Aniq-tabiiy fanlar va jismoniy madaniyat fakulteti tabiiy fanlar kafedrasi

3-mavzu
Tirik organizmlarning kimyoviy tarkibi va uning doimiyligi
Tirik organizmlarning, ya’ni o‘simliklar, hayvonlar, mikroorganizm-larning barcha hujayralari kimyoviy tarkibiga ko‘ra bir-biriga o‘xshashligi
Tirik mavjudotlarning asosini ikki sinf kimyoviy birikmalar tashkil etadi - sincaplar va nuklein kislotalar. Bundan tashqari, tirik organizmlarda, jonsiz moddalardan farqli o'laroq, bu birikmalar chiral tozalik deb ataladi. Ayniqsa, sincaplar faqat chap qo'l asosida qurilgan (chapga polarizatsiya nuri) aminokislotalar, a nuklein kislotalar faqat dekstrorotatorlardan iborat shakar. Bu chiral poklik tirik materiya evolyutsiyasining dastlabki bosqichlarida rivojlangan. To'liq betartiblikdan chiral tozalikka global o'tishning minimal vaqti 1 dan 10 million yilga teng deb ishoniladi. Binobarin, bu ma'noda hayotning paydo bo'lishi Yerda nisbatan bir zumda sayyoramizning taxminiy yoshidan 5000 marta kamroq vaqt oralig'ida sodir bo'lishi mumkin edi.
Sincaplar birinchi navbatda tirik tizimdagi metabolizm va energiya uchun javobgardir, ya'ni. tug'ilishdan o'limgacha har qanday organizmda sodir bo'ladigan barcha sintez va parchalanish reaktsiyalari uchun. Nuklein kislotalar tirik tizimlarning o'zini ko'paytirish qobiliyatini ta'minlaydi. Ular matritsaning asosi, tabiatning ajoyib "ixtirosi". Matritsa o'ziga xos sxemani, ya'ni turga xos oqsil molekulalari sintezlanadigan ma'lumotlarning to'liq to'plamini ifodalaydi.
Oqsillar va nuklein kislotalardan tashqari, tirik organizmlar kiradi lipidlar (yog'lar) , uglevodlar va juda tez-tez vitamin C .
Atrof-muhitda mavjud bo'lgan ko'plab kimyoviy elementlar tirik tizimlarda topilgan, ammo ulardan faqat 20 ga yaqini hayot uchun zarurdir. Bu elementlar biogen deyiladi. O'rtacha, organizmlar massasining taxminan 70% ni tashkil qiladi kislorod , 18% - uglerod , 10% - vodorod(moddalar-organogenlar). Keyingi keling azot , fosfor , kaliy , kaltsiy , oltingugurt , magniy , natriy , xlor ,temir. Barcha organizmlarning hujayralarida mavjud bo'lgan universal biogen elementlar deb ataladigan bu elementlar ko'pincha deyiladi makronutrientlar .
Ba'zi elementlar organizmlarda juda past konsentratsiyalarda (foizning mingdan biridan ko'p bo'lmagan) topiladi, ammo ular normal hayot uchun ham zarurdir. Bular biogendir iz elementlari. Ularning vazifalari va rollari juda xilma-xildir. Ko'pgina iz elementlari seriyaning bir qismidir fermentlar , vitaminlar , nafas olish pigmentlari, ba'zilari o'sish, rivojlanish tezligi, ko'payish va boshqalarga ta'sir qiladi.
Hujayralarda bir qator elementlarning mavjudligi nafaqat organizmning xususiyatlariga, balki atrof-muhit tarkibiga, oziq-ovqat mahsulotlariga, atrof-muhit sharoitlariga, xususan, tuproq eritmasidagi tuzlarning eruvchanligi va konsentratsiyasiga ham bog'liq. Biogen elementlarning keskin etishmasligi yoki ko'pligi organizmning anormal rivojlanishiga yoki hatto o'limiga olib keladi. Qishloq xo'jaligida biogen elementlarning tuproqqa qo'shimchalari ularning optimal konsentratsiyasini hosil qilish uchun keng qo'llaniladi.
