Utangulizi

Nilichagua mada ngumu zaidi, kwani inachanganya sayansi nyingi, masomo ambayo ni muhimu sana ulimwenguni: biolojia, ikolojia, kemia, n.k. Mada yangu ni muhimu katika kozi za kemia na biolojia shuleni. Mwanadamu ni kiumbe hai kilicho tata sana, lakini kumsoma kulionekana kuvutia sana kwangu. Ninaamini kuwa kila mtu anapaswa kujua wanajumuisha nini.

Lengo: Jifunze kwa undani zaidi vipengele vya kemikali vinavyounda binadamu na mwingiliano wao katika mwili.

Ili kufikia lengo hili, zifuatazo ziliwekwa: kazi:

• 1) Soma muundo wa kimsingi wa viumbe hai;
• 2) Tambua makundi makuu ya vipengele vya kemikali: micro- na macroelements;
• 3) Kuamua ni vipengele vipi vya kemikali vinavyohusika na ukuaji, kazi ya misuli, mfumo wa neva, nk;
• 4) Kufanya majaribio ya maabara kuthibitisha uwepo wa kaboni, nitrojeni na chuma katika mwili wa binadamu.

Mbinu na mbinu: uchambuzi wa fasihi ya kisayansi, uchambuzi wa kulinganisha, usanisi, uainishaji na ujanibishaji wa nyenzo zilizochaguliwa; njia ya uchunguzi, majaribio (ya kimwili na kemikali).

Vipengele vya kemikali katika mwili wa binadamu

Viumbe vyote vilivyo hai duniani, ikiwa ni pamoja na wanadamu, vinawasiliana kwa karibu na mazingira. Chakula na maji ya kunywa huchangia kuingia kwa karibu vipengele vyote vya kemikali ndani ya mwili. Wao huletwa ndani na kuondolewa kutoka kwa mwili kila siku. Uchambuzi umeonyesha kuwa idadi ya vipengele vya kemikali vya mtu binafsi na uwiano wao katika mwili wenye afya wa watu tofauti ni takriban sawa.

Wanasayansi wengi wanaamini kwamba sio tu vipengele vyote vya kemikali vilivyopo katika kiumbe hai, lakini kila mmoja wao hufanya kazi maalum ya kibiolojia. Jukumu la vipengele 30 vya kemikali vimeanzishwa kwa uaminifu, bila ambayo mwili wa binadamu hauwezi kuwepo kwa kawaida. Vipengele hivi vinaitwa muhimu. Mwili wa mwanadamu una 60% ya maji, 34% ya kikaboni na 6% ya vitu vya isokaboni.

Mwili wa mtu mwenye uzito wa kilo 70 una:

Carbon - 12.6 kg Klorini - 200 gramu

Oksijeni-45.5 kg Fosforasi-0.7 kg

Hidrojeni-7 kg Sulfuri-175 gramu

Nitrojeni-2.1 kg Chuma-5 gramu

Calcium-1.4 kg Fluorine-100 gramu

Sodiamu-150 gramu Silicon-3 gramu

Potasiamu-100 gramu Iodini-0.1 gramu

Magnesiamu-200 gramu Arsenic-0.0005 gramu

4 nguzo za maisha

Kaboni, oksijeni, nitrojeni na hidrojeni ni vipengele vinne vya kemikali ambavyo wanakemia huita "nyangumi wa kemia", na ambayo wakati huo huo ni mambo ya msingi ya maisha. Sio tu protini hai, lakini asili yote inayotuzunguka na ndani yetu imejengwa kutoka kwa molekuli za vitu hivi vinne.

Kwa kutengwa, kaboni ni jiwe lililokufa. Nitrojeni, kama oksijeni, ni gesi ya bure. Nitrojeni haifungwi na chochote. Hidrojeni pamoja na oksijeni hutengeneza maji, na kwa pamoja huunda Ulimwengu.

Katika misombo yao rahisi ni maji duniani, mawingu katika anga na hewa. Katika misombo ngumu zaidi, haya ni wanga, chumvi, asidi, alkali, alkoholi, sukari, mafuta na protini. Kuwa ngumu zaidi, wanafikia hatua ya juu zaidi ya maendeleo - huunda maisha.

Kaboni - msingi wa maisha.

Dutu zote za kikaboni ambazo viumbe hai hujengwa hutofautiana na zile za isokaboni kwa kuwa zinatokana na kipengele cha kemikali cha kaboni. Dutu za kikaboni pia zina vipengele vingine: hidrojeni, oksijeni, nitrojeni, sulfuri na fosforasi. Lakini zote hukusanyika karibu na kaboni, ambayo ndio nyenzo kuu kuu.

Msomi Fersman aliiita msingi wa maisha, kwa sababu bila maisha ya kaboni haiwezekani. Hakuna kipengele kingine cha kemikali chenye sifa za kipekee kama kaboni.

Hata hivyo, hii haimaanishi kwamba kaboni hufanya sehemu kubwa ya viumbe hai. Katika kiumbe chochote kuna kaboni 10% tu, 80% ya maji, na asilimia kumi iliyobaki hutoka kwa vipengele vingine vya kemikali vinavyounda mwili.

Kipengele cha tabia ya kaboni katika misombo ya kikaboni ni uwezo wake usio na kikomo wa kuunganisha vipengele tofauti katika vikundi vya atomiki katika aina mbalimbali za mchanganyiko.

Mwili wa mwanadamu na mnyama una vitu vya kikaboni na isokaboni, ambayo imedhamiriwa na fomu ambayo vinywaji na bidhaa za chakula hutumiwa na kufyonzwa nao.

Dutu za kikaboni na zisizo za kawaida zina mali ya kawaida na tofauti. Dutu isokaboni huyeyuka ndani ya maji na kufyonzwa na mimea. Katika mimea, vitu vya isokaboni hubadilisha hali yao na kugeuka kuwa vitu vya kikaboni. Hii ni kipengele sawa cha kemikali, lakini vifungo vyake vinabadilika baada ya kuingia kwenye kiini cha mmea kutoka kwa kioevu, i.e. katika muundo wa vitu vya mmea. Dutu za kikaboni zinazoingia mwili wa binadamu na wanyama na vyakula vya mimea ni sawa na vipengele vya kemikali vya viumbe hai. Kuingizwa na mwili kutoka kwa vyakula vya mmea, vipengele vya kemikali huhifadhi mali ya asili ya viumbe hai, i.e. hali ya kikaboni.

Kiumbe hai kinaweza kunyonya vitu kutoka kwa hewa, vinywaji, mimea na vyakula vya wanyama. Kwa hewa na maji, kiumbe hai hupokea vitu vya isokaboni, ambavyo vinaweza kuwa sehemu ya seli za kiumbe hai ikiwa hazitaondolewa kwa wakati unaofaa. Dutu zisizo za kawaida hazipo katika maji safi ya mvua, katika maji yaliyotengenezwa na katika juisi zilizoandaliwa upya za matunda, matunda na mboga. Wakati wa kuhifadhi juisi za matunda, matunda na mboga mboga, vitu vya kemikali hupoteza hali yao ya kikaboni na kugeuka kuwa vitu vya isokaboni. Ni mmea tu unao uwezo wa kuhifadhi vitu vya kemikali katika hali ya kikaboni kwa muda mrefu, ambayo ni hadi ukomavu kamili.

Misombo ya isokaboni.

