Что такое неорганические вещества. Неорганические вещества разделяют на простые, состоящие из атомов одного химического элемента, и сложные – из атомов различных элементов. Следует отметить, что в живых организмах, в отличие от неживых объектов, не существует простых веществ. Все молекулы, входящие в живого вещества, являются соединениями – сложными веществами. (Вспомните, каким образом эритроциты крови транспортируют кислород по организму человека.) Сложные неорганические соединения подразделяются на четыре класса: – оксиды, кислоты, основания и соли. их представители входят в состав всех живых систем.
Неорганические соединения также разделяют на две основные группы: бинарные, состоящие из атомов двух химических элементов, и многокомпонентные – более двух элементов. И те и другие соединения являются важными составляющими организма.
Неорганические вещества и соединения в живых системах
Практически все химические элементы образуют оксиды (вспомните, не образуют). Есть оксиды, которым соответствуют гидраты (от греч. гидро – вода), которые могут иметь кислотные, щелочные и амфотерные свойства. Гидраты оксидов с различными свойствами, взаимодействуя друг с другом, образуют соли.
Распространенным типом химической связи, свойственного неорганическим соединениям, является ионная связь. Когда атом одного элемента передает свой электрон (или несколько электронов) другому, образуются ионы, которые имеют определенный заряд. Атомы, присоединили электроны, имеющие отрицательный заряд и в электрическом поле движутся к аноду, называются анионами, а те, что отдали электроны – катионы, – имеют положительный заряд и соответственно движутся к катоду. При диссоциации солей, кислот или оснований (вспомните, как называют водорастворимые основы) в воде их молекулы распадаются на ионы. Такие растворы – электролиты (от греч. Электрон – смола, янтарь и литос – то, что растворяется) – способны проводить электрический ток. Все жидкости любого организма и клеток являются электролитами.
Несмотря на « небиологических » название, неорганические соединения являются обязательным компонентом любого живого организма. При этом неорганические вещества обычно составляют около 81-81,5 % массы середиьостатистичнои клетки: на воду приходится примерно 80 %, а на минеральные соли, кислоты и основания – не более 1,5 %.
Простые неорганические вещества и соединения, их значение в организме. Как уже отмечалось, в состав живых систем не входящих простые вещества, а только сложные. Однако простые вещества играют ключевую роль в жизнедеятельности как отдельных клеток, так и организма в целом. К таким веществам относятся кислород и озон.
Единственная простое вещество, без которого не может обойтись большинство организмов, – это кислород (02). (Вспомните, какие организмы могут обойтись без кислорода, а какие вообще не могут жить в кислородной среде.)
Все аэробные (от греч. Аэр – воздух и биос – жизнь) организмы используют кислород для дыхания. Как вы, наверное, помните, процесс дыхания – это не только попадания воздуха в организм с помощью органов дыхательной системы, а, прежде всего, окисиення различных органических соединений кислородом на уровне клетки. Благодаря этому организм получает энергию, необходимую для жизнедеятельности.
Озон (03) – тоже простое вещество, очень сильный окислитель, который при разложении образует свободные атомы кислорода, реагирующие с такими веществами, с которыми обычно двухатомный кислород практически не взаимодействует.
В повышенной концентрации озон пагубно действует на клетки, поэтому его ядовитым веществом. Озон используют в медицине и пищевой промышленности для борьбы с бактериями и плесенью.
Важную роль в живых системах играют неорганические бинарные соединения, находящиеся в газообразном состоянии (исключение – вода).
Карбон, оксид (С02), или углекислый газ, как кислород и вода, является ключевой веществом, без которой невозможно существование жизни в любой форме. Это вещество обеспечивает поставки углерода в живых систем. Без углекислого газа не происходит фотосинтез, соответственно невозможна жизнь не только растений, но и всех живых организмов на Земле. У животных, а также у растений в ночное время углекислый газ – это метаболит (от лат. Метаболе – изменения, преобразования), то есть вещество, образовавшееся в организме как конечный или промежуточной продукт обмена веществ. Однако в незначительном количестве С02 является важным регулятором состояния организма, например у человека обусловливает тонус кровеносных сосудов. Карбон (ИУ) оксид, в отличие от карбон (II) оксида (СО), не является веществом ядовитым, однако слишком большая его концентрация в воздухе вызывает удушье. Однако и дефицит С02 также вреден для организма человека.
Два оксиды (СО и NO) в незначительном количестве производятся клеткой. Они, так же как и сероводород (H2S), участвуют в передаче сигналов от одной клетки к другой. Несмотря на то, что сероводород в тысячных долях – ядовитое вещество, при разведении в миллионы раз он является важным регулятором обмена веществ, одним из « гарантов » целостности клетки.
Аммиак (NH3) – вещество, без которого невозможна жизнь растений. Если животные с пищей получают соединения азота, из которых образуются компоненты белков, то растения поглощают их с водой из почвы. Среди этих соединений встречается и раствор аммиака. Вместе с тем в значительном количестве это вещество для растений губительна. Это еще один наглядный пример известной истины: « В природе нет ядовитых и неядовитых веществ, дело только в их количестве ». Для животных аммиак – яд, он всегда выводится из организма.
Поэтому очевидно, что в этом случае должен наблюдаться некий баланс – устойчивое соотношение между количеством веществ, выходящих из организма и количеством веществ, к нему поступают. Особое место в жизни любого организма занимает баланс воды. Нарушение баланса неорганических веществ непременно приводит к расстройствам функционирования, а затем заболеваний (вспомните, какие болезни вызывает недостаток микроэлементов), а при дальнейшем наращивании дисбаланса – к смерти. Баланс неорганических веществ поддерживается на нескольких уровнях организации живой материи: клеточном, организменном, биогеоцено – политическом, биосферном. В последнем случае баланс реализуется в биогеохимических циклах химических элементов: азота, серы, фосфора, углерода и кислорода.
Дo состава живых систем входят представители всех классов неорганических веществ (оксиды, кислоты, основы и соли). Простые вещества, состоящие из одинаковых атомов, хотя и играют определенную роль в живых системах, в состав живого не входят. Значимость неорганических веществ следует хотя бы из того, что они составляют около 87 % массы клетки, из которых около 85 % приходится на воду. При этом в живых системах поддерживается определенный баланс неорганических веществ, который реализуется на нескольких уровнях организации живого.
(No Ratings Yet)
Загрузка...