi chimici si accumulano in modo non uniforme in vari organi e tessuti del corpo umano. Quindi, ad esempio, il tessuto osseo accumula calcio e fosforo, sangue - ferro, tiroide - iodio, fegato - rame, pelle - stronzio, ecc.

La composizione quantitativa e qualitativa degli elementi chimici del corpo dipende sia da fattori ambientali esterni (nutrizione, ecologia, ecc.) sia dalle funzioni dei singoli organi.

Macronutrienti e la loro importanza nel corpo è determinata dal fatto che sono necessari per l'attuazione di molti biologici

Tabella 1.2

Elementi chimici che compongono il corpo umano

(secondo N.I. Volkov)

processi chimici. Sono fattori nutrizionali indispensabili, poiché non si formano nel corpo. Il contenuto di minerali è relativamente basso (4-10% del peso corporeo secco) e dipende dallo stato funzionale del corpo, dalla sua età, dallo stato nutrizionale e dalle condizioni ambiente esterno.

Calcio nel corpo umano è il 40% della quantità totale di tutti i minerali. Fa parte dei denti e delle ossa, dando loro forza. Una diminuzione dell'apporto di calcio ai tessuti del corpo porta al suo rilascio dalle ossa, che provoca una diminuzione della loro forza (osteoporosi), nonché disfunzioni del sistema nervoso, della circolazione sanguigna, compresa l'attività muscolare.

Fosforo costituisce il 22% della quantità di tutti i minerali. Circa l'80% della sua quantità si trova nei tessuti sotto forma di fosfato di calcio. Il fosforo svolge un ruolo importante nei processi di produzione di energia, poiché sotto forma di residui di acido fosforico fa parte delle fonti energetiche - ATP, ADP, KrF, vari nucleotidi, nonché nella composizione dei portatori di idrogeno e di alcuni prodotti metabolici.

Sodio e potassio presente in tutti i tessuti e fluidi corporei. Il potassio è prevalentemente all'interno delle cellule, il sodio - nello spazio extracellulare. Entrambi sono coinvolti nella conduzione di un impulso nervoso, nell'eccitazione dei tessuti, nella creazione della pressione sanguigna osmotica (ioni attivi osmotici), nel mantenimento dell'equilibrio acido-base e influenzano anche l'attività degli enzimi Na f, K f, ATPasi. Questi elementi regolano lo scambio di acqua nel corpo: gli ioni sodio trattengono l'acqua nei tessuti e provocano il rigonfiamento delle proteine ​​(formazione di colloidi), che porta alla comparsa di edema; gli ioni potassio, al contrario, migliorano l'escrezione di sodio e acqua dal corpo. La mancanza di sodio e potassio nel corpo provoca un'interruzione dell'attività del sistema nervoso centrale, dell'apparato contrattile dei muscoli, cardiovascolare e sistemi digestivi, che porta ad una diminuzione delle prestazioni fisiche.

Magnesio nei tessuti del corpo è in un certo rapporto con il calcio. Colpisce il metabolismo energetico, la sintesi proteica, poiché è un attivatore di molti enzimi, che vengono chiamati chinasi e svolgono la funzione di trasferire il gruppo fosfato dalla molecola di ATP a vari substrati. Il magnesio influenza anche l'eccitabilità muscolare, aiuta ad eliminare il colesterolo dal corpo.

La sua insufficienza porta ad un aumento dell'eccitabilità neuromuscolare, alla comparsa di convulsioni e debolezza muscolare.

Cloro si riferisce a sostanze attive osmotiche e partecipa alla regolazione della pressione osmotica e del metabolismo dell'acqua delle cellule del corpo, viene utilizzato per formare acido cloridrico (HC1) - un componente essenziale del succo gastrico. La mancanza di cloro nel corpo può portare a una diminuzione della pressione sanguigna, contribuisce alla malattia dell'infarto del miocardio, provoca affaticamento, irritabilità, sonnolenza.

