Keemilised elemendid ja anorgaanilised ühendid organismides KEEMILISED ELEMENDID JA ANORGAANILISED ÜHENDID ORGANISMIDES Elusloodusest on leitud 70...90 keemilist elementi. Organismid saavad neid peamiselt toidust ja joogiveest. Elussüsteemide talitluse jaoks hädavajalik miinimum on 27 elementi e. bioelemendid, mis on järgmised: · makrobiogeensed e organogeensed- H, C, O, N, S, P (sisaldus üle 1%). Annavad enamuse raku kuivmassist ja neist on üles ehitatud biomolekulid. Neist omakorda koosnevad rakud ja koed. Annavad kuivkaalust 98-99% ja:
1 KEEMILISED ELEMENDID JA ANORGAANILISED ÜHENDID ORGANISMIDES Elusloodusest on leitud 70...90 keemilist elementi. Organismid saavad neid peamiselt toidust ja joogiveest. Elussüsteemide talitluse jaoks hädavajalik miinimum on 27 elementi e. bioelemendid, mis on järgmised: makrobiogeensed e organogeensed- H, C, O, N, S, P (sisaldus üle 1%). Annavad enamuse raku kuivmassist ja neist on üles ehitatud biomolekulid. Neist omakorda koosnevad rakud ja koed. Annavad kuivkaalust 98-99% ja:
tegu on nn kergete elementidega (st väikese aatommassiga). ioonsel kujul esinevad elemendid- 4 katiooni: Na, Ca, K, Mg ja 1 anioon: Cl (sisaldus 0,1-1,0%). Kindlustavad põhiliselt füsioloogiliste protsesside kulgemise. mikrobiogeensed – Fe, Mn, Co, Cu , Zn, F, B, I (sisaldus alla 0,1%) ja ultramikrobiogeensed - Mo, V, Ni, Cr, Se, Sn, As (sisaldus alla 0,0001%). Neid on %-lt vähe, aga organism vajab neid. Arstid jagavad kõik elemendid kahte rühma: Makroelemendid– kõik need, mida organism saab ööpäevas üle 100 mg. Mikroelemendid – kõik need, mida organism saab ööpäevas alla 100 mg. Üksikelementide bioloogiline roll C (süsinik) – evolutsiooni keskne bioelement Elu on süsinikuühendite evolutsioon! 7 põhjust: C on võimeline moodustama 4 stabiilset kovalentset sidet a) teiste C aatomitega; b) teiste elementide aatomitega.
ORGANISMIDE KEEMILINE KOOSTIS Ained koosnevad aatomitest ja molekulidest: orgaanilised ja anorgaanilised. Peamised keemilised elemendid elusorganismides on O, C, H, N. Peamised anorgaanilised ühendid: vesi, anorgaanilised soolad. Peamised orgaanilised ühendid: valgud, lipiidid, sahhariidid, nukleiinhapped. keemiline arvud iseloomustus: ehitus, asukoht, funktsioonid element või jaotus, näited ühend süsinik (C) Inimeses 70 kg Evolutsiooni keskne bioelement. struktuurne orgaaniliste kohta u. 16 kg Orgaaniliste ainete koostises ainete koostiskomponent;
Eluslooduse organiseeritus, teaduslik uurimismeetod. Organismide keemiline koostis - anorgaanika. 1. Mis on biomolekulid? (nimetused ja kus on tekkinud) Biomolekul on molekul, mis moodustub organismis metabolismi käigus. Biomolekulid koosnevad enamasti süsinikust ja vesinikust ning lämmastikust, hapnikust, fosforist ja väävlist; teisi keemilisi elemente on biomolekuli inkorporeeritud märksa harvem. Biomolekulide hulka kuuluvad sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped, vitamiinid jt. Mitmeid biomolekule on võimalik sünteesida. 2. Milles avaldub elusorganismide ehituse organiseerituse keerukus? Elusorganismide keerukam organiseeritus algab juba biomolekulidest
INIMORGANISMI PÕHIBIOELEMENDID Inimorganismi põhibioelementideks on H, C, O, N, P, S: (Nende elementide baasil formeeruvad biomolekulid) Põhibioelementide evolutsiooniline "eelistatus" biofunktsioonides tuleneb: · Annavad kergesti kovalentseid sidemeid välimise elektronkihi iseärasuste tõttu · Kaksiksidemete (O, C, N) või kolmiksidemete (C) tekkevõimalus on aluseks biomolekulide mitmekesisusele ja reaktsioonivõimele · Nende baasil organismis moodustuvad vesilahustuvad anorgaanilised ühendid (CO2, NH3) on kergesti kasutatavad ja väljutatavad SÜSINIK Inimorganismis (70 kg) on umbes 15 kg süsinikku: (ca 18% kaaluliselt) Keemilised omadused: · Süsiniku aatom võib anda 4 kovalentset sidet kas süsiniku või teiste elementide aatomitega, näit. etaan: · Süsiniku aatom moodustab üksik-, kaksik- ja kolmiksidemeid, näit.: eteen, etüün H H H--C=C--H H--C=C--H HCC
2.1 ÜLDINE KEEMILINE KOOSTIS Orgaanilised ühendid on iseloomulikud elusloodusele, sest enamik neist moodustub organismide elutegevuse käigus. Organismide koostises on 70-80 erinevat elementi, elusorganismide talituseks on vajalik miinimum 27 keemilist elementi e bioelementi. Kõige enam on rakkudes hapnikku, süsinikku ja vesinikku. Makroelemendid keemilised elemendid, mida organism vajab suurtes kogustes, näiteks C, H, O, P, N, S. Hapnik O peamiselt vee ja biomolekulide koostises, kindlustab toitainete lõhustamise ja hingamise. Süsinik C biomolekulide koostises, moodustab keemilisi sidemeid. CO 2 on fotosünteesi lähteaine, hingemise ja käärimise lõpp-produkt. Vesinik H biomolekulide ja vee koostises, vajalik vesiniksidemete moodustamisel. Lämmastik N aminohapete ja nukleiinhapete koostises.
P ja S osakaal on tagasihoidlikum. Nende 6 keemilise elemendi sobivus põhibioelementideks tuleneb: · annavad kergesti kovalentseid sidemeid välimise elektronkihi iseärasuste tõttu ja need sidemed on stabiilsed, mis tagab biomolekulide püsivuse · kaksiksidemete (O, C, N) või kolmiksidemete (C) teke on aluseks biomolekulide mitmekesisusele ja reaktsioonivõimele · moodustuvad sidemed on ensümaatiliselt sünteesitavad ja lõhustatavad · neist moodustunud anorgaanilised ühendid (CO2, NH3, H20) on veeslahustuvad ja seetõttu organismis kasutatavad ning kergesti eemaldatavad Süsinik on kogu elava keskne element. Moodustab biomolekulide süsinikuskeleti. (70 kg kaaluva inimese organismis on umbes 15 kg süsinikku.) Vesinik - vesiniksidemed kindlustavad biopolümeeride (valgud, nukleiinhapped, polüoosid) kõrgemat järku struktuuride stabiilsuse. (70 kg kaaluva inimese organismis on umbes 7 kg vesinikku.)
Kõik kommentaarid