1.Maji, mali na umuhimu wake kwa michakato ya kibiolojia.

Maji ni kutengenezea kwa ulimwengu wote. Ina uwezo wa juu wa joto na wakati huo huo conductivity ya juu ya mafuta kwa vinywaji. Tabia hizi hufanya maji kuwa kioevu bora kwa kudumisha usawa wa joto wa mwili.

Kwa sababu ya polarity ya molekuli zake, maji hufanya kama kiimarishaji cha muundo.

Maji ni chanzo cha oksijeni na hidrojeni, ni kati kuu ambapo athari za biochemical na kemikali hufanyika, reagent muhimu zaidi na bidhaa za athari za biochemical.

Maji yana sifa ya uwazi kamili katika sehemu inayoonekana ya wigo, ambayo ni muhimu kwa mchakato wa photosynthesis na transpiration.

Maji kivitendo haina compress, ambayo ni muhimu sana kwa kutoa sura kwa viungo, kujenga turgor na kuhakikisha nafasi fulani ya viungo na sehemu ya mwili katika nafasi.

Shukrani kwa maji, athari za osmotic katika seli hai zinawezekana.

Maji ndio njia kuu ya usafirishaji wa vitu kwenye mwili (mzunguko wa damu, mikondo ya kupanda na kushuka ya suluhisho katika mwili wa mmea, nk).

Madini.

Njia za kisasa za uchambuzi wa kemikali zimefunua vipengele 80 vya meza ya mara kwa mara katika muundo wa viumbe hai. Kulingana na muundo wao wa kiasi, wamegawanywa katika vikundi vitatu kuu.

Macroelements hufanya wingi wa misombo ya kikaboni na isokaboni, mkusanyiko wao ni kati ya 60% hadi 0.001% ya uzito wa mwili (oksijeni, hidrojeni, kaboni, nitrojeni, sulfuri, magnesiamu, potasiamu, sodiamu, chuma, nk).

Microelements ni hasa ions ya metali nzito. Imejumuishwa katika viumbe kwa kiasi cha 0.001% - 0.000001% (manganese, boroni, shaba, molybdenum, zinki, iodini, bromini).

Mkusanyiko wa ultramicroelements hauzidi 0.000001%. Jukumu lao la kisaikolojia katika viumbe bado halijafafanuliwa kikamilifu. Kundi hili ni pamoja na uranium, radium, dhahabu, zebaki, cesium, selenium na mambo mengine mengi adimu.

Wingi wa tishu za viumbe hai vinavyoishi Duniani vinaundwa na vipengele vya organogenic: oksijeni, kaboni, hidrojeni na nitrojeni, ambayo misombo ya kikaboni hujengwa hasa - protini, mafuta, wanga.

Jukumu na kazi ya vipengele vya mtu binafsi.

Nitrojeni katika mimea ya autotrophic ni bidhaa ya awali ya kimetaboliki ya nitrojeni na protini. Atomi za nitrojeni ni sehemu ya nyingine nyingi zisizo za protini, lakini misombo muhimu: rangi (chlorophyll, hemoglobin), asidi nucleic, vitamini.

Fosforasi ni sehemu ya misombo mingi muhimu. Fosforasi ni sehemu ya AMP, ADP, ATP, nyukleotidi, sakkaridi za fosforasi, na baadhi ya vimeng'enya. Viumbe vingi vina fosforasi katika fomu ya madini (fosfati ya seli mumunyifu, phosphates ya tishu mfupa).

Baada ya viumbe kufa, misombo ya fosforasi hutiwa madini. Shukrani kwa usiri wa mizizi na shughuli za bakteria ya udongo, phosphates hupasuka, ambayo inafanya uwezekano wa fosforasi kufyonzwa na mimea na kisha viumbe vya wanyama.

Sulfuri inahusika katika ujenzi wa asidi ya amino iliyo na salfa (cystine, cysteine), na ni sehemu ya vitamini B1 na baadhi ya vimeng'enya. Sulfuri na misombo yake ni muhimu hasa kwa bakteria ya chemosynthetic. Misombo ya sulfuri huundwa kwenye ini kama bidhaa za kutokwa na maambukizo ya vitu vyenye sumu.

Potasiamu hupatikana katika seli tu kwa namna ya ions. Shukrani kwa potasiamu, cytoplasm ina mali fulani ya colloidal; potasiamu huamsha enzymes ya awali ya protini, huamua rhythm ya kawaida ya shughuli za moyo, inashiriki katika kizazi cha uwezo wa bioelectric, na katika mchakato wa photosynthesis.

Sodiamu (iliyomo katika fomu ya ionic) hufanya sehemu kubwa ya madini katika damu na kwa hiyo ina jukumu muhimu katika kudhibiti kimetaboliki ya maji ya mwili. Ions za sodiamu huchangia kwenye polarization ya membrane ya seli; mdundo wa kawaida wa shughuli za moyo hutegemea uwepo wa kiasi kinachohitajika cha chumvi za sodiamu, potasiamu na kalsiamu katika lishe.

Calcium katika hali yake ya ionic ni mpinzani wa potasiamu. Ni sehemu ya miundo ya membrane na, kwa namna ya chumvi za vitu vya pectini, huunganisha seli za mimea pamoja. Katika seli za mimea mara nyingi hupatikana kwa namna ya fuwele rahisi, umbo la sindano au fused ya oxalate ya kalsiamu.

Magnesiamu iko katika seli kwa uwiano fulani na kalsiamu. Ni sehemu ya molekuli ya klorofili, huamsha kimetaboliki ya nishati na awali ya DNA.

Iron ni sehemu muhimu ya molekuli ya hemoglobin. Inashiriki katika biosynthesis ya chlorophyll, hivyo wakati kuna ukosefu wa chuma katika udongo, mimea huendeleza chlorosis. Jukumu kuu la chuma ni kushiriki katika michakato ya kupumua na photosynthesis kwa kuhamisha elektroni kama sehemu ya enzymes za oksidi - catalase, ferredoxin. Ugavi fulani wa chuma katika mwili wa wanyama na wanadamu huhifadhiwa katika ferritin iliyo na chuma, iliyo kwenye ini na wengu.

Copper hupatikana katika wanyama na mimea, ambapo ina jukumu muhimu. Copper ni sehemu ya enzymes fulani (oxidase). Umuhimu wa shaba kwa michakato ya hematopoiesis, awali ya hemoglobin na cytochromes imeanzishwa.

Kila siku, 2 mg ya shaba huingia mwili wa binadamu na chakula. Katika mimea, shaba ni sehemu ya enzymes nyingi zinazoshiriki katika athari za giza za photosynthesis na biosyntheses nyingine. Wanyama walio na upungufu wa shaba hupata upungufu wa damu, kupoteza hamu ya kula, na ugonjwa wa moyo.

Manganese ni microelement, kiasi cha kutosha ambacho husababisha chlorosis katika mimea. Manganese pia ina jukumu kubwa katika michakato ya kupunguza nitrati katika mimea.

Zinki ni sehemu ya vimeng'enya vingine vinavyowezesha kuvunjika kwa asidi ya kaboniki.

Boroni huathiri michakato ya ukuaji, hasa ya viumbe vya mimea. Kwa kutokuwepo kwa microelement hii kwenye udongo, kufanya tishu, maua na ovari hufa kwenye mimea.

