Особенности биологического уровня организации материи
Химический состав живого:элементы-органогены, макроэлементы… Вода, ее роль для живых организмов.
Биогенные элементы, содержание которых превышает 0,01% от массы тела, относят к макроэлементам. 12 элементов: органогены, ионы электролитного фона и железо. Они составляют 99,99% живого субстрата. Еще более поразительно, что 99% живых тканей содержат только шесть элементов: С, Н, О, N, Р, Ca. Элементы К, Na, Mg, Fe, Сl, S относят к олигобиогенным элементам. Биогенные элементы, суммарное содержание которых составляет величину порядка 0,01%, относят к микроэлементам. Большинство микроэлементов содержится в основном в тканях печени. Обычные микроэлементы, когда их концентрация в организме превышает биотическую концентрацию, проявляют токсическое действие на организм. Дефицит и избыток микроэлементов отрицательно влияет на здоровье человека. Установлены биоритмы колебаний их содержания. Отмечены значительные колебания для микро- и макроэлементов. Один микроэлемент может активировать работу различных ферментов, а один фермент может быть активирован различными микроэлементами.
Вода в жизни организмов
Экологическая роль воды. Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле. Значение воды в процессах жизнедеятельности определяется тем, что она является основной средой в клетке, где осуществляются процессы метаболизма, служит важнейшим исходным, промежуточным или конечным продуктом биохимических реакций. Особая роль воды для наземных организмов (особенно растений) заключается в необходимости постоянного пополнения ее из-за потерь при испарении. Для многих видов растений, животных, грибов и микроорганизмов вода является непосредственной средой их обитания.
Вода питьевая, удовлетворяет питьевые потребности человека (около 3 л в сутки). Вместе с водой в организм поступают минеральные соли и микроэлементы. Их недостаток или избыток может вызывать различные заболевания, связанные с нарушением водно-солевого баланса. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом отношении, безвредна по химическому составу, иметь благоприятные органолептические свойства – вкус, запах, цвет, прозрачность.
Особенности органических биополимеров. Гомеостаз.
Гомеостаз – это относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма. Гомеостаз — это стремление живой системы сохранить стабильность своей организации, рода, популяции.
Гомеостаз присущ любому существу, любой живой системе. Стремление к гомеостазу — мощнейший фактор эволюции, открывает прямое влияние на интенсивность естественного отбора. Живое всегда стремится сохранить свою стабильность — это факт эмпирический. Для неживой материи стремление сохранить свой гомеостаз выражен в принципе Ле Шателье. Чересчур стабильные формы — тоже тупиковые формы, развитие которых прекращается. Чрезмерная адаптация или специализация столь же опасна для совершенствования, как и его неспособность к адаптации.
Биологические полимеры — это высокомолекулярные органические соединения, макромолекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев — мономеров. К биополимерам относятся белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды. Мономерами для них служат соответственно аминокислоты, нуклеотиды и моносахариды. Биополимеры могут содержать сотни и тысячи более простых, связанных вместе молекул. Ферментативный катализ, биокатализ, ускорение химических реакций под влиянием ферментов. Общая теория Ф. к. не разработана, однако результаты исследования механизма действия ферментов позволяют качественно, а в отдельных случаях и количественно объяснить высокую активность Ф. к. Её главные причины: 1) сближение реагентов при сорбции их в активном центре, этот фактор эквивалентен повышению концентрации реагирующих веществ; 2) специфическая ориентация сорбированного в активном центре субстрата, благоприятная для взаимодействия с каталитическим участком активного центра; 3) образование химических связей между субстратом и каталитическим участком активного центра; 4) осуществление всех основных химических превращений субстрата "внутримолекулярно" – в составе фермент-субстратного комплекса; 5) исключительная гибкость молекулы фермента. Каждая предшествующая стадия подготавливает наилучшие условия для последующей.
Белки и высокомолекулярные соединения с особым комплексом свойств.
Среди многочисленных веществ, встречающихся в природе, резко выделяется группа соединений, отличающихся от других особыми физическими свойствами, высокой вязкостью растворов, способностью образовывать волокна, пленки и т.д. К этим веществам относятся и белки. Высокомолекулярные соединения получили свое название вследствие большой величины их молекулярного веса, отличающие их от низкомолекулярных веществ, молекулярный вес которых лишь сравнительно редко достигает нескольких сотен. В настоящее время принято относить к ВМС вещества с молекулярным весом более 5000. Для высокомолекулярных соединений характерны некоторые общие свойства, которые позволяют выделить химию высокомолекулярных соединений в самостоятельную науку. Для рассмотрения свойств высокомолекулярных соединений необходимо ввести принципиально новые понятия, общие для всего класса соединений.
Липиды их функции. Углеводы.
Липи́ды (от греч. λίπος, lípos — жир) — жирные кислоты, а также их производные, как по радикалу, так и по карбоксильной группе.