Micro e ultramicroelementi. Ferro da stiro svolge un ruolo molto importante nei processi di produzione di energia aerobica nel corpo. Fa parte delle proteine ​​emoglobina, mioglobina, che trasportano O 2 e CO 2 nel corpo, nonché nella composizione dei citocromi - componenti della catena respiratoria, in cui avvengono i processi di ossidazione biologica e formazione di LTP. La mancanza di ferro nel corpo porta a una violazione della formazione di emoglobina e a una diminuzione della sua concentrazione nel sangue. Ciò può portare allo sviluppo di anemia sideropenica, una diminuzione della capacità di ossigeno del sangue e una forte diminuzione delle prestazioni fisiche.

Zinco fa parte di molti enzimi del metabolismo energetico, così come degli enzimi dell'anidrasi carbonica, che catalizzano lo scambio di H2CO3 e lattato deidrogenasi, che regolano la degradazione ossidativa dell'acido lattico. Partecipa alla creazione della struttura attiva dell'insulina proteica - l'ormone del pancreas, migliora l'effetto degli ormoni della ghiandola pituitaria (gonadotropico) e delle gonadi (testosterone, estrogeno) sui processi di sintesi proteica. La carenza di zinco può portare a un indebolimento del sistema immunitario, perdita di appetito e processi di crescita più lenti.

Rame promuove la crescita del corpo, migliora i processi di emopoiesi, influenza il tasso di ossidazione del glucosio e la scomposizione del glicogeno. Fa parte degli enzimi della catena respiratoria, aumenta l'attività della lipasi, della pepsina e di altri enzimi.

Manganese, cobalto, cromo vengono utilizzati dall'organismo come attivatori di molti enzimi coinvolti nel metabolismo dei carboidrati, delle proteine, dei lipidi, nella sintesi del colesterolo, influiscono sui processi di emopoiesi, aumentano le difese dell'organismo. Il cromo migliora anche la sintesi proteica, esibendo effetti anabolici. Il manganese è coinvolto nella sintesi della vitamina C, molto importante per gli atleti.

Iodio necessario per la costruzione degli ormoni tiroidei - tiroxina e suoi derivati. La sua carenza nell'organismo porta a malattie della tiroide (gozzo endemico): 150 mcg soddisfano il fabbisogno giornaliero di iodio dell'organismo.

Fluoro fa parte dello smalto dei denti e della dentina. Il suo eccesso sopprime i processi di respirazione e ossidazione dei tessuti. acidi grassi... La mancanza di fluoro provoca malattie dentali (carie) e l'eccesso provoca la colorazione dello smalto (fluorosi).

Selenio ha un effetto antiossidante, cioè protegge le cellule dall'eccessiva perossidazione lipidica, che porta all'accumulo di perossidi di idrogeno dannosi nei tessuti. L'ultima ricerca suggerisce che il selenio rafforza il sistema immunitario e previene la formazione di cellule cancerose, è coinvolto nella trasmissione dell'informazione genetica.

I minerali svolgono un ruolo importante nel corpo umano. Le sostanze minerali sono attivamente coinvolte in tutti i processi biochimici e intercellulari che avvengono dentro di noi.

La tavola periodica degli elementi (tavola di Mendeleev) contiene attualmente circa 120 elementi chimici. Più di 80 elementi si trovano nel corpo umano. Di questi, una persona ha bisogno di circa 20 macro e microelementi per la vita normale.

Elementi essenziali. Gli oligoelementi vitali (essenziali) hanno un effetto indiretto sul corpo umano, controllando l'attività vitale di ormoni, enzimi, proteine, grassi, carboidrati, vitamine e altre sostanze biologicamente attive. Questo controllo si verifica a causa del mantenimento di un certo rapporto e concentrazione nel corpo.

Macronutrienti:

un) Elementi organogeni

H, O, C, N - 98%

+ S, P- bioelementi, formano composti organici.