Hivi karibuni, vipengele vidogo vimetumika sana katika uzalishaji wa mazao (matibabu ya mbegu kabla ya kupanda) na katika ufugaji wa wanyama (viongeza vya malisho ya microelement).

Vipengele vingine vya isokaboni vya seli mara nyingi hupatikana kwa njia ya chumvi, iliyotenganishwa katika suluhisho ndani ya ions, au katika hali isiyoweza kufutwa (chumvi za fosforasi za tishu za mfupa, ganda la calcareous au silicon ya sponges, matumbawe, diatomu, nk).

2. Misombo muhimu ya msingi: protini, wanga, mafuta, vitamini.

Wanga (saccharides). Molekuli za vitu hivi hujengwa kutoka kwa vipengele vitatu tu - kaboni, oksijeni na hidrojeni. Kaboni ndio chanzo kikuu cha nishati kwa viumbe hai. Kwa kuongeza, wao hutoa viumbe na misombo ambayo hutumiwa baadaye kwa ajili ya awali ya misombo mingine.

Wanga maarufu na iliyoenea ni mono- na disaccharides kufutwa katika maji. Wao huangaza na kuonja tamu.

Monosaccharides (monoses) ni misombo ambayo haiwezi hidrolisisi. Sakharidi zinaweza kupolimisha na kuunda misombo ya juu ya uzito wa molekuli - di-, tri-, na polysaccharides.

Oligosaccharides. Molekuli za misombo hii hujengwa kutoka kwa molekuli 2 hadi 4 za monosaccharides. Michanganyiko hii pia inaweza kung'aa, mumunyifu kwa urahisi katika maji, ladha tamu, na kuwa na uzito wa Masi. Mifano ya oligosaccharides ni pamoja na disaccharides sucrose, maltose, lactose, stachyose tetrasaccharide, nk.

Polysaccharides (polyoses) ni misombo isiyo na maji (huunda suluhisho la colloidal) ambayo haina ladha tamu, kama vile kundi la awali la wanga, inaweza kuwa hidrolisisi (arabans, xylans, wanga, glycogen). Kazi kuu ya misombo hii ni kumfunga, kuunganisha seli za tishu zinazojumuisha, kulinda seli kutokana na mambo yasiyofaa.

Lipids ni kundi la misombo ambayo hupatikana katika chembe hai zote; Vitengo vya miundo ya molekuli za lipid vinaweza kuwa minyororo rahisi ya hidrokaboni au mabaki ya molekuli changamano za mzunguko.

Kulingana na asili yao ya kemikali, lipids imegawanywa katika mafuta na lipoids.

Mafuta (triglycerides, mafuta ya neutral) ni kundi kuu la lipids. Ni esta za glycerol ya pombe ya trihydric na asidi ya mafuta au mchanganyiko wa asidi ya mafuta ya bure na triglycerides.

Asidi ya mafuta ya bure pia hupatikana katika seli hai: palmitic, stearic, ricinic.

Lipoids ni vitu kama mafuta. Zina umuhimu mkubwa kwa sababu, kwa sababu ya muundo wao, huunda tabaka za Masi zilizoelekezwa wazi, na mpangilio ulioamuru wa ncha za hydrophilic na hydrophobic za molekuli ni muhimu kwa malezi ya miundo ya membrane na upenyezaji wa kuchagua.

Vitamini vina shughuli nyingi za kisaikolojia na muundo tata na tofauti wa kemikali. Wao ni muhimu kwa ukuaji wa kawaida na maendeleo ya mwili. Vitamini hudhibiti uoksidishaji wa wanga, asidi za kikaboni, amino asidi, ambazo baadhi ni sehemu ya NAD na NADP.

Biosynthesis ya vitamini ni tabia hasa ya mimea ya kijani. Katika viumbe vya wanyama, vitamini D na E pekee hutengenezwa kwa kujitegemea Vitamini vinagawanywa katika vikundi viwili: mumunyifu wa maji (C, B1, B2, asidi ya folic, B5, B12, B6, PP) na mumunyifu wa mafuta (A, D). E, K).

http://schools.keldysh.ru/

Kama unavyojua, vitu vyote vinaweza kugawanywa katika vikundi viwili vikubwa - madini na kikaboni. Unaweza kutoa idadi kubwa ya mifano ya isokaboni, au madini, vitu: chumvi, soda, potasiamu. Lakini ni aina gani za viunganisho vinavyoanguka katika jamii ya pili? Dutu za kikaboni zipo katika kiumbe chochote kilicho hai.

Squirrels

Mfano muhimu zaidi wa vitu vya kikaboni ni protini. Zina vyenye nitrojeni, hidrojeni na oksijeni. Mbali nao, wakati mwingine atomi za sulfuri zinaweza pia kupatikana katika baadhi ya protini.

Protini ni kati ya misombo ya kikaboni muhimu zaidi na ni kawaida kupatikana katika asili. Tofauti na misombo mingine, protini zina sifa fulani za tabia. Sifa yao kuu ni uzito wao mkubwa wa Masi. Kwa mfano, uzito wa molekuli ya atomi ya pombe ni 46, benzene ni 78, na himoglobini ni 152,000 Ikilinganishwa na molekuli za vitu vingine, protini ni makubwa halisi, yenye maelfu ya atomi. Wakati mwingine wanabiolojia huziita macromolecules.

Protini ni ngumu zaidi ya miundo yote ya kikaboni. Wao ni wa darasa la polima. Ikiwa unachunguza molekuli ya polymer chini ya darubini, unaweza kuona kwamba ni mlolongo unaojumuisha miundo rahisi. Wanaitwa monomers na hurudiwa mara nyingi katika polima.

Mbali na protini, kuna idadi kubwa ya polima - mpira, selulosi, pamoja na wanga wa kawaida. Pia, polima nyingi ziliundwa na mikono ya binadamu - nylon, lavsan, polyethilini.

Uundaji wa protini

Je, protini huundwaje? Wao ni mfano wa vitu vya kikaboni, muundo ambao katika viumbe hai hutambuliwa na kanuni za maumbile. Katika awali yao, katika idadi kubwa ya matukio, mchanganyiko mbalimbali hutumiwa

Pia, asidi mpya ya amino inaweza kuundwa tayari wakati protini inapoanza kufanya kazi katika seli. Hata hivyo, ina alpha amino asidi tu. Muundo wa msingi wa dutu inayoelezewa imedhamiriwa na mlolongo wa mabaki ya asidi ya amino. Na katika hali nyingi, wakati protini inapoundwa, mnyororo wa polypeptide hupigwa ndani ya ond, zamu ambazo ziko karibu na kila mmoja. Kama matokeo ya malezi ya misombo ya hidrojeni, ina muundo wenye nguvu.

Mafuta

Mfano mwingine wa vitu vya kikaboni ni mafuta. Mwanadamu anajua aina nyingi za mafuta: siagi, nyama ya ng'ombe na mafuta ya samaki, mafuta ya mboga. Mafuta hutengenezwa kwa kiasi kikubwa katika mbegu za mimea. Ikiwa utaweka mbegu ya alizeti iliyosafishwa kwenye karatasi na kuiweka chini, doa ya mafuta itabaki kwenye karatasi.

