Az emberi test kémiai összetétele. Élő szervezetek anyagai. Szervetlen vegyületek

Tapéta
19.12.2023

A szervetlen anyagok olyan kémiai vegyületek, amelyek a szerves anyagokkal ellentétben nem tartalmaznak szenet (kivéve a cianidokat, karbidokat, karbonátokat és néhány más, hagyományosan ebbe a csoportba tartozó vegyületet).

A szervetlen anyagok osztályozása a következő. Vannak egyszerű anyagok: nemfémek (H2, N2, O2), fémek (Na, Zn, Fe), amfoter egyszerű anyagok (Mn, Zn, Al), nemesgázok (Xe, He, Rn) és összetett anyagok: oxidok (H2O). , CO2, P2O5); hidroxidok (Ca(OH)2, H2SO4); sók (CuSO4, NaCl, KNO3, Ca3(PO4)2) és bináris vegyületek.

Az egyszerű (egyelemű) anyagok molekulái csak egy bizonyos (egy) típusú (elem) atomokból állnak. Kémiai reakciók során nem bomlanak le, és nem képesek más anyagok képzésére. Az egyszerű anyagokat pedig fémekre és nemfémekre osztják. Nincs egyértelmű határ közöttük, mivel az egyszerű anyagok kettős tulajdonságot mutatnak. Egyes elemek egyidejűleg fémek és nemfémek tulajdonságait is mutatják. Amfoternek nevezik őket.

A nemesgázok a szervetlen anyagok külön osztályát képezik; különleges eredetiségükkel tűnnek ki többek között. VIIIA-csoportok.

Egyes elemek azon képességét, hogy több egyszerű, szerkezetükben és tulajdonságaiban eltérő elemet képezzenek, allotrópiának nevezzük. Ilyenek például a C elemek, a gyémántképző karabély és a grafit; O - ózon és oxigén; R - fehér, piros, fekete és mások. Ez a jelenség a molekulában lévő eltérő atomszám és az atomok különböző kristályformák kialakítására való képessége miatt lehetséges.

Az egyszerűek mellett a szervetlen anyagok fő osztályai közé tartoznak az összetett vegyületek is. Az összetett (két vagy több elemből álló) anyagok kémiai elemek vegyületeit jelentik. Molekuláikat különböző típusú atomok (különböző elemek) alkotják. Kémiai reakciók során lebomlanak, számos más anyagot képeznek. Bázisokra és sókra oszthatók.

A bázisokban a fématomok hidroxilcsoportokhoz (vagy egy csoporthoz) kapcsolódnak. Ezeket a vegyületeket oldható (lúgos) és vízben oldhatatlan vegyületekre osztják.

Az oxidok két elemből állnak, amelyek közül az egyik szükségszerűen oxigén. Nem sóképzők és sóképzők.

A hidroxidok olyan anyagok, amelyek vízzel (közvetlen vagy közvetett) kölcsönhatás során keletkeznek. Ide tartoznak: bázisok (Al(OH)3, Ca(OH)2), savak (HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4), (Al(OH)3, Zn(OH)2). Amikor a különböző típusú hidroxidok kölcsönhatásba lépnek egymással, oxigéntartalmú sók képződnek.

A sókat közepes sókra osztják (kationokból és anionokból állnak - Ca3(PO4)2, Na2SO4); savas (hidrogénatomokat tartalmaz a savas maradékban, amely kationokkal helyettesíthető -NaHSO3, CaHPO4), bázikus (hidroxo- vagy oxocsoportot tartalmaz - Cu2CO3(OH)2); kettős (két különböző kémiai kationt tartalmaz) és/vagy komplex (két különböző savas maradékot tartalmaz) sók (CaMg(CO3)2, K3).

A bináris vegyületeket (az anyagok meglehetősen nagy osztálya) oxigénmentes savakra (H2S, HCl) osztják; oxigénmentes sók (CaF2, NaCl) és egyéb vegyületek (CaC2, AlH3, CS2).

A szervetlen anyagoknak nincs szénvázuk, amely a szerves vegyületek alapja.