B) K, Na, Ca, Mg, Fe, Cl- circa il 2%

P, Ca- formazione ossea, resistenza ossea.

Circa. Dopo 4 elementi principali si aggiudica il quinto posto. In un adulto, vengono rimossi fino a 700 mg di calcio dal tessuto osseo al giorno e la stessa quantità viene nuovamente depositata. Di conseguenza, il tessuto osseo, oltre alla funzione di sostegno, svolge il ruolo di deposito di calcio e fosforo, da cui l'organismo li estrae quando manca l'assunzione di cibo.

Circa- fornisce la coagulazione del sangue.

K, Na, Cl- permeabilità delle membrane cellulari, conduzione degli impulsi nervosi.

Fe- fa parte dell'emoglobina.

Mg- fa parte della clorofilla nelle piante, negli enzimi negli animali.

Oligoelementi- contenuto circa 0,02%

Zn fa parte dell'insulina - un ormone del pancreas, migliora l'attività delle ghiandole sessuali.

Cu fornisce la crescita dei tessuti, fa parte degli enzimi.

io fa parte della tiroxina, un ormone tiroideo.

Zn fa parte dell'insulina, un ormone del pancreas.

F fa parte dello smalto dei denti.

Co parte della vitamina B 12 (cobalamina)

mn fornisce il metabolismo.

Bè responsabile del processo di crescita.

Mo responsabile per l'uso del ferro, per la ritenzione di fluoro nel corpo.

Difetto macro - e micronutrienti porta a varie malattie. E per prevenirli, è necessario mangiare determinati alimenti. La mancanza o la sovrabbondanza nel corpo di uno qualsiasi di questi elementi comporta gravi cambiamenti nelle sue funzioni vitali e spesso può portare a gravi complicazioni. Pertanto, per il normale funzionamento del corpo, è necessario mantenere in esso un certo equilibrio di sostanze minerali.

I deficit sono più comuni in Ucraina iodio, zinco, selenio, magnesio, manganese e rame... Inoltre, nelle donne durante la gravidanza e nei bambini durante i periodi di forte crescita, c'è spesso una carenza nel corpo ghiandola.

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  Con una carenza calcio si sviluppa l'osteoporosi (morbidezza, porosità delle ossa), un rallentamento della crescita scheletrica. Devi mangiare latticini.
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  Con una carenza magnesio crampi muscolari, perdita di liquidi da parte del corpo. Prodotti: verdure, fagioli, noci, latte, frutta.
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  Con una carenza cloro- pelle secca. Prodotti: acqua, sale da cucina.
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  Con una carenza sodio – male alla testa, scarsa memoria, perdita di appetito. Prodotti: pomodori, albicocche, piselli, sale da cucina.
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  Con una carenza potassio–Aritmia delle contrazioni cardiache, morte improvvisa con carichi crescenti. Prodotti - banane, frutta secca, patate, pomodori, zucchine.
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  Fosforo – segni esteriori carenze sono sconosciute. Contenuto in pesce, latticini, Noci, grano saraceno.
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  Con una carenza ghiandola si sviluppa l'anemia. È necessario mangiare fegato, carne, foglie verdi di verdure.
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  Con una carenza fluoro a - carie. Prodotti - pesce, acqua.
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  Con una carenza zinco- danni alla pelle. Prodotti - carne, frutti di mare.
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  Con una carenza iodio si sviluppa un gozzo. È necessario utilizzare cachi, frutti di mare, sale iodato.
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  Con una carenza rame- tumori, funzionalità epatica compromessa. Alimenti - fegato, tuorlo d'uovo, cereali integrali.
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  Con una mancanza di cobalto, si sviluppa l'anemia maligna. Prodotti - fegato, proteine ​​animali.