Wanga

Wanga sio muhimu sana katika asili hai. Wanapatikana katika viungo vyote vya mmea. Darasa la wanga ni pamoja na sukari, wanga, na nyuzi. Mizizi ya viazi na matunda ya ndizi ni matajiri ndani yao. Ni rahisi sana kugundua wanga katika viazi. Wakati wa kukabiliana na iodini, wanga hii inageuka bluu. Unaweza kuthibitisha hili kwa kudondosha iodini kidogo kwenye viazi vilivyokatwa.

Sukari pia ni rahisi kugundua - zote zina ladha tamu. Kabohaidreti nyingi za darasa hili zinapatikana katika matunda ya zabibu, tikiti maji, tikiti na tufaha. Wao ni mifano ya vitu vya kikaboni ambavyo pia huzalishwa katika hali ya bandia. Kwa mfano, sukari hutolewa kutoka kwa miwa.

Je, wanga huundwaje katika asili? Mfano rahisi zaidi ni mchakato wa photosynthesis. Wanga ni vitu vya kikaboni ambavyo vina mlolongo wa atomi kadhaa za kaboni. Pia zina vikundi kadhaa vya hidroksili. Wakati wa photosynthesis, sukari isokaboni huundwa kutoka kwa monoksidi kaboni na sulfuri.

Selulosi

Mfano mwingine wa suala la kikaboni ni fiber. Wengi wao hupatikana katika mbegu za pamba, pamoja na shina za mimea na majani yao. Fiber ina polima za mstari, uzito wake wa Masi ni kati ya elfu 500 hadi milioni 2.

Katika fomu yake safi, ni dutu ambayo haina harufu, ladha au rangi. Inatumika katika utengenezaji wa filamu ya picha, cellophane, na vilipuzi. Fiber haipatikani na mwili wa binadamu, lakini ni sehemu ya lazima ya chakula, kwani huchochea utendaji wa tumbo na matumbo.

Dutu za kikaboni na zisizo za kawaida

Tunaweza kutoa mifano mingi ya malezi ya kikaboni na ya pili inayotokana na madini - yasiyo hai ambayo huundwa katika kina cha dunia. Pia hupatikana katika miamba mbalimbali.

Chini ya hali ya asili, vitu vya isokaboni huundwa wakati wa uharibifu wa madini au vitu vya kikaboni. Kwa upande mwingine, vitu vya kikaboni vinatengenezwa mara kwa mara kutoka kwa madini. Kwa mfano, mimea huchukua maji na misombo iliyoyeyushwa ndani yake, ambayo baadaye huhama kutoka jamii moja hadi nyingine. Viumbe hai hutumia hasa vitu vya kikaboni kwa lishe.

Sababu za utofauti

Mara nyingi, watoto wa shule au wanafunzi wanahitaji kujibu swali la nini sababu za utofauti wa vitu vya kikaboni. Jambo kuu ni kwamba atomi za kaboni zimeunganishwa kwa kila mmoja kwa kutumia aina mbili za vifungo - rahisi na nyingi. Wanaweza pia kuunda minyororo. Sababu nyingine ni aina mbalimbali za vipengele vya kemikali ambavyo vinajumuishwa katika suala la kikaboni. Kwa kuongeza, utofauti pia ni kutokana na allotropy - jambo la kuwepo kwa kipengele sawa katika misombo tofauti.

Je, dutu isokaboni hutengenezwaje? Dutu za asili na za kikaboni na mifano yao husomwa katika shule ya upili na katika taasisi maalum za elimu ya juu. Uundaji wa vitu vya isokaboni sio mchakato mgumu kama uundaji wa protini au wanga. Kwa mfano, watu wamekuwa wakichota soda kutoka kwa maziwa ya soda tangu zamani. Mnamo 1791, mwanakemia Nicolas Leblanc alipendekeza kuiunganisha kwenye maabara kwa kutumia chaki, chumvi na asidi ya salfa. Hapo zamani za kale, soda, ambayo inajulikana kwa kila mtu leo, ilikuwa bidhaa ya gharama kubwa. Ili kufanya jaribio, ilikuwa ni lazima kuhesabu chumvi ya meza pamoja na asidi, na kisha calcinate sulfate kusababisha pamoja na chokaa na mkaa.

Nyingine ni pamanganeti ya potasiamu, au pamanganeti ya potasiamu. Dutu hii hupatikana kwa viwanda. Mchakato wa malezi una electrolysis ya suluhisho la hidroksidi ya potasiamu na anode ya manganese. Katika kesi hii, anode hupasuka hatua kwa hatua ili kuunda suluhisho la zambarau - hii ni permanganate ya potasiamu inayojulikana.

Kemia kidogo

Kati ya vipengele 92 vya kemikali vinavyojulikana kwa sasa na sayansi, vipengele 81 vinapatikana katika mwili wa binadamu. Miongoni mwao ni 4 kuu: C (kaboni), H (hidrojeni), O (oksijeni), N (nitrojeni), na vile vile 8 macro- na 69 microelements..

Macronutrients

Macronutrients- hizi ni vitu ambavyo maudhui yake yanazidi 0.005% ya uzito wa mwili. Hii Ca (kalsiamu), Cl (klorini), F (florini). K (potasiamu), Mg (magnesiamu), Na (sodiamu), P (fosforasi) na S (sulfuri). Wao ni sehemu ya tishu kuu - mifupa, damu, misuli. Pamoja, kuu na macroelements hufanya 99% ya uzito wa mwili wa mtu.

Microelements

Microelements- hizi ni vitu ambavyo maudhui yake hayazidi 0.005% kwa kila kipengele cha mtu binafsi, na mkusanyiko wao katika tishu hauzidi 0.000001%. Microelements pia ni muhimu sana kwa maisha ya kawaida.

Kikundi maalum cha microelements ni ultramicroelements, zilizomo katika mwili kwa kiasi kidogo sana, ni dhahabu, urani, zebaki, nk.

70-80% ya mwili wa binadamu ina maji, iliyobaki imeundwa na vitu vya kikaboni na madini.

Jambo la kikaboni

Jambo la kikaboni inaweza kutengenezwa (au kusanisishwa kisanii) kutoka kwa madini. Sehemu kuu ya vitu vyote vya kikaboni ni kaboni(utafiti wa muundo, mali ya kemikali, mbinu za uzalishaji na matumizi ya vitendo ya misombo mbalimbali ya kaboni ni somo la kemia ya kikaboni). Kaboni ndio kitu pekee cha kemikali kinachoweza kutengeneza idadi kubwa ya misombo tofauti (idadi ya misombo hii inazidi milioni 10!). Ipo katika protini, mafuta na wanga, ambayo huamua thamani ya lishe ya chakula chetu; ni sehemu ya viumbe vyote vya wanyama na mimea.

Mbali na kaboni, misombo ya kikaboni mara nyingi huwa oksijeni, nitrojeni, Mara nyingine - fosforasi, sulfuri na vipengele vingine, lakini nyingi ya misombo hii ina mali ya isokaboni. Hakuna mstari mkali kati ya vitu vya kikaboni na isokaboni. Kuu ishara za misombo ya kikaboni hidrokaboni zina tofauti misombo ya kaboni-hidrojeni na derivatives zao. Molekuli ya dutu yoyote ya kikaboni ina vipande vya hidrokaboni.

Sayansi maalum inahusika na utafiti wa aina mbalimbali za misombo ya kikaboni inayopatikana katika viumbe hai, muundo wao na mali - biokemia.