Az emberi szervezet tartalmaz (34%) és szervetlen vegyületeket is. Ez utóbbiak közé tartozik mindenekelőtt a víz (60%) és a kalciumsók, amelyekből az emberi csontváz főként áll.

A szervetlen anyagokat az emberi szervezetben 22 kémiai elem képviseli. Legtöbbjük fém. A szervezetben lévő elemek koncentrációjától függően mikroelemeknek (amelyek tartalma a szervezetben nem haladja meg a testtömeg 0,005%-át) és makroelemeknek nevezzük. A szervezet számára nélkülözhetetlen mikroelemek a jód, vas, réz, cink, mangán, molibdén, kobalt, króm, szelén és fluor. A táplálékból a szervezetbe jutásuk szükséges a normál működéséhez. A makroelemek, például a kalcium, a foszfor és a klór számos szövet alapját képezik.

Egy kis kémia

A tudomány által jelenleg ismert 92 kémiai elem közül 81 elem található az emberi szervezetben. Köztük van 4 fő: C (szén), H (hidrogén), O (oxigén), N (nitrogén), valamint 8 makro- és 69 mikroelem.

Makrotápanyagok

Makrotápanyagok- ezek olyan anyagok, amelyek tartalma meghaladja a testtömeg 0,005%-át. Ez Ca (kalcium), Cl (klór), F (fluor). K (kálium), Mg (magnézium), Na (nátrium), P (foszfor) és S (kén). A fő szövetek - csontok, vér, izmok - részét képezik. A fő- és makroelemek együttesen az ember testtömegének 99%-át teszik ki.

Mikroelemek

Mikroelemek- ezek olyan anyagok, amelyek tartalma nem haladja meg a 0,005%-ot minden egyes elemre vonatkoztatva, és koncentrációjuk a szövetekben nem haladja meg a 0,000001%-ot. A mikroelemek a normális élethez is nagyon fontosak.

A mikroelemek egy speciális alcsoportja ultramikroelemek, amelyek rendkívül kis mennyiségben találhatók a szervezetben, arany, urán, higany stb.

Az emberi test 70-80%-a vízből áll, a többi szerves és ásványi anyagokból áll.

Szerves anyag

Szerves anyagásványokból képződhet (vagy mesterségesen szintetizálható). Minden szerves anyag fő összetevője az szén(a különböző szénvegyületek szerkezetének, kémiai tulajdonságainak, előállítási módszereinek és gyakorlati felhasználásának tanulmányozása a szerves kémia tárgya). Szén az egyetlen kémiai elem, amely hatalmas számú különböző vegyületet képes képezni (e vegyületek száma meghaladja a 10 milliót!). Jelen van a fehérjékben, zsírokban és szénhidrátokban, amelyek meghatározzák élelmiszereink tápértékét; minden állati szervezet és növény része.

A szén mellett a szerves vegyületek gyakran tartalmaznak oxigén, nitrogén, Néha - foszfor, kénés más elemek, de ezek közül sok vegyület szervetlen tulajdonságokkal rendelkezik. Nincs éles határ a szerves és szervetlen anyagok között. Fő szerves vegyületek jelei a szénhidrogének eltérőek szén-hidrogén vegyületekés származékaik. Bármely szerves anyag molekulája szénhidrogén-fragmenseket tartalmaz.

Egy speciális tudomány foglalkozik az élő szervezetekben található különféle típusú szerves vegyületek, szerkezetük és tulajdonságaik vizsgálatával - biokémia.

Szerkezetüktől függően a szerves vegyületeket egyszerű vegyületekre osztják - aminosavak, cukrok és zsírsavak, összetettebbek - pigmentek, valamint vitaminok és koenzimek (az enzimek nem fehérjekomponensei), valamint a legösszetettebbekre - mókusokÉs nukleinsavak.

A szerves anyagok tulajdonságait nemcsak molekuláik szerkezete határozza meg, hanem a szomszédos molekulákkal való kölcsönhatásaik száma és jellege, valamint kölcsönös térbeli elrendeződésük is. Ezek a tényezők a legvilágosabban a különböző helyen elhelyezkedő anyagok tulajdonságainak különbségeiben nyilvánulnak meg aggregáció állapotai.