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  Oltre all'acqua, tra le sostanze inorganiche che compongono la cellula, è necessario nominare i sali, che sono composti ionici. In una soluzione acquosa, si dissociano per formare un catione metallico e un anione residuo acido.
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  Per i processi vitali, le cellule sono più importanti
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  cationi: K, Na, Ca, Mg.
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  Anioni: H2PO4, Cl, HCO3.
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  La concentrazione di ioni sulla superficie esterna della cellula differisce dalla loro concentrazione sulla superficie interna. Sulla superficie esterna della membrana cellulare c'è un'altissima concentrazione di ioni sodio e sulla superficie interna c'è un'alta concentrazione di ioni potassio. Di conseguenza, si forma una differenza di potenziale tra la superficie interna ed esterna della membrana cellulare, che provoca la trasmissione dell'eccitazione lungo un nervo o un muscolo.
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  Gli ioni calcio e magnesio sono attivatori di molti enzimi.
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  La concentrazione di sali all'interno della cellula dipende dalle sue proprietà tampone.
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  BufferingÈ la capacità di una cellula di mantenere una reazione leggermente alcalina a un livello costante. Gli anioni forniscono tampone all'interno della cellula h 2 PO 4 e NRA 4 .
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  Nel fluido extracellulare e nel sangue il ruolo di tampone è svolto da h 2 CO 3 e NSO 3 .
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  Gli anioni di acidi deboli e alcali deboli legano ioni idrogeno e ioni idrossido, in modo che la reazione all'interno della cellula non cambi.
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  L'acido cloridrico crea un ambiente acido nello stomaco, accelerando la digestione delle proteine ​​alimentari.
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  Gli ioni calcio e fosforo si trovano nel tessuto osseo.
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  I sali minerali entrano nelle cellule del corpo dall'ambiente esterno. I sali in eccesso insieme all'acqua vengono espulsi dal corpo nell'ambiente esterno.

introduzione

ho scelto abbastanza argomento difficile, poiché unisce molte scienze, il cui studio è molto importante nel mondo: biologia, ecologia, chimica, ecc. Il mio argomento è significativo nel corso di chimica e biologia della scuola. L'uomo è un organismo vivente molto complesso, ma il suo studio mi è sembrato piuttosto interessante. Credo che ogni persona dovrebbe sapere in cosa consiste.

Obbiettivo: studiare più in dettaglio gli elementi chimici che compongono una persona e la loro interazione nel corpo.

Per raggiungere questo obiettivo, sono stati fissati i seguenti compiti:

• 1) Studiare la composizione elementare degli organismi viventi;
• 2) Selezionare i principali gruppi di elementi chimici: micro e macro elementi;
• 3) Determinare quali elementi chimici sono responsabili della crescita, della funzione muscolare, del sistema nervoso, ecc.;
• 4) Condurre esperimenti di laboratorio che confermano la presenza di carbonio, azoto e ferro nel corpo umano.

Metodi e tecniche: analisi della letteratura scientifica, analisi comparativa, sintesi, classificazione e generalizzazione del materiale selezionato; metodo di osservazione, esperimento (fisico e chimico).

Elementi chimici nel corpo umano

Tutti gli organismi viventi sulla Terra, inclusi gli esseri umani, sono in stretto contatto con l'ambiente. Prodotti alimentari e bevendo acqua contribuiscono all'assunzione di quasi tutti gli elementi chimici nel corpo. Vengono introdotti e rimossi dal corpo quotidianamente. Le analisi hanno dimostrato che la quantità di singoli elementi chimici e il loro rapporto in un corpo sano di persone diverse sono approssimativamente uguali.

Molti scienziati ritengono che non solo tutti gli elementi chimici siano presenti in un organismo vivente, ma ognuno di essi svolga una specifica funzione biologica. Il ruolo di circa 30 elementi chimici è stato stabilito in modo affidabile, senza i quali il corpo umano non può esistere normalmente. Questi elementi sono chiamati vitali. Il corpo umano è composto per il 60% di acqua, il 34% di sostanze organiche e il 6% di sostanze inorganiche.

