La composition chimique des organismes vivants. La composition chimique des organismes vivants du point de vue de la science De quoi témoigne la composition chimique des organismes vivants

La base des êtres vivants est constituée de deux classes de composés chimiques - écureuils et acides nucléiques. De plus, dans les organismes vivants, contrairement à la matière inanimée, ces composés sont caractérisés par la pureté dite chirale. En particulier, écureuils construit uniquement sur la base de la main gauche (lumière polarisante vers la gauche) acides aminés, une acides nucléiques consistent exclusivement en dextrogyres sucres. Cette pureté chirale s'est développée dès les premiers stades de l'évolution de la matière vivante. On pense que le temps minimum de la transition globale du chaos complet à la pureté chirale est de 1 à 10 millions d'années. Par conséquent, en ce sens, l'origine de la vie aurait pu se produire sur Terre de manière relativement instantanée sur une période de temps 5 000 fois inférieure à l'âge estimé de la planète.

Écureuils sont principalement responsables du métabolisme et de l'énergie dans un système vivant, c'est-à-dire pour toutes les réactions de synthèse et de décomposition qui ont lieu dans tout organisme de la naissance à la mort. Acides nucléiques permettent aux systèmes vivants de se reproduire. Ils sont à la base de la matrice, l'étonnante "invention" de la nature. La matrice représente une sorte de modèle, c'est-à-dire un ensemble complet d'informations sur la base desquelles les molécules de protéines spécifiques à l'espèce sont synthétisées.

Outre les protéines et les acides nucléiques, les organismes vivants comprennent lipides (graisses) , les glucides et très souvent vitamine C .

De nombreux éléments chimiques présents dans l'environnement ont été trouvés dans les systèmes vivants, mais seulement une vingtaine d'entre eux sont nécessaires à la vie. Ces éléments sont dits biogéniques. En moyenne, environ 70 % de la masse des organismes est oxygène , 18% - carbone , 10% - hydrogène(substances-organogènes). Viennent ensuite azote , phosphore , potassium , calcium , soufre , magnésium , sodium , chlore ,le fer. Ces éléments biogéniques dits universels, présents dans les cellules de tous les organismes, sont souvent appelés macronutriments .

Certains éléments se trouvent dans les organismes à des concentrations extrêmement faibles (pas plus d'un millième de pour cent), mais ils sont également nécessaires à la vie normale. Ceux-ci sont biogéniques oligo-éléments. Leurs fonctions et leurs rôles sont très divers. De nombreux oligo-éléments font partie de la série enzymes , vitamines , pigments respiratoires, certains affectent la croissance, le taux de développement, la reproduction, etc.

La présence dans les cellules d'un certain nombre d'éléments dépend non seulement des caractéristiques de l'organisme, mais également de la composition de l'environnement, de la nourriture, des conditions environnementales, en particulier de la solubilité et de la concentration des sels dans la solution du sol. Une forte carence ou un excès d'éléments biogènes entraîne un développement anormal de l'organisme ou même sa mort. Les additifs d'éléments biogéniques au sol pour créer leurs concentrations optimales sont largement utilisés dans l'agriculture.

Les éléments minéraux, aussi appelés bioéléments, jouent un rôle important dans le corps humain : ce sont des matériaux de construction (calcium, phosphore, fer) ; réguler de nombreux processus biochimiques au cours du métabolisme (potassium, sodium, iode, chlore, cuivre, manganèse, sélénium et autres); participer au processus de coagulation du sang (calcium); maintenir l'équilibre hydrique du corps (sodium, potassium); affecter la préservation de l'équilibre acido-basique; font partie des enzymes (enzymes). Les bioéléments sont divisés en deux groupes : Les macronutriments présents en grande quantité dans les aliments (jusqu'à quelques pour cent du poids sec) et nécessaires à l'organisme en quantités pondérales spécifiques pour son bon fonctionnement. Oligo-éléments nécessaires à l'organisme en quantité infime (de l'ordre de 10-2 à 10-11 % du poids vif de l'organisme). Ils sont très importants pour les processus métaboliques et la production d'hormones et d'enzymes.

(en plus plus de matériel) Tous les organismes vivants se rapportent sélectivement à l'environnement. La composition des éléments chimiques des systèmes vivants diffère des éléments chimiques de la croûte terrestre. Dans la croûte terrestre O, Si, Al, Na, Fe, K, dans les organismes vivants H, O, C, N. Tous les autres éléments inférieurs à 1 %. Dans tout organisme vivant, vous pouvez trouver tous les éléments de l'environnement, cependant, en quantités différentes. Cependant, cela ne signifie pas qu'ils sont nécessaires. 20 éléments chimiques sont nécessaires - ceux sans lesquels un système vivant ne peut pas se passer. Selon l'environnement et le métabolisme, l'ensemble de ces substances est différent. Certains éléments chimiques font partie de tous les organismes vivants (éléments chimiques universels) H, C, N, O. Na, Mg, P, S, Ca, K, Cl, Fe, Cu, Mn, Zn, B, V, Si, co, mois. Silicium fait partie des mucopolysaccharides du tissu conjonctif.