Az anyagok átalakulásának folyamatát, amelyet összetételük és (vagy) szerkezetük megváltozása kísér, ún kémiai reakció. Ennek a folyamatnak a lényege a kiindulási anyagokban lévő kémiai kötések felbomlása és a reakciótermékekben új kötések kialakulása. A reakció akkor tekinthető befejezettnek, ha a reakcióelegy anyagösszetétele már nem változik.

Szerves vegyületek reakciói (szerves reakciók) betartják a kémiai reakciók általános törvényeit. Lefutásuk azonban gyakran bonyolultabb, mint a szervetlen vegyületek kölcsönhatása esetén. Ezért a szerves kémiában nagy figyelmet fordítanak a reakciómechanizmusok tanulmányozására.

Ásványok

Ásványok az emberi szervezetben kevesebb, mint a szerves, de ezek is létfontosságúak. Ilyen anyagok közé tartozik vas, jód, réz, cink, kobalt, króm, molibdén, nikkel, vanádium, szelén, szilícium, lítium stb. A csekély mennyiségi igény ellenére minőségileg befolyásolják az összes biokémiai folyamat aktivitását és sebességét. Nélkülük az élelmiszerek normális emésztése és a hormonok szintézise lehetetlen. Ezeknek az anyagoknak az emberi szervezetben való hiánya esetén specifikus rendellenességek lépnek fel, amelyek jellegzetes betegségekhez vezetnek. A mikroelemek különösen fontosak a gyermekek számára a csontok, az izmok és a belső szervek intenzív növekedésének időszakában. Az életkor előrehaladtával az ember ásványianyag-szükséglete valamelyest csökken.

Az egész világunk: a növények, az állatvilág, minden, ami körülvesz bennünket, ugyanazokból a mikroelemekből áll, amelyek mindenben és természetesen az ételeinkben is eltérő koncentrációban vannak jelen.

Minden elem hatással van egészségünkre. Az élelmiszerek elemtartalma nagyon változó. Stabilabb és állandóbb érték az egészséges ember szervezetének elemtartalma, bár ennek is lehet változékonysága (variabilitása).

Az emberi szervezet számára mintegy 30 kémiai elem szerepe határozottan megalapozott, amelyek nélkül nem tud normálisan létezni. Ezeket az elemeket létfontosságúnak nevezzük. Rajtuk kívül vannak olyan elemek, amelyek kis mennyiségben nem befolyásolják a szervezet működését, de bizonyos szinten mérgek.

Makrotápanyagok- egy grammnál több tartalom a szervezetben: foszfor, kálium, kén, nátrium, klór, magnézium, vas, fluor, cink, szilícium, cirkónium - 11 elem.

Mikroelemek- egy milligrammnál nagyobb tartalom a szervezetben: rubídium, stroncium, bróm, ólom, nióbium, réz, alumínium, kadmium, bárium, bór (a tíz legfontosabb mikroelem), tellúr, vanádium, arzén, ón, szelén, titán, higany, mangán, jód, nikkel, arany, molibdén, antimon, króm, ittrium, kobalt, cézium, germánium - 28 elem. Minden elem hatással van egészségünkre. Az élelmiszerek elemtartalma nagyon változó. Stabilabb és állandóbb érték az egészséges ember szervezetének elemtartalma, bár ennek is lehet változékonysága (variabilitása).

Egyes tudósok feltételezései tovább mennek. Úgy gondolják, hogy nemcsak minden kémiai elem van jelen egy élő szervezetben, hanem mindegyikük egy meghatározott biológiai funkciót lát el. Nagyon valószínű, hogy ez a hipotézis nem igazolódik be. Az ilyen irányú kutatások fejlődésével azonban egyre több kémiai elem biológiai szerepe derül ki.