Kulingana na muundo wao, misombo ya kikaboni imegawanywa katika rahisi - amino asidi, sukari na asidi ya mafuta, ngumu zaidi - rangi, pamoja na vitamini na coenzymes (sehemu zisizo za protini za enzymes), na zile ngumu zaidi - squirrels Na asidi ya nucleic.

Mali ya vitu vya kikaboni imedhamiriwa sio tu na muundo wa molekuli zao, lakini pia kwa idadi na asili ya mwingiliano wao na molekuli za jirani, pamoja na mpangilio wao wa anga. Sababu hizi zinaonyeshwa wazi zaidi katika tofauti katika mali ya vitu vilivyo katika tofauti majimbo ya kujumlisha.

Mchakato wa mabadiliko ya dutu, ikifuatana na mabadiliko katika muundo wao na (au) muundo, inaitwa mmenyuko wa kemikali. Kiini cha mchakato huu ni kuvunja vifungo vya kemikali katika vitu vya kuanzia na kuundwa kwa vifungo vipya katika bidhaa za majibu. Mwitikio unachukuliwa kuwa kamili ikiwa muundo wa nyenzo wa mchanganyiko wa mmenyuko haubadilika tena.

Majibu ya misombo ya kikaboni (athari za kikaboni) kutii sheria za jumla za athari za kemikali. Hata hivyo, kozi yao mara nyingi ni ngumu zaidi kuliko katika kesi ya mwingiliano wa misombo ya isokaboni. Kwa hiyo, katika kemia ya kikaboni, tahadhari nyingi hulipwa kwa utafiti wa taratibu za majibu.

Madini

Madini katika mwili wa binadamu chini ya zile za kikaboni, lakini pia ni muhimu. Dutu hizo ni pamoja na chuma, iodini, shaba, zinki, cobalt, chromium, molybdenum, nikeli, vanadium, selenium, silicon, lithiamu nk Licha ya haja ndogo katika suala la kiasi, wao kimaelezo huathiri shughuli na kasi ya michakato yote ya biochemical. Bila yao, digestion ya kawaida ya chakula na awali ya homoni haiwezekani. Kwa upungufu wa vitu hivi katika mwili wa binadamu, matatizo maalum hutokea, na kusababisha magonjwa ya tabia. Microelements ni muhimu hasa kwa watoto wakati wa ukuaji mkubwa wa mifupa, misuli na viungo vya ndani. Kwa umri, hitaji la mtu la madini hupungua kwa kiasi fulani.

Muundo wa kemikali ya seli

Chumvi za madini

maji.
kutengenezea vizuri

Haidrofili(kutoka Kigiriki haidrojeni- maji na filamu

Haidrophobic(kutoka Kigiriki haidrojeni- maji na Phobos

elasticity

Maji. Maji- kutengenezea zima haidrofili. 2- haidrofobi. .3- uwezo wa joto. 4- Maji ni sifa 5- 6- Maji hutoa harakati za vitu 7- Katika mimea, maji huamua turgor kazi za usaidizi, 8- Maji ni sehemu muhimu maji ya kulainisha lami

Chumvi za madini. uwezo wa hatua ,

Sifa ya kifizikia ya maji kama nyenzo kuu katika mwili wa binadamu.

Kati ya vitu vya isokaboni vinavyounda seli, muhimu zaidi ni maji. Kiasi chake ni kati ya 60 hadi 95% ya jumla ya molekuli ya seli. Maji yana jukumu muhimu katika maisha ya seli na viumbe hai kwa ujumla. Mbali na ukweli kwamba ni sehemu ya utungaji wao, kwa viumbe vingi pia ni makazi. Jukumu la maji katika seli imedhamiriwa na mali yake ya kipekee ya kemikali na ya kimwili, inayohusishwa hasa na ukubwa mdogo wa molekuli zake, polarity ya molekuli zake na uwezo wao wa kuunda vifungo vya hidrojeni kwa kila mmoja.

Lipids. Kazi za lipids katika mwili wa binadamu.

Lipids ni kundi kubwa la dutu asili ya kibayolojia, mumunyifu sana katika vimumunyisho vya kikaboni kama vile methanoli, asetoni, klorofomu na benzene. Wakati huo huo, dutu hizi hazipatikani au kidogo mumunyifu katika maji. Umumunyifu hafifu unahusishwa na maudhui yasiyotosha ya atomi yenye ganda la elektroni linaloweza kusambazwa, kama vile O, N, S au P, katika molekuli za lipid.

Mfumo wa udhibiti wa humoral wa kazi za kisaikolojia. Kanuni za hum..

Udhibiti wa kisaikolojia wa ucheshi hutumia maji ya mwili (damu, lymph, cerebrospinal fluid, nk) ili kusambaza taarifa kwa njia ya kemikali: homoni, wapatanishi, vitu vilivyotumika kwa biolojia (BAS), electrolytes, nk.

Vipengele vya udhibiti wa ucheshi: haina anwani halisi - na mtiririko wa maji ya kibaolojia, vitu vinaweza kutolewa kwa seli yoyote ya mwili; kasi ya utoaji wa habari ni ya chini - imedhamiriwa na kasi ya mtiririko wa maji ya kibaiolojia - 0.5-5 m / s; muda wa hatua.

Uhamisho wa udhibiti wa humoral unafanywa na mtiririko wa damu, lymph, kwa kuenea, udhibiti wa neva unafanywa na nyuzi za ujasiri. Ishara ya humoral husafiri polepole zaidi (pamoja na mtiririko wa damu kupitia capillary kwa kasi ya 0.05 mm / s) kuliko ishara ya neva (kasi ya maambukizi ya ujasiri ni 130 m / s). Ishara ya ucheshi haina anwani sahihi (inafanya kazi kwa kanuni ya "kila mtu, kila mtu, kila mtu") kama ya neva (kwa mfano, msukumo wa ujasiri hupitishwa na misuli ya kuambukizwa ya kidole). Lakini tofauti hii sio muhimu, kwani seli zina unyeti tofauti kwa kemikali. Kwa hivyo, kemikali hufanya kazi kwenye seli zilizoainishwa madhubuti, ambayo ni, kwa zile zinazoweza kujua habari hii. Seli ambazo zina unyeti mkubwa kwa sababu yoyote ya ucheshi huitwa seli zinazolengwa.
Miongoni mwa sababu za ucheshi, vitu vyenye nyembamba
wigo wa hatua, ambayo ni, hatua iliyoelekezwa kwa idadi ndogo ya seli zinazolengwa (kwa mfano, oxytocin), na pana (kwa mfano, adrenaline), ambayo kuna idadi kubwa ya seli zinazolengwa.
Udhibiti wa ucheshi hutumiwa kuhakikisha athari ambazo hazihitaji kasi ya juu na usahihi wa utekelezaji.
Udhibiti wa ucheshi, kama udhibiti wa neva, hufanywa kila wakati
kitanzi cha udhibiti kilichofungwa ambacho vipengele vyote vimeunganishwa na njia.
Kuhusu kipengele cha ufuatiliaji cha mzunguko wa kifaa (SP), haipo kama muundo wa kujitegemea katika mzunguko wa udhibiti wa humoral. Kazi ya kiungo hiki kawaida hufanywa na mfumo wa endocrine.
seli.
Dutu za humoral zinazoingia kwenye damu au lymph huenea kwenye maji ya intercellular na huharibiwa haraka. Katika suala hili, athari zao zinaweza kupanua tu kwa seli za chombo cha karibu, yaani, ushawishi wao ni wa asili. Tofauti na athari za ndani, athari za mbali za dutu za humoral huenea hadi seli zinazolenga kwa mbali.

