KEEMILISED ELEMENDID JA ANORGAANILISED ÜHENDID ORGANISMIDES (0)

• Need sidemed on piisavalt tugevad, kuid ensümaatiliselt saab neid lõhustada ja sünteesida.
  
• C aatomite mõõtmed on väikesed ja ka aatommass on väike.
  
• C-aatomitest võivad moodustuda :
  

• 2 C aatomi vahele võivad moodustuda:
  

• Ümber üksiksideme on lubatud vaba pöörlemine .
  

• C vahelised sidemed on kindla pikkusega (kõige lühem on kolmikside).
  

C – anorgaanilised ühendid

• Ta ei ole mürgine! (nt limonaad). Tavaliselt jääb O2 –te väheks.
  
• CO2 ei transpordi inimese organismis hemoglobiin (kindlustab vaid 16-20% transpordist). CO2 seondub üldvalgulise osaga, mitte heemiga.
  

• Elu saab jagada kaheks suhtelt O-ga:
  

• O vabad radikaalid – bioloogiliselt üliaktiivsed ühendid on liitnud täiendava elektoni. Neid tekib loomuliku protsessi käigus, toodetakse fagotsüütides ja kasutatakse võõrorgaanika efektiivseks lagundamiskes. Juhul kui see protsess väljub kontrolli alt on tagajärjeks kas prekantserogeensus või muu patoloogiline seisund ( infarkt või artriit ). Organism reguleerib nende taset antioksüdantidega ( vitamiin E & K).
  

H (vesinik) - tähtsus seisneb vesiniksidemete tekkes ja võimaldamises.

• Moodustada H- sidemeid H ja temast elektronegatiivsema elemendi vahel (biosüsteemides H-O, H-N , HCl, HBr). Nad on biomolekulide kõrgemat järku struktuuride stabiliseerijad (nukleiinhapped, valgud, polüsahhariidid).
  
• Ühendite energeetiline väärtus seondub H-ga (mida rohkem on biomolekulis H aatomeid, seda kõrgem on selle ühendi energeetiline väärtus). Sellepärast on nt lipiidid energiarikkamad kui süsivesikud .
  

• Kui tsüklilistes ühendites C asendub N-ga, siis selle ühendi aromaatsus säilub. See on näha lämmastikaluste puhul.
  
• Osaleb H sidemete tekkes ja leidub teda nukleotiidides, aminohapetes ja heterotsüklilistes ühendites (taimede sekundaarse ainevahetuse produktid ja loomadele aktiivse bioloogilise toimega). Alkaloidide baasil narkootilised ained (enamik looduslikke).
  

• Ühendid on võimelised eriliselt energiarikkaid sidemeid moodustama (makroergilised sidemed, nt ATP). Ühe sideme lagunemisel hüdolüütiliselt vabaneb u 40kJ energiat.
  
• Leidumine biomolekulide koostises kindlustab selle ühendi reaktsioonivõimelisuse (nt puhas glükoos on inertne, ainevahetusse lülitumiseks tuleb liita fosfaatrühm).
  

• Osaleb kordsete sidemete moodustumises ja koondab ka laengutihedust molekulis sellele osale, kus ta asub.
  
• Tioolrühma (SH) bioloogiline roll:
  

• Leidub osade vitamiinide koostises (nt B1 ja H) ning aminohapetes ja CoE-s.
  

• kindlustab vere osmootse rõhu;
  
• kontrollib vedeliku tasakaalu (bilanssi);
  
• tagavad rakkude pinnalaengu;
  
• kindlustavad närvirakkudes erutuse tekke ja leviku;
  
• tagavad ka elutähtsate imendumisprotsesside toimumist ;
  
• on vajalikud paljude organite tegevuses.
  

• läheb raskesti lahustuvate sooladena luukoe koostisesse;
  
• on osmoregulaator ja vereelektrolüüt;
  
• osaleb lihaskontraktsioonis ja vajalik vere hüübimisel.
  

• Taimede puhul Ca-pektaadid lähevad vahelamelli koostisesse (sellest kujunevad kestad ).
  