Il corpo di una persona che pesa 70 kg è composto da:

Carbonio-12,6 kg Cloro-200 grammi

Ossigeno-45,5 kg Fosforo-0,7 kg

Idrogeno-7 kg Zolfo-175 grammi

Azoto-2,1 kg Ferro-5 grammi

Calcio-1,4 kg Fluoro-100 grammi

Sodio - 150 grammi Silicio - 3 grammi

Potassio - 100 grammi Iodio - 0,1 grammi

Magnesio - 200 grammi Arsenico - 0,0005 grammi

4 balene della vita

Carbonio, ossigeno, azoto e idrogeno sono i quattro elementi chimici che i chimici chiamano le "balene della chimica" e che sono allo stesso tempo gli elementi base della vita. Dalle molecole di questi quattro elementi si costruiscono non solo le proteine ​​viventi, ma tutta la natura intorno a noi e in noi.

Preso da solo, il carbonio è pietra morta. L'azoto, come l'ossigeno, è un gas libero. L'azoto non è legato a nulla. L'idrogeno, combinato con l'ossigeno, forma l'acqua e insieme creano l'universo.

Nei suoi composti più semplici, questi sono l'acqua sulla Terra, le nuvole nell'atmosfera e l'aria. In composti più complessi, questi sono carboidrati, sali, acidi, alcali, alcoli, zuccheri, grassi e proteine. Complicando ancora di più, raggiungono il più alto stadio di sviluppo: creano la vita.

carbonio - la base della vita.

Tutte le sostanze organiche da cui sono costruiti gli organismi viventi differiscono da quelle inorganiche in quanto si basano sull'elemento chimico carbonio. Fanno parte delle sostanze organiche anche altri elementi: idrogeno, ossigeno, azoto, zolfo e fosforo. Ma sono tutti raggruppati attorno al carbonio, che è il fulcro principale.

L'accademico Fersman l'ha definita la base della vita, perché la vita è impossibile senza carbonio. Non esiste altro elemento chimico con proprietà così peculiari come il carbonio.

Tuttavia, questo non significa affatto che il carbonio costituisca la maggior parte della materia vivente. In ogni organismo c'è solo il 10% di carbonio, l'80% di acqua e il restante dieci percento è rappresentato da altri elementi chimici che compongono il corpo.

Una caratteristica del carbonio nei composti organici è la sua capacità illimitata di legare elementi diversi in varie combinazioni in gruppi atomici.

organismo umano- un sistema biologico aperto. Il corpo umano è un sistema multilivello. Consiste di sistemi di organi, ogni sistema di organi - di organi, ogni organo - di tessuti, tessuti - di cellule. Ogni cellula è un sistema di organelli interconnessi.

Il corpo umano è un sistema aperto che scambia costantemente sostanze ed energia con l'ambiente. Da esso, l'ossigeno entra nel corpo durante lo scambio di gas e insieme al cibo - acqua e sostanze nutritive. All'esterno, il corpo rimuove l'anidride carbonica, i residui di cibo non digerito, l'urina, il sudore e la secrezione delle ghiandole sebacee.

Esternamente, il corpo riceve energia termica e nutrienti (proteine, grassi, carboidrati), le cui molecole accumulano energia chimica. Viene rilasciato durante le reazioni di degradazione di queste sostanze nel corpo. Parte dell'energia chimica viene spesa nel processo della sua attività vitale e l'eccesso sotto forma di calore viene restituito all'ambiente esterno.

Sostanze inorganiche

Tra tutte le sostanze inorganiche, il contenuto di acqua nel corpo umano è il più alto. Rappresenta fino al 90% della massa dell'embrione e fino al 70% della massa corporea di una persona anziana. L'acqua è un solvente che trasporta le sostanze nel corpo. Le sostanze disciolte in acqua acquisiscono la capacità di interagire. L'acqua partecipa anche ai processi di scambio termico tra il corpo e l'ambiente.