HOMONI ZA HYPOTHALAMUS

athari ya homoni

Corticoliberin - Inachochea malezi ya corticotropini na lipotropini

Homoni inayotoa gonadotropini - Inachochea uundaji wa lutropini na follitropini

Prolactoliberin - Inakuza kutolewa kwa prolactini

Prolactostatin - Inazuia kutolewa kwa prolactini

Somatoliberin Inachochea usiri wa homoni ya ukuaji

Somatostatin - Inazuia usiri wa homoni ya ukuaji na thyrotropin

Thyroliberin - Inachochea usiri wa thyrotropin na prolactini

Melanoliberin - Inachochea usiri wa homoni ya kuchochea melanocyte

Melanostatin - Inazuia usiri wa homoni ya kuchochea melanocyte

HOMONI ZA ADENOGYPOPHYSIC

STH (somatotropini, homoni ya ukuaji) - Huchochea ukuaji wa mwili, usanisi wa protini kwenye seli, uundaji wa glukosi na kuvunjika kwa lipid.

Prolactini - Inasimamia lactation katika mamalia, silika ya kunyonyesha watoto, utofautishaji wa tishu mbalimbali.

TSH (thyrotropin) - Inasimamia biosynthesis na usiri wa homoni za tezi

Corticotropin - Inadhibiti usiri wa homoni kutoka kwa gamba la adrenal

FSH (follitropin) na LH (homoni ya luteinizing) - LH inasimamia usanisi wa homoni za ngono za kike na kiume, huchochea ukuaji na kukomaa kwa follicles, ovulation, malezi na utendaji wa corpus luteum katika ovari FSH ina athari ya kuhamasisha kwenye follicles. na seli za Leydig kwa hatua ya LH, huchochea spermatogenesis

HOMONI ZA THYROID Kutolewa kwa homoni za tezi hudhibitiwa na tezi mbili za "juu" za endocrine. Sehemu ya ubongo inayounganisha mifumo ya neva na endocrine inaitwa hypothalamus. Hypothalamus hupokea taarifa kuhusu kiwango cha homoni za tezi na hutoa vitu vinavyoathiri tezi ya pituitari. Pituitary pia iko kwenye ubongo katika eneo la unyogovu maalum - sella turcica. Inaficha homoni kadhaa ambazo ni ngumu katika muundo na hatua, lakini ni moja tu kati yao hufanya kazi kwenye tezi ya tezi - homoni ya kuchochea tezi au TSH. Kiwango cha homoni za tezi katika damu na ishara kutoka kwa hypothalamus huchochea au kuzuia kutolewa kwa TSH. Kwa mfano, ikiwa kiasi cha thyroxine katika damu ni ndogo, basi tezi ya pituitary na hypothalamus itajua kuhusu hilo. Gland ya pituitary itatoa mara moja TSH, ambayo huamsha kutolewa kwa homoni kutoka kwa tezi ya tezi.

Udhibiti wa kicheshi ni uratibu wa kazi za kisaikolojia za mwili wa binadamu kupitia damu, limfu, na maji ya tishu. Udhibiti wa ucheshi unafanywa na vitu vyenye biolojia - homoni zinazodhibiti kazi za mwili kwenye seli ndogo, seli, tishu, viungo na viwango vya mfumo na wapatanishi ambao husambaza msukumo wa neva. Homoni huzalishwa na tezi za endocrine (endocrine), pamoja na tezi za siri za nje (tishu - kuta za tumbo, matumbo, na wengine). Homoni huathiri kimetaboliki na shughuli za viungo mbalimbali, huingia ndani yao kupitia damu. Homoni zina mali zifuatazo: Shughuli ya juu ya kibiolojia; Umaalumu - athari kwa viungo fulani, tishu, seli; Wao huharibiwa haraka katika tishu; Molekuli ni ndogo kwa ukubwa na hupenya kwa urahisi kupitia kuta za capillaries ndani ya tishu.

Tezi za adrenal - paired tezi za endokrini za wanyama wenye uti wa mgongo wanyama na mtu. Zona glomerulosa huzalisha homoni zinazoitwa madinicorticoids. Hizi ni pamoja na :Aldosterone (msingi mineralocorticosteroid homoni adrenal cortex) Corticosterone (isiyo na maana na haifanyi kazi kiasi homoni ya glucocorticoid) Mineralcorticoids huongezeka kunyonya upya Na + na K + excretion katika figo. Katika ukanda wa boriti kunaundwa glucocorticoids, ambayo ni pamoja na: Cortisol. Glucocorticoids ina athari muhimu kwa karibu michakato yote ya kimetaboliki. Wanachochea elimu glucose kutoka mafuta Na amino asidi(glukoneojenezi), kudhulumu uchochezi, kinga Na mzio athari, kupunguza kuenea tishu zinazojumuisha na pia kuongeza usikivu viungo vya hisia Na msisimko wa mfumo wa neva. Imetolewa katika eneo la matundu homoni za ngono (androjeni, ambayo ni vitu vya mtangulizi estrojeni) Homoni hizi za ngono zina jukumu tofauti kidogo kuliko homoni zinazotolewa gonads. Seli za medula za adrenal huzalisha katekisimu - adrenalini Na norepinephrine . Homoni hizi huongeza shinikizo la damu, huongeza kazi ya moyo, kupanua mirija ya bronchial, na kuongeza viwango vya sukari ya damu. Wakati wa kupumzika, mara kwa mara hutoa kiasi kidogo cha catecholamines. Chini ya ushawishi wa hali ya shida, usiri wa adrenaline na norepinephrine na seli za medula ya adrenal huongezeka kwa kasi.

Uwezo wa utando wa kupumzika ni upungufu wa chaji chanya za umeme ndani ya seli, unaotokana na kuvuja kwa ioni chanya za potasiamu kutoka kwayo na hatua ya kielektroniki ya pampu ya sodiamu-potasiamu.

Uwezo wa Kitendo (AP). Vichocheo vyote vinavyofanya kwenye seli husababisha kupungua kwa PP; inapofikia thamani muhimu (kizingiti), jibu amilifu la kueneza-PD-hutokea. AP amplitude takriban = 110-120 mv. Kipengele cha tabia ya AP, ambayo inatofautiana na aina nyingine za majibu ya seli kwa kusisimua, ni kwamba inatii utawala wa "yote au chochote", yaani, hutokea tu wakati kichocheo kinafikia thamani fulani ya kizingiti, na ongezeko zaidi la ukubwa wa kichocheo hauathiri tena amplitude, wala kwa muda wa AP. Uwezo wa hatua ni mojawapo ya vipengele muhimu zaidi vya mchakato wa uchochezi. Katika nyuzi za neva inahakikisha upitishaji wa msisimko kutoka kwa miisho ya hisia ( vipokezi) kwa mwili wa seli ya ujasiri na kutoka humo hadi mwisho wa synaptic iko kwenye seli mbalimbali za ujasiri, misuli au glandular. Uendeshaji wa PD pamoja na nyuzi za ujasiri na misuli unafanywa na kinachojulikana. mikondo ya ndani, au mikondo ya hatua inayotokea kati ya msisimko (depolarized) na sehemu za kupumzika za membrane iliyo karibu nayo.