Mineral elementlar, shuningdek, bioelementlar, inson tanasida muhim rol o'ynaydi: ular qurilish materiali (kaltsiy, fosfor, temir); metabolizm jarayonida ko'plab biokimyoviy jarayonlarni tartibga solish (kaliy, natriy, yod, xlor, mis, marganets, selen va boshqalar); qon koagulyatsiyasi (kaltsiy) jarayonida ishtirok etish; tanadagi suv muvozanatini saqlash (natriy, kaliy); kislota-baz muvozanatining saqlanishiga ta'sir qiladi; fermentlar (fermentlar) tarkibiga kiradi. Bioelementlar ikki guruhga bo'linadi: oziq-ovqatda ko'p miqdorda (quruq vaznning bir necha foizigacha) mavjud bo'lgan makroelementlar va tananing to'g'ri ishlashi uchun ma'lum bir vazn miqdorida zarur. Tana uchun mikroelementlar iz miqdorida talab qilinadi (tana tirik vaznining 10-2 dan 10-11% gacha). Ular metabolik jarayonlar va gormonlar va fermentlarni ishlab chiqarish uchun juda muhimdir.
(qo'shimcha materiallar) Barcha tirik organizmlar atrof-muhit bilan tanlab bog'lanadi. Tirik tizimlarning kimyoviy elementlarining tarkibi yer qobig'ining kimyoviy elementlaridan farq qiladi. Yer qobig'ida O, Si, Al, Na, Fe, K, tirik organizmlarda H, O, C, N. Boshqa barcha elementlar 1% dan kam. Har qanday tirik organizmda siz atrof-muhitning barcha elementlarini topishingiz mumkin, ammo har xil miqdorda. Biroq, bu ularning zarurligini anglatmaydi. 20 ta kimyoviy element kerak - ularsiz tirik tizim qila olmaydi. Atrof-muhit va metabolizmga qarab, bu moddalarning to'plami boshqacha. Ba'zi kimyoviy elementlar barcha tirik organizmlarning bir qismidir (universal kimyoviy elementlar) H, C, N, O. Na, Mg, P, S, Ca, K, Cl, Fe, Cu, Mn, Zn, B, V, Si, co, Mo. Kremniy biriktiruvchi to'qimaning mukopolisaxaridlari tarkibiga kiradi.
Tirik organizmlarning tarkibi tirik mavjudotning funktsiyalarini bajarish uchun hayratlanarli darajada mos keladigan 4 ta elementni o'z ichiga oladi: O, C, H, N. Ular umumiy xususiyatga ega bo'lib, ular elektron juftlik orqali osongina kovalent aloqalarni hosil qiladi. C atomlari uzoq zanjirlar va halqalarga birlasha oladigan xususiyatga ega, ular bilan boshqa kimyoviy elementlar bog'lanishi mumkin. C ulanishlari juda ko'p. Kremniy uglerodga eng yaqin, ammo C tabiatda keng tarqalgan va hamma uchun mavjud bo'lgan CO2 ni hosil qiladi va silikon oksidi qumning elementi (erimaydigan).
Makromolekulalar - nuklein kislotalar, oqsillar, polipeptidlar, lipidlar, polisaxaridlar - kovalent bog'lar bilan bog'langan monomerlardan hosil bo'lgan polimerlar. Har qanday tirik organizm 90% 6 ta kimyoviy elementdan iborat - C, O, H, P, N, S - bioelementlar(biogen elementlar).
Hujayra
Barcha tirik organizmlar hayot uchun umumiy materiallardan foydalanadilar. 120 ga yaqin ishlatiladi (20 ta aminokislotalar, 5 ta azotli asoslar, 4 ta lipidlar sinfi, kichik molekulalar - oddiy kislotalar, suv, fosfatlar - 70). Bular kimyoviy evolyutsiya mahsulotlari (tirik tizimlarning organik birikmalari va jonsiz moddalarning tarkibiy qismlari).
Biokimyo kabi. Biz allaqachon bilganimizdek, barcha tirik organizmlar hujayralardan iborat. Hujayralar, o'z navbatida, kimyoviy elementlardan iborat. Ularsiz Yerda hayot bo'lishi mumkin bo'lmagan kimyoviy elementlar deyiladi ozuqa moddalari.
Biogen elementlar kimyoviy elementlar, tana hujayralarining bir qismi bo'lgan, shuningdek, hujayralarning hayotiy faoliyati imkonsiz bo'lgan elementlar: organik va noorganik moddalar, polimerik va past molekulyar og'irlik. Har birimiz bolaligimizdan odamning yarmidan ko'pi suvdan iborat ekanligini bilamiz. Shunga ko'ra, birinchi va eng muhim biogen moddalar suvdir.
Organizmlarning asosiy kimyoviy elementlari:
- vodorod;
- kislorod;
- fosfor;
- oltingugurt;
- azot;
- uglerod.