Il corpo umano contiene molte sostanze inorganiche. Alcuni di essi sono presenti sotto forma di molecole, come composti di calcio nelle ossa, sostanze sotto forma di ioni. Quindi, gli ioni di ferro sono coinvolti nel trasporto di ossigeno nel sangue, gli ioni di calcio sono necessari per la contrazione muscolare e gli ioni di potassio e sodio sono necessari per la formazione e la trasmissione degli impulsi nervosi.

Materia organica

Le molecole di molte sostanze organiche sono costituite da blocchi: semplici molecole organiche. Tutte le proteine ​​hanno questa struttura. Sono formati da molecole di amminoacidi. Di solito, una catena di amminoacidi si piega in strutture fibrose o simili a clave. Quindi la molecola proteica diventa più compatta e occupa meno spazio nella cellula.

Dozzine o addirittura centinaia di proteine ​​diverse sono coinvolte in ogni processo nel corpo. La proporzione di proteine ​​è superiore al 50% della massa secca delle cellule. Alcune proteine ​​sono materiale da costruzione cellule, altre lavorano durante la contrazione muscolare e altre ancora proteggono il corpo dalle infezioni. Quasi tutte le reazioni chimiche nel corpo avvengono con l'aiuto di enzimi - proteine ​​catalitiche.

Carboidrati complessi

Così come proteine, carboidrati complessi sono formati da molecole di blocco. Quindi, i blocchi di glicogeno sono molecole di un carboidrato semplice: il glucosio. Il glucosio nel corpo svolge il ruolo di fonte di energia e le riserve di glucosio vengono create sotto forma di glicogeno. Nei composti con proteine ​​e altre sostanze organiche, i carboidrati svolgono una funzione strutturale.

grassi

grassi- sostanze organiche insolubili in acqua. La molecola di grasso contiene solitamente glicerolo e molecole di acidi grassi. I grassi formano le membrane plasmatiche delle cellule, si accumulano nelle cellule del tessuto adiposo, che svolge nel corpo funzioni protettive... Proprio come il glucosio, i grassi sono una fonte di energia. La molecola di grasso immagazzina più energia della molecola di glucosio, ma la cellula prende energia dai grassi molto più a lungo che dai carboidrati.

Primo sostanze chimiche classificato alla fine del IX secolo dallo scienziato arabo Abu Bakr al-Razi. Egli, basandosi sull'origine delle sostanze, le divise in tre gruppi. Nel primo gruppo, ha assegnato un posto per il minerale, nel secondo - per la pianta e nel terzo - per le sostanze animali.

Questa classificazione era destinata a esistere per quasi un millennio. Solo nel XIX secolo si formarono due di questi gruppi: sostanze organiche e inorganiche. I prodotti chimici di entrambi i tipi sono costruiti grazie ai novanta elementi inclusi nella tabella di DI Mendeleev.

Gruppo di sostanze inorganiche

Tra i composti inorganici si distinguono sostanze semplici e complesse. Il gruppo di sostanze semplici combina metalli, non metalli e gas nobili. Sostanze complesse sono rappresentati da ossidi, idrossidi, acidi e sali. Tutte le sostanze inorganiche possono essere costruite da qualsiasi elemento chimico.

Gruppo di sostanze organiche

La composizione di tutti i composti organici include senza dubbio carbonio e idrogeno (questa è la loro differenza fondamentale dalle sostanze minerali). Le sostanze formate da C e H sono chiamate idrocarburi, i composti organici più semplici. I derivati ​​degli idrocarburi contengono azoto e ossigeno. A loro volta, sono classificati in composti contenenti ossigeno e azoto.

Il gruppo delle sostanze contenenti ossigeno è rappresentato da alcoli ed eteri, aldeidi e chetoni, acidi carbossilici, grassi, cere e carboidrati. I composti contenenti azoto includono ammine, amminoacidi, nitrocomposti e proteine. Per le sostanze eterocicliche, la posizione è duplice: a seconda della struttura, possono riferirsi a entrambi i tipi di idrocarburi.