• rasklahustuvate sooladena luukoe koostises;
  
• paljude ensüümide aktivaator (just nende jaoks, mis kindlustavad fosfaatrühma ülekande);
  
• vajalik ribosoomide ehitusüksuste seostumiseks ning molekuli bioloogilise protsessi läbiviimiseks.
  
• Klorofülli keskne element;
  
• Osaleb Mg-pektaadina vahelamelli tekkes.
  

• maosoolhappe vajalik komponent
  
• amülaasi aktiveerija
  

Põhjused, mis määravad ära organismi keemilise koostise

• Põhiline vahe on bioelementide valikus ja kontsentratsioonis. Maakoores 98-99% O, Si, Al, Fe, Ca, N, K, Mg – massiks. Elavas on Si vähe, maakores palju, elavas on C palju, maakoores vähe.
  

• Nende süsteemi kuuluvus:
  

• Võimest kuhjuda endasse teatud keemilisi elemente. Merevee mooluskid koguvad Au, käsnad ja ainuõõssed B, V, Ar, sõnajalgtaimed aga Y.
  

• Elementide omavaheline antagonism.
  

• Elementide kättesaadavus organismile:
  

• Keskkonna saastatus. See kajastub ka kõikides organismides. Tüüpilisemad saasteelemendid on:
  

• Pb – pärineb metüleeritud bensiini kasutamisest;
  
• Hg – peamiselt mereröövkalades (eriti Kaug-Idas);
  

• Cs137 - kuhjub peamiselt samblikes ja seentes .
  

• Elukeskonnast – nt mereveekalade veres ja koevedelikus on Na, K, Mg ja Cl ioonide sisaldus 4-10x kõrgem kui mageveekalades.
  

Vesi (H2O)

• hea soojusjuhtivus ;
  
• suur soojusmahtuvus ;
  
• suur aurustumissoojus ;
  
• kõrge keemistemperatuur ;
  
• pindpinevus ja kapillaarsus .
  

• Vesi on reaktsioonis lähteaineks fotosünteesi reaktsioonis. Igasugune taimne fotosüntees kasutab lähteainena vett ja selle tulemusena eraldub O. Bakteriaalne FS vett lähteainena ei kasuta O ei eraldu. NB! Sinivetikad on taimed, mitte bakterid.
  
• Vesi kindlustab hüdrolüüsireaktsioonid.
  

• Vesi kui lahusti.
  

• Kindlustab keskkonna happelis-aluselise tasakaalu e pH. pH on aluselise ja happelise kokkuleppeline mõõteskaala, mis koosneb 14-st jaotusest: 0 – 7 – happeline
  

• H2O kindlustab turgori ja seda tänu vee liikumisele rakku osmoosi teel.
  
• Kindlustab raku stabiilse sisekeskkonna. On stabiilse temperatuuriga, mis on vajalik ainevahetusreaktsiooni kulgemiseks.
  
• Kaitseb rakustruktuure lokaalse ülekuumenemise eest. Seda tänu heale soojusjuhtivusele (nt mitokondril toimuvad eksotermilised reaktsioonid ja see vähendab seda.
  
• Määrab ära raku ainevahetuse intensiivsuse. Normaalselt 60-75%. Vaba vee sisaldus oluline vähenemine 10-15% on iseloomulik spooridele ja eostele, nende ainevahetus on allasurutud.
  

• Kaitseb ülekuumenemise eest. Iga pinna, millelt aurumine toimub, temperatuur langeb. Nt taimedel transpiratsioon (aurumine läbi õhulõhede), loomadel higistamine ( lehm ninapeegliga, siga kärsaga, kass ja koer käpaaluse päkaga).
  
• Vee sisaldus määrab ära üldise ainevahetuse intensiivsuse. 2 põhjust:
  

• Osaleb hüdrostaatilise skeleti tekkes. Omane nt solkmetele. Kehaõõs on täidetud vedelikuga, mis annab jehale kindla kuju.
  
• Kaitsefunktsioon :
  

• Peamine kliimat kujundav faktor oma 3 agregaatolekuga.
  

• Kliima reguleerimisel on oluline osa nii veeringel kui hoovustel;
  
• Paljudele organismidele elu, leviku ja paljunemise keskkonnaks.