Uwezo wa postsynaptic (PSPs) hutokea katika maeneo ya utando wa seli za neva au misuli karibu moja kwa moja na vituo vya sinepsi. Wana amplitude ya utaratibu wa kadhaa mv na muda wa 10-15 msec. PSP zimegawanywa katika kusisimua (EPSP) na inhibitory (IPSP).

Uwezo wa jenereta hutokea kwenye utando wa miisho nyeti ya ujasiri - vipokezi. Amplitude yao ni juu ya utaratibu wa kadhaa mv na inategemea nguvu ya msisimko inayotumika kwa kipokezi. Utaratibu wa ionic wa uwezo wa jenereta bado haujasomwa vya kutosha.

Uwezo wa hatua

Uwezo wa kutenda ni mabadiliko ya haraka katika uwezo wa utando ambao hutokea wakati neva, misuli, na baadhi ya seli za tezi zinasisimka. Tukio lake linatokana na mabadiliko katika upenyezaji wa ionic wa membrane. Katika ukuzaji wa uwezo wa kitendo, vipindi vinne mfululizo vinatofautishwa: mwitikio wa ndani, depolarization, repolarization na uwezo wa kufuatilia.

Kuwashwa ni uwezo wa kiumbe hai kujibu mvuto wa nje kwa kubadilisha tabia yake ya kisaikolojia na kisaikolojia. Kuwashwa kunajidhihirisha katika mabadiliko katika maadili ya sasa ya vigezo vya kisaikolojia ambayo huzidi mabadiliko yao wakati wa kupumzika. Kuwashwa ni dhihirisho zima la shughuli muhimu ya mifumo yote ya kibaolojia. Mabadiliko haya ya kimazingira ambayo husababisha mwitikio wa kiumbe yanaweza kujumuisha msururu mpana wa athari, kuanzia miitikio ya kiprotoplasmic katika protozoa hadi athari changamano, iliyobobea sana kwa binadamu. Katika mwili wa binadamu, kuwashwa mara nyingi huhusishwa na mali ya tishu za neva, misuli na glandular kujibu kwa namna ya kuzalisha msukumo wa ujasiri, contraction ya misuli au usiri wa vitu (mate, homoni, nk). Katika viumbe hai ambavyo havina mfumo wa neva, kuwashwa kunaweza kujidhihirisha katika harakati. Kwa hiyo, amoeba na protozoa nyingine huacha ufumbuzi usiofaa na viwango vya juu vya chumvi. Na mimea hubadilisha nafasi ya shina ili kuongeza unyonyaji wa mwanga (kunyoosha kuelekea mwanga). Kuwashwa ni mali ya kimsingi ya mifumo hai: uwepo wake ni kigezo cha kawaida ambacho viumbe hai hutofautishwa na vitu visivyo hai. Kiwango cha chini cha kichocheo cha kutosha kwa udhihirisho wa kuwashwa huitwa kizingiti cha mtazamo. Matukio ya kuwashwa kwa mimea na wanyama yana mengi sawa, ingawa udhihirisho wao katika mimea hutofautiana sana na aina za kawaida za shughuli za gari na neva za wanyama.

Sheria za kuwasha kwa tishu zenye msisimko: 1) sheria ya nguvu- msisimko ni kinyume na nguvu ya kizingiti: nguvu kubwa ya kizingiti, msisimko mdogo. Hata hivyo, kwa msisimko kutokea, nguvu ya kusisimua pekee haitoshi. Ni muhimu kwamba kuwasha hii kudumu kwa muda fulani; 2) sheria ya wakati hatua ya uchochezi. Wakati nguvu sawa inatumika kwa tishu tofauti, muda tofauti wa kuwasha utahitajika, ambayo inategemea uwezo wa tishu fulani kudhihirisha shughuli zake maalum, ambayo ni, msisimko: wakati mdogo utahitajika kwa tishu zilizo na msisimko mkubwa na. muda mrefu zaidi kwa tishu na msisimko mdogo. Kwa hivyo, msisimko ni kinyume na muda wa kichocheo: muda mfupi wa kichocheo, msisimko mkubwa zaidi. Kusisimua kwa tishu imedhamiriwa sio tu na nguvu na muda wa kuwasha, lakini pia kwa kasi (kasi) ya kuongezeka kwa nguvu ya kuwasha, ambayo imedhamiriwa na sheria ya tatu - sheria ya kiwango cha kuongezeka kwa nguvu ya kuwasha(uwiano wa nguvu ya kichocheo kwa wakati wa hatua yake): kiwango kikubwa cha ongezeko la nguvu ya kusisimua, msisimko mdogo. Kila tishu ina kiwango chake cha kizingiti cha kuongezeka kwa nguvu ya hasira.

Uwezo wa tishu kubadilisha shughuli zake maalum katika kukabiliana na kuwasha (msisimko) inategemea kinyume na ukubwa wa nguvu ya kizingiti, muda wa kichocheo na kasi (kasi) ya kuongezeka kwa nguvu ya hasira.

Kiwango muhimu cha depolarization ni thamani ya uwezo wa utando, inapofikia ambapo uwezekano wa hatua hutokea. Kiwango muhimu cha depolarization (CLD) ni kiwango cha uwezo wa umeme wa utando wa seli ya kusisimua ambayo uwezo wa ndani hugeuka kuwa uwezo wa hatua.

Jibu la ndani hutokea kwa vichocheo vya chini; huenea zaidi ya 1-2 mm na kupungua; huongezeka kwa kuongeza nguvu za kuchochea, i.e. hutii sheria ya "nguvu"; muhtasari - huongezeka kwa kusisimua mara kwa mara ya kizingiti cha mara kwa mara 10 - 40 mV huongezeka.

Utaratibu wa kemikali wa maambukizi ya synaptic, ikilinganishwa na moja ya umeme, kwa ufanisi zaidi hutoa kazi za msingi za sinepsi: 1) maambukizi ya ishara ya njia moja; 2) kukuza ishara; 3) muunganisho wa ishara nyingi kwenye seli moja ya postynaptic, plastiki ya maambukizi ya ishara.

Sinapsi za kemikali husambaza aina mbili za ishara - za kusisimua na za kuzuia. Katika sinepsi za kusisimua, neurotransmitter iliyotolewa kutoka kwa mwisho wa ujasiri wa presynaptic husababisha uwezo wa kusisimua wa baada ya synaptic katika utando wa postsynaptic - uharibifu wa ndani, na katika sinepsi za kuzuia - uwezo wa kuzuia postsynaptic, kama sheria, hyperpolarization. Kupungua kwa upinzani wa utando unaotokea wakati wa uwezekano wa kuzuia postsynaptic, mzunguko mfupi wa mkondo wa postynaptic wa kusisimua, na hivyo kudhoofisha au kuzuia uwasilishaji wa msisimko.

Muundo wa kemikali ya seli

Viumbe hai huundwa na seli. Seli za viumbe tofauti zina muundo sawa wa kemikali. Karibu vipengele 90 vinapatikana katika seli za viumbe hai, na karibu 25 kati yao hupatikana karibu na seli zote. Kulingana na maudhui yao katika kiini, vipengele vya kemikali vinagawanywa katika vikundi vitatu vikubwa: macroelements (99%), microelements (1%), ultramicroelements (chini ya 0.001%).

Macroelements ni pamoja na oksijeni, kaboni, hidrojeni, fosforasi, potasiamu, sulfuri, klorini, kalsiamu, magnesiamu, sodiamu, microelements ni pamoja na manganese, shaba, zinki, iodini, florini.