Sostanze chimiche cellulari

L'esistenza di cellule è possibile se contengono sostanze organiche e inorganiche. Muoiono quando mancano di acqua, sali minerali. Le cellule muoiono se sono gravemente impoverite di acidi nucleici, grassi, carboidrati e proteine.

Sono capaci di una normale attività vitale se contengono diverse migliaia di composti di natura organica e inorganica, capaci di entrare in molti diversi reazioni chimiche... I processi biochimici nella cellula sono alla base della sua attività vitale, del normale sviluppo e funzionamento.

Elementi chimici che saturano la cellula

Le cellule dei sistemi viventi contengono gruppi di elementi chimici. Sono arricchiti con macro, micro e ultra microelementi.

• I macronutrienti sono rappresentati principalmente da carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. Queste sostanze inorganiche della cellula formano quasi tutti i suoi composti organici. E includono anche elementi vitali. Una cellula non è in grado di vivere e svilupparsi senza calcio, fosforo, zolfo, potassio, cloro, sodio, magnesio e ferro.
• Il gruppo degli oligoelementi è formato da zinco, cromo, cobalto e rame.
• Gli ultramicroelementi sono un altro gruppo che rappresenta le sostanze inorganiche più importanti della cellula. Il gruppo è formato da oro e argento, che ha un effetto battericida, mercurio, che impedisce il riassorbimento dell'acqua che riempie i tubuli renali, che colpisce gli enzimi. Include anche platino e cesio. Un certo ruolo in esso è assegnato al selenio, il cui deficit porta a tipi diversi cancro.

Acqua nella cellula

L'importanza dell'acqua, sostanza comune sulla terra per la vita delle cellule, è innegabile. Molte sostanze organiche e inorganiche si dissolvono in esso. L'acqua è un ambiente fertile dove avvengono un numero incredibile di reazioni chimiche. È in grado di dissolvere i prodotti del decadimento e del metabolismo. Grazie a lei, tossine e scorie lasciano la cellula.

Questo liquido è dotato di elevata conducibilità termica. Ciò consente al calore di diffondersi uniformemente attraverso i tessuti del corpo. Ha una significativa capacità termica (la capacità di assorbire il calore quando la propria temperatura cambia minimamente). Questa capacità non consente il verificarsi di improvvisi sbalzi di temperatura nella cella.

L'acqua ha una tensione superficiale estremamente elevata. Grazie a lui, le sostanze inorganiche disciolte, come quelle organiche, si muovono facilmente attraverso i tessuti. Molti piccoli organismi, sfruttando la caratteristica della tensione superficiale, si attaccano alla superficie dell'acqua e vi scivolano sopra liberamente.

Il turgore delle cellule vegetali dipende dall'acqua. È l'acqua che fa fronte alla funzione di supporto in alcune specie di animali e non in altre sostanze inorganiche. La biologia ha identificato e studiato animali con scheletri idrostatici. Questi includono rappresentanti di echinodermi, rotondi e anellidi, meduse e anemoni.

Saturazione cellulare con acqua

Le celle di lavoro sono riempite con acqua fino all'80% del loro volume totale. Il liquido è in loro in una forma libera e legata. Le molecole proteiche si legano saldamente a acqua legata... Loro, circondati da un guscio d'acqua, sono isolati l'uno dall'altro.

Le molecole d'acqua sono polari. Formano legami idrogeno. A causa dei ponti di idrogeno, l'acqua ha un'elevata conduttività termica. L'acqua legata consente alle cellule di resistere a temperature più fredde. L'acqua gratuita rappresenta il 95%. Promuove la dissoluzione delle sostanze coinvolte nel metabolismo cellulare.

