ЗООЛОГІЯ НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК - Є. О. Неведомська - 2013

ЛЕКЦІЯ 3. МОЛЕКУЛЯРНИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИВОЇ МАТЕРІЇ ТВАРИН

1.Хімічні елементи, які входять до складу живих організмів

Науку, яка вивчає хімічні речовини, що входять до складу живих організмів, їх структуру, розподіл, перетворення і функції називають біологічною хімією, або біохімією (від грецьк. bios — життя, хімія). Ця наука почала формуватися наприкінці XIX ст. До середини XX ст. були відкриті основні класи речовин, що входять до складу живих організмів.

Клітини живих організмів містять майже всі відомі в природі хімічні елементи. За кількісним складом у клітині їх можна розділити на три основні групи: макроелементи, мікроелементи, ультрамікроелементи.

Макроелементи складають основну масу органічних і неорганічних речовин. Чотири хімічні елементи, зокрема оксиген (О), гідроген (Н), карбон (С), нітроген (N), становлять майже 98% і входять до складу органічних сполук. Тому їх ще називають органогенними. Із чим пов’язано кількісне переважання цієї «четвірки»? Організми — складні системи. Це означає, що хімічні сполуки, з яких вони утворені, мають бути дуже різноманітними. Щоб ці сполуки зберігали свої властивості, їм треба мати стійку структуру. Таким чином, зв’язки, за допомогою яких утворюються ці речовини, мають бути міцними. Хімічний зв’язок, який відповідає цим вимогам, ковалентний. Ковалентні зв’язки утворюються внаслідок усуспільнювання двох електронів зовнішнього рівня, по одному від кожного атома. Чим менше діаметр атомів, які утворюють ковалентний зв’язок, тим сильніше взаємодія між ядром та

усуспільненими електронами, і тим міцніший цей зв’язок. Саме тому в живих організмах переважають О, С, Н, N, які легко утворюють ковалентні зв’язки.

До макроелементів також належать фосфор (Р), калій (К), кальцій (Са), магній (Mg), натрій (Na), хлор (Cl), сульфур (S), ферум (Fe). їхня сумарна частка становить 1,9%.

Мікроелементи є складовими компонентами ферментів, гормонів. Це понад 50 хімічних елементів (бор (В), кобальт (Со), купрум (Cu), молібден (Mo), цинк (Zn) ванадій (V), іод (I), бром (Br), манган (Mn)). Вміст їх у клітині — 10^-1 — 10^-3 %.

Вміст ультрамікроелементів ще менший у клітині. Це аурум (Au), аргентум (Ag), платина (Pt), плюмбум (Pb) тощо.

Усі хімічні елементи, що містяться в клітині живих організмів, входять до складу органічних і неорганічних сполук або перебувають у вигляді йонів. Вони відіграють велику роль у живленні клітин, їхньому рості, побудові тканин та органів, підтримують кислотно-лужну рівновагу, беруть участь в обміні речовин та енергії, у процесах подразнення та збудження клітини.