La composition des organismes vivants comprend 4 éléments étonnamment adaptés pour remplir les fonctions d'un être vivant : O, C, H, N. Ils partagent la propriété commune qu'ils forment facilement des liaisons covalentes par appariement d'électrons. Les atomes C ont la propriété de pouvoir se combiner en longues chaînes et anneaux, avec lesquels d'autres éléments chimiques peuvent se lier. Il y a beaucoup de connexions C. Le silicium est le plus proche du carbone, mais le C forme du CO2, qui est répandu dans la nature et accessible à tous, et l'oxyde de silicium est un élément du sable (insoluble).

Macromolécules - acides nucléiques, protéines, polypeptides, lipides, polysaccharides - polymères formés de monomères liés par des liaisons covalentes. Tout organisme vivant est composé à 90% de 6 éléments chimiques - C, O, H, P, N, S - bioéléments(éléments biogéniques).

Cellule

Tous les organismes vivants utilisent des matériaux communs pour la vie. Environ 120 sont utilisés (20 acides aminés, 5 bases azotées, 4 classes de lipides, petites molécules - acides simples, eau, phosphates - 70). Ce sont des produits de l'évolution chimique (composés organiques des systèmes vivants et composants de la matière inanimée).

Comme la biochimie. Comme nous le savons déjà, tous les organismes vivants sont constitués de cellules. Les cellules, à leur tour, sont constituées d'éléments chimiques. Les éléments chimiques sans lesquels la vie sur Terre ne serait pas possible sont appelés nutriments.

Les éléments biogéniques sont éléments chimiques, qui font partie des cellules du corps, ainsi que les éléments sans lesquels l'activité vitale des cellules est impossible : substances organiques et inorganiques, polymère et de faible poids moléculaire. Chacun de nous sait depuis l'enfance que plus de la moitié d'une personne est constituée d'eau. En conséquence, la première et la plus importante substance biogénique est l'eau.

Les principaux éléments chimiques des organismes:

- hydrogène;

- oxygène;

- phosphore;

- soufre;

- azote;

- carbone.

composés inorganiques dans les organismes vivants :

- carbonates;

- phosphates;

- sels d'ammonium;

- sulfates.

Les autres éléments biogéniques comprennent : non-métaux:

1) Iode et les composés d'iode sont très importants pour le corps, jouent un grand rôle dans processus métaboliques. L'iode fait partie de la thyroxine, une hormone thyroïdienne.

2) Chlore. Les anions de cet élément maintiennent l'environnement salin de l'organisme à un niveau nécessaire à son bon fonctionnement. Également inclus dans certains composés organiques.

3) Silicium. Inclus dans les ligaments et le cartilage (acide orthosilicique), sert de liant dans certaines chaînes de polysaccharides.

4) Sélénium et ses dérivés. Ils font partie de certaines enzymes (sélénocystéine).

Autres substances organiques qui composent un organisme vivant :

• Aldéhyde acétique;
• Acide acétique;
• L'éthanol est un produit et un substrat de réactions biochimiques.

Les connexions suivantes sont tout aussi importantes :

HEM est un composé de fer avec une molécule de paraffine ;

La cobalamine est un composé de cobalt (vitamine B12).

calcium et magnésium- les métaux de base qui, avec le fer trouve le plus souvent dans les systèmes biologiques. Le magnésium et ses ions jouent un rôle important pour le fonctionnement de la cellule, plus précisément, les ribosomes et la synthèse des protéines dans la cellule. Le magnésium fait également partie de chlorophylle. Le calcium dans un organisme vivant peut être présent sous forme de sels insolubles :

- carbonate de calcium- la substance dont sont composées les coquilles de mollusques ;

- phosphate de calcium- participe à la construction du squelette.

La composition des enzymes comprend de nombreux métaux de la 4ème période du système périodique :

1) Le fer est impliqué dans le processus de saturation des cellules en oxygène, faisant partie de l'hémoglobine.

2) Ions zinc trouvé dans presque toutes les enzymes.

3) Manganèse Il fait également partie de certaines enzymes, mais joue un rôle plus important dans le maintien d'une biosphère externe normale : il assure la libération d'oxygène dans l'atmosphère, et participe également à la restauration photochimique de l'eau.

4) Molybdène fait partie intégrante de la nitrodinase, une enzyme des bactéries fixatrices d'azote, qui aide à restituer l'azote de l'extérieur à l'ammoniac.

5) Cobalt- comme nous l'avons déjà dit, fait partie de cobalamine ou vitamine B12.

Composés de bas poids moléculaire faisant partie des organismes vivants :

• Acides aminés- Ils sont constitués de protéines.
• Mono et aligosaccharides- Ils constituent les tissus structuraux des organismes.
• Nucléamides Ils sont constitués d'acides nucléiques.
• Lipides- composants des membranes cellulaires.

Il existe également de nombreuses autres substances qui participent activement à la vie des organismes vivants : coenzymes, terpènes et bien d'autres.

Soulignons les principales substances nécessaires au développement complet.