Le cellule altamente attive nel tessuto cerebrale contengono fino all'85% di acqua. Le cellule muscolari sono sature di acqua al 70%. Le cellule meno attive che formano il tessuto adiposo necessitano del 40% di acqua. Nelle cellule viventi, non solo dissolve i prodotti chimici inorganici, ma è un partecipante chiave nell'idrolisi dei composti organici. Sotto la sua influenza, le sostanze organiche, scisse, si trasformano in sostanze intermedie e finali.

L'importanza dei sali minerali per la cellula

I sali minerali sono presentati nelle cellule da cationi di potassio, sodio, calcio, magnesio e anioni HPO 4 2-, H 2 PO 4 -, Cl -, HCO 3 -. Le giuste proporzioni di anioni e cationi creano l'acidità necessaria per la vita delle cellule. In molte cellule viene mantenuto un ambiente debolmente alcalino, che praticamente non cambia e garantisce il loro funzionamento stabile.

La concentrazione di cationi e anioni nelle cellule è diversa dal loro rapporto nello spazio intercellulare. La ragione di ciò è il regolamento attivo finalizzato al trasporto composti chimici... Tale corso di processi determina la costanza composizioni chimiche nelle cellule viventi. Dopo la morte cellulare, la concentrazione dei composti chimici nello spazio intercellulare e nel citoplasma è in equilibrio.

Sostanze inorganiche nell'organizzazione chimica della cellula

Nella composizione chimica delle cellule viventi, non ci sono elementi speciali caratteristici solo di loro. Questo determina l'unità delle composizioni chimiche degli oggetti viventi e inanimati. Le sostanze inorganiche nella composizione della cellula svolgono un ruolo enorme.

Lo zolfo e l'azoto aiutano la formazione delle proteine. Il fosforo è coinvolto nella sintesi di DNA e RNA. Il magnesio è un componente importante degli enzimi e delle molecole della clorofilla. Il rame è essenziale per gli enzimi ossidativi. Il ferro è il centro della molecola dell'emoglobina, lo zinco fa parte degli ormoni prodotti dal pancreas.

L'importanza dei composti inorganici per le cellule

I composti dell'azoto convertono proteine, amminoacidi, DNA, RNA e ATP. V cellule vegetali ioni ammonio e nitrati nel processo di reazioni redox vengono convertiti in NH 2, diventano partecipanti alla sintesi degli amminoacidi. Gli organismi viventi utilizzano gli amminoacidi per formare le proprie proteine, necessarie per la costruzione dei corpi. Dopo la morte degli organismi, le proteine ​​vengono immesse nella circolazione delle sostanze; durante il loro decadimento, l'azoto viene rilasciato in forma libera.

Le sostanze inorganiche, che contengono potassio, svolgono il ruolo di "pompa". Grazie alla "pompa di potassio", le sostanze di cui hanno urgente bisogno penetrano nelle cellule attraverso la membrana. I composti di potassio portano all'attivazione dell'attività vitale delle cellule, grazie a loro vengono eseguite eccitazioni e impulsi. La concentrazione di ioni potassio nelle cellule è molto alta, contrariamente a ambiente... Gli ioni di potassio dopo la morte degli organismi viventi passano facilmente nell'ambiente naturale.

Le sostanze contenenti fosforo contribuiscono alla formazione di strutture e tessuti di membrana. In loro presenza si formano enzimi e acidi nucleici... Vari strati di terreno sono saturi di sali di fosforo in un modo o nell'altro. Le secrezioni radicali delle piante, sciogliendo i fosfati, li assimilano. In seguito alla morte degli organismi, i resti dei fosfati subiscono la mineralizzazione, trasformandosi in sali.

Le sostanze inorganiche contenenti calcio contribuiscono alla formazione della sostanza intercellulare e dei cristalli nelle cellule vegetali. Il calcio da loro entra nel sangue, regolando il processo della sua coagulazione. Grazie ad esso si formano ossa, conchiglie, scheletri calcarei, polipi di corallo negli organismi viventi. Le cellule contengono ioni calcio e cristalli di sali di calcio.