Upungufu wa kipengele chochote unaweza kusababisha ugonjwa na hata kifo cha mwili, kwa kuwa kila kipengele kina jukumu maalum. Macroelements ya kundi la kwanza hufanya msingi wa biopolymers - protini, wanga, asidi ya nucleic, pamoja na lipids, bila ambayo maisha haiwezekani. Sulfuri ni sehemu ya protini fulani, fosforasi ni sehemu ya asidi ya nucleic, chuma ni sehemu ya hemoglobini, na magnesiamu ni sehemu ya klorofili. Kalsiamu ina jukumu muhimu katika kimetaboliki Baadhi ya vipengele vya kemikali vilivyomo kwenye seli ni sehemu ya vitu vya isokaboni - chumvi za madini na maji.

Chumvi za madini hupatikana kwenye seli, kama sheria, katika mfumo wa cations (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) na anions (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO. 3), uwiano ambao huamua asidi ya mazingira, ambayo ni muhimu kwa maisha ya seli.

Ya vitu isokaboni katika asili hai, ina jukumu kubwa maji.
Hufanya mkusanyiko mkubwa wa seli nyingi. Maji mengi yamo kwenye seli za ubongo na viinitete vya binadamu: zaidi ya 80% ya maji; katika seli za tishu za adipose - tu 40.% Kwa uzee, maudhui ya maji katika seli hupungua. Mtu ambaye amepoteza 20% ya maji hufa Sifa za kipekee za maji huamua jukumu lake katika mwili. Inashiriki katika thermoregulation, ambayo ni kutokana na uwezo mkubwa wa joto wa maji - matumizi ya kiasi kikubwa cha nishati wakati inapokanzwa. Maji - kutengenezea vizuri. Kutokana na polarity yao, molekuli zake huingiliana na ions chaji chanya na hasi, na hivyo kukuza kufutwa kwa dutu hii. Kuhusiana na maji, vitu vyote vya seli vinagawanywa katika hydrophilic na hydrophobic.

Haidrofili(kutoka Kigiriki haidrojeni- maji na filamu- upendo) huitwa vitu ambavyo huyeyuka ndani ya maji. Hizi ni pamoja na misombo ya ionic (kwa mfano, chumvi) na misombo isiyo ya ionic (kwa mfano, sukari).

Haidrophobic(kutoka Kigiriki haidrojeni- maji na Phobos- hofu) ni vitu ambavyo haviwezi kuyeyuka katika maji. Hizi ni pamoja na, kwa mfano, lipids.

Maji huchukua jukumu muhimu katika athari za kemikali zinazotokea kwenye seli katika suluhisho la maji. Inafuta bidhaa za kimetaboliki ambazo mwili hauhitaji na hivyo kukuza uondoaji wao kutoka kwa mwili. Maudhui ya juu ya maji katika seli hutoa elasticity. Maji huwezesha harakati za vitu mbalimbali ndani ya seli au kutoka kwa seli hadi seli.

Misombo ya isokaboni katika mwili wa binadamu.

Maji. Kati ya vitu vya isokaboni vinavyounda seli, muhimu zaidi ni maji. Kiasi chake ni kati ya 60 hadi 95% ya jumla ya molekuli ya seli. Maji yana jukumu muhimu katika maisha ya seli na viumbe hai kwa ujumla. Mbali na ukweli kwamba ni sehemu ya utungaji wao, kwa viumbe vingi pia ni makazi. Jukumu la maji katika seli imedhamiriwa na mali yake ya kipekee ya kemikali na ya kimwili, inayohusishwa hasa na ukubwa mdogo wa molekuli zake, polarity ya molekuli zake na uwezo wao wa kuunda vifungo vya hidrojeni kwa kila mmoja. Maji kama sehemu ya mifumo ya kibaolojia hufanya kazi zifuatazo muhimu: 1- Maji- kutengenezea zima kwa vitu vya polar, kama vile chumvi, sukari, alkoholi, asidi, n.k. Dutu ambazo huyeyuka sana kwenye maji huitwa. haidrofili. 2- Maji haina kufuta vitu visivyo na polar na haichanganyiki nao, kwani haiwezi kuunda vifungo vya hidrojeni pamoja nao. Dutu ambazo hazijayeyuka katika maji huitwa haidrofobi. Molekuli za hydrophobic au sehemu zao hupigwa na maji, na mbele yake huvutiwa kila mmoja. Mwingiliano huo una jukumu muhimu katika kuhakikisha uthabiti wa utando, pamoja na molekuli nyingi za protini, asidi ya nucleic, na idadi ya miundo ya subcellular. .3- Maji ina maalum ya juu uwezo wa joto. 4- Maji ni sifa joto la juu la mvuke, i.e. e. uwezo wa molekuli kubeba kiasi kikubwa cha joto wakati huo huo wa kupoza mwili. 5- Ni sifa pekee ya maji mvutano wa juu wa uso. 6- Maji hutoa harakati za vitu katika seli na mwili, ngozi ya vitu na excretion ya bidhaa za kimetaboliki. 7- Katika mimea, maji huamua turgor seli, na katika baadhi ya wanyama hufanya kazi za usaidizi, kuwa mifupa ya hydrostatic (pande zote na annelids, echinoderms). 8- Maji ni sehemu muhimu maji ya kulainisha(synovial - katika viungo vya vertebrates, pleural - kwenye cavity pleural, pericardial - kwenye mfuko wa pericardial) na lami(kuwezesha harakati za vitu kupitia matumbo, kuunda mazingira ya unyevu kwenye utando wa mucous wa njia ya kupumua). Ni sehemu ya mate, nyongo, machozi, manii n.k.

Chumvi za madini. Njia za kisasa za uchambuzi wa kemikali zimefunua vipengele 80 vya meza ya mara kwa mara katika muundo wa viumbe hai. Kulingana na muundo wao wa kiasi, wamegawanywa katika vikundi vitatu kuu. Macroelements hufanya wingi wa misombo ya kikaboni na isokaboni, mkusanyiko wao ni kati ya 60% hadi 0.001% ya uzito wa mwili (oksijeni, hidrojeni, kaboni, nitrojeni, sulfuri, magnesiamu, potasiamu, sodiamu, chuma, nk). Microelements ni hasa ions ya metali nzito. Imejumuishwa katika viumbe kwa kiasi cha 0.001% - 0.000001% (manganese, boroni, shaba, molybdenum, zinki, iodini, bromini). Mkusanyiko wa ultramicroelements hauzidi 0.000001%. Jukumu lao la kisaikolojia katika viumbe bado halijafafanuliwa kikamilifu. Kundi hili ni pamoja na uranium, radium, dhahabu, zebaki, cesium, selenium na mambo mengine mengi adimu. Sio tu yaliyomo, lakini pia uwiano wa ions kwenye seli ni muhimu. Tofauti kati ya kiasi cha cations na anions juu ya uso na ndani ya seli huhakikisha tukio hilo uwezo wa hatua , ambayo inasababisha kutokea kwa msisimko wa neva na misuli.

Wingi wa tishu za viumbe hai vinavyoishi Duniani vinaundwa na vipengele vya organogenic: oksijeni, kaboni, hidrojeni na nitrojeni, ambayo misombo ya kikaboni hujengwa hasa - protini, mafuta, wanga.