1. Что такое химический элемент?
2. Сколько химических элементов известно в настоящее время?
3. Какие вещества называют неорганическими?
4. Какие соединения называют органическими?
5. Какие химические связи называют ковалентными?
Химические элементы клетки. По химическому составу клетки разных организмов и даже клетки, выполняющие различные функции в одном многоклеточном организме, могут существенно отличаться друг от друга. В то же время разные клетки включают в себя практически одни и те же химические элементы. Сходство элементарного химического состава клеток разных организмов доказывает единство живой природы. Вместе с тем нет ни одного химического элемента, содержащегося в живых организмах, который не был бы найден в телах неживой природы. Это указывает на общность живой и неживой природы.
Из всех известных в настоящее время элементов таблицы Менделеева более 80 обнаружено в составе клетки, т. е. это практически все элементы, присутствующие на нашей планете в сколько-нибудь значительном количестве. В то же время распределение этих элементов в клетках крайне неравномерно. Так, примерно 98% от массы любой клетки приходится на четыре элемента: кислород (75%), углерод (15%), водород (8%) и азот (3%). Эти элементы составляют основу органических соединений, а кислород и водород, кроме того, входят в состав воды.
Около 2% от массы клетки приходится на следующие восемь элементов: калий, натрий, кальций, хлор, магний, железо, фосфор и сера. Остальные химические элементы содержатся в клетке в крайне малом количестве. Некоторые живые организмы способны накапливать определенные химические элементы. Так, например, некоторые водоросли накапливают иод, лютики — литий, ряска — радий и т. д.
Все элементы по содержанию их в живых организмах разделяются на три группы. Элементы, количество которых составляет до 0,001% от массы тела, называются макроэлементами, те, на долю которых приходится от 0,001 до 0,000001%, — микроэлементами, а элементы, содержание которых не превышает 0,000001%, — ультрамикроэлементами (табл. 1).
Химические вещества клетки. Элементы, входящие в состав организмов, могут быть составными частями молекул разнообразных неорганических и органических соединений либо находиться в форме ионов, например катионов (К+, Na+, Са2+, Mg2+) и анионов (С1~, НСОд, Н2РО^, SO|~ и др.) (рис. 5). Важнейшим из неорганических веществ, входящих в состав клетки, является вода. В ней растворены газы (02, С02, N2) и другие соединения. Органические вещества состоят в основном из С, Н и О; в составе белков к этим элементам прибавляются N и S, а в нуклеиновых кислотах — N и Р. Соотношение органических и неорганических веществ в клетках различно (табл. 2).
Углерод, имея уникальные химичес] ные для жизни, составляет ее химически в связь со многими атомами и их rpynnai составляющие скелет различных по хим длине и форме органических молекул, химические соединения, различающиес Основная причина разнообразия органич отличия составляющих их атомов, скол] связи друг с другом. Благодаря прочно ществуют гигантские органические мол( ды, нуклеиновые К.ИР.ТГПТТ,Т мнптти-.Ятла-эт*,
3. В чем разница между микроэлементами и ультрамикроэлементами?
4. Почему считают, что углерод составляет химическую основу жизни?
Для организмов важно постоянство содержания многих элементов. Часто недостаток или избыток какого-либо элемента может вызвать различные заболевания. Так, кобальт, входящий в состав витамина В12, стимулирует кроветворение. В то же время его избыток в организме может вызвать развитие злокачественных опухолей. При недостатке иода развивается эндемический зоб, а недостаток цинка снижает плодовитость и вызывает задержки роста у людей и животных.
|