Biochimie

La biochimie est une science qui étudie la composition des organismes vivants, analyse leur structure, leur transformation, leur distribution et leurs fonctions. Sa formation a commencé à la fin du XIXe siècle, lorsque les principales classes de substances incluses dans les êtres vivants ont été identifiées.

Composition quantitative

La composition chimique des cellules des organismes vivants comprend de nombreux éléments du tableau périodique. En fonction du contenu quantitatif, il est d'usage de distinguer trois groupes. Souvent, ils sont appelés organogènes, car sans eux, la pleine existence d'un organisme vivant est impossible. Ces éléments sont capables de former des liaisons covalentes, qui sont à la base du monde vivant.

Macronutriments

Parmi les macronutriments, on distingue le potassium, le phosphore, le magnésium, le calcium, le chlore, le soufre et le sodium. Les éléments chimiques qui composent les organismes vivants sont nécessaires pour assurer les processus métaboliques.

oligo-éléments

Le cobalt, le molybdène, le zinc, l'iode, le vanadium, le brome font partie des hormones et des enzymes. Leur pourcentage ne dépasse pas 10 %.

Ultramicroéléments

L'or, l'argent, le platine sont également présents dans les organismes vivants, mais leur quantité est négligeable. Les éléments chimiques présents dans les organismes vivants y sont présents sous forme d'ions positifs ou négatifs. Ils sont importants pour la nutrition des cellules, leur pleine croissance, la création de nouveaux tissus et le maintien d'un équilibre acido-basique normal dans le corps. Quelle est la composition chimique des organismes vivants ? Tout d'abord, selon la composition chimique, on peut juger de l'irritation ou de l'excitation de la cellule, du niveau des processus métaboliques et du bilan énergétique.

La composition chimique des organismes vivants comprend des sels minéraux et de l'eau. C'est dans le milieu aquatique que l'énergie est convertie, toutes les réactions métaboliques se produisent à l'intérieur d'un organisme vivant. La molécule d'eau a la structure d'un dipôle, dans lequel il existe.C'est le déplacement de la densité électronique des atomes d'hydrogène vers l'oxygène qui est à l'origine de l'apparition de la polarisation, ce qui détermine l'importance exceptionnelle de l'eau pour la vie de l'organisme. . Des liaisons faibles se forment entre les molécules d'eau, qui sont presque 20 fois moins fortes que les liaisons covalentes. C'est avec leur aide que les protéines et les acides nucléiques sont transformés à l'intérieur du corps en d'autres substances, le processus s'accompagne de la libération d'énergie dont le corps a tant besoin. L'eau, étant un solvant universel, revêt une importance particulière dans la vie de l'organisme, car la plupart des transformations biochimiques s'effectuent dans des solutions aqueuses.

Quelle est la composition chimique des organismes vivants ? En plus des éléments inorganiques, il contient de nombreuses autres substances. Par exemple, il existe des protéines et des acides nucléiques. Ce sont ces substances organiques qui sont nécessaires pour protéger le corps. Qui ne se dissolvent pas dans l'eau comprennent les protéines, presque toutes les graisses. En analysant la composition chimique de base des organismes vivants, on constate que c'est l'eau qui est associée à la régulation du régime thermique dans le corps. La capacité du corps à absorber la chaleur en cas de brusques variations de température en dépend directement. Cette propriété permet au corps de se protéger d'une surchauffe excessive, pour éviter une surchauffe du corps lorsque la température dans l'atmosphère augmente. C'est grâce à l'eau qu'une répartition uniforme de l'énergie entre les différents tissus se produit, une circulation à part entière de la chaleur s'effectue dans tous les organes.

Composition organique

Parmi les composés organiques présents dans le corps humain, les glucides et les lipides revêtent une importance particulière. Ce sont des composés formés d'acides gras de haut poids moléculaire et d'alcools trihydriques - glycérol. Les molécules lipidiques sont des molécules relativement petites. Ils ont des propriétés hydrophobes, c'est-à-dire qu'ils ne se dissolvent pas dans l'eau, mais forment des émulsions. Les lipides sont très solubles dans les solvants organiques non polaires tels que le benzène, le chloroforme, l'acétone. Quels sont les principaux ?Tout d'abord, ce sont des sources d'énergie. De plus, ces substances organiques remplissent une fonction de construction dans un organisme vivant. Les glucides ont également une importance particulière pour la vie du corps. En plus de la construction, de la fonction énergétique, ils sont nécessaires à l'apport de nutriments, ainsi qu'à la protection de l'organisme contre les virus et les bactéries. Les capacités de régulation des glucides résident dans les capacités de régulation, impliquant la protection du corps contre les dommages mécaniques. Les protéines et les protéines sont des biopolymères de poids moléculaire relatif élevé, dont les monomères sont des résidus d'acides aminés organiques.

Les protéines sont des hormones, elles sont nécessaires pour réguler de nombreux processus vitaux des organismes. Le corps contient également des protéines spéciales - des enzymes, qui sont des catalyseurs biologiques capables de ralentir ou d'accélérer les réactions chimiques. Connaissant la composition chimique d'un organisme vivant, on peut prédire ses principales fonctions, propriétés et rechercher des moyens d'appliquer les connaissances acquises.