Az emberi test 60%-a vízből, 34%-a szerves anyagból és 6%-a szervetlen anyagból áll. A szerves anyagok fő alkotóelemei a szén, a hidrogén, az oxigén, valamint a nitrogén, a foszfor és a kén is. Az emberi szervezet szervetlen anyagai szükségszerűen 22 kémiai elemet tartalmaznak: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, Én, F, Se.

Például, ha egy személy súlya 70 kg, akkor tartalmaz (grammban): kalcium - 1700, kálium - 250, nátrium - 70, magnézium - 42, vas - 5, cink - 3.

A tudósok egyetértettek abban, hogy ha egy elem tömeghányada a testben meghaladja a 10-2%-ot, akkor azt makroelemnek kell tekinteni. A mikroelemek aránya a szervezetben 10-3-10-5%.



Számos kémiai elem létezik, különösen a nehéz elemek, amelyek mérgek az élő szervezetek számára - káros biológiai hatásuk van. Ezek az elemek: Ba, Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Hg, Cd, Tl, Pb, As, Sb, Se.

Vannak olyan elemek, amelyek viszonylag nagy mennyiségben mérgezőek, de alacsony koncentrációban jótékony hatásúak. Például az arzén, egy erős méreg, amely megzavarja a szív- és érrendszert, és hatással van a vesére és a májra, kis adagokban jótékony hatású, és az orvosok az étvágy javítására írják fel. Az oxigén, amelyre az embernek szüksége van a légzéshez, nagy koncentrációban (különösen nyomás alatt) mérgező hatású. A szennyező elemek között vannak olyanok is, amelyek kis dózisban hatékony gyógyító tulajdonságokkal rendelkeznek. Így az ezüst és sói baktériumölő (különböző baktériumok elpusztulását okozó) tulajdonságára már régen felfigyeltek. Például az orvostudományban ezüstkolloid oldatot (collargol) használnak gennyes sebek, hólyag mosására, krónikus hólyaghurut és urethritis esetén, valamint szemcseppek formájában gennyes kötőhártya-gyulladás és blennorrhoea esetén. Ezüst-nitrát ceruzát használnak a szemölcsök és szemölcsök cauterizálására. Hígított oldatokban (0,1-0,25%) az ezüst-nitrátot összehúzó és antimikrobiális szerként használják testápolókhoz, valamint szemcseppként. A tudósok úgy vélik, hogy az ezüst-nitrát kauterizáló hatása a szöveti fehérjékkel való kölcsönhatáshoz kapcsolódik, ami az ezüst fehérjesóinak - albuminátok - képződéséhez vezet. Az ezüstöt még nem sorolják a létfontosságú elemek közé, de megnövekedett tartalmát az emberi agyban, a belső elválasztású mirigyekben és a májban már kísérletileg megállapították. Az ezüst növényi élelmiszerekkel, például uborkával és káposztával kerül a szervezetbe.

Nagyon érdekes kérdés az élő szervezetek működéséhez szükséges kémiai elemek természet általi kiválasztásának elveivel kapcsolatos. Kétségtelen, hogy elterjedtségük nem döntő tényező. Az egészséges szervezet maga is képes szabályozni az egyes elemek tartalmát. Ha választási lehetőségük van (étel és víz), az állatok ösztönösen hozzájárulhatnak ehhez a szabályozáshoz. A növények képességei ebben a folyamatban korlátozottak.

A sejt szerves anyagai. A fő létfontosságú vegyületek a fehérjék, zsírok és szénhidrátok. Biopolimerek.

A szerves vegyületek az élő szervezet sejttömegének átlagosan 20-30%-át teszik ki. Ide tartoznak a biológiai polimerek, fehérjék, szénhidrátok, lipidek, hormonok, nukleinsavak és vitaminok.

Biológiai polimerek– az élő szervezetek sejtjeit alkotó szerves vegyületek. A polimer egyszerű anyagok - monomerek (n ÷ 10 ezer - 100 ezer monomer) többláncú lánca.

A biopolimerek tulajdonságai molekuláik szerkezetétől, a monomer egységek számától és változatosságától függenek. Ha a monomerek különbözőek, akkor a láncban történő ismételt váltakozásuk szabályos polimert hoz létre.

…A – A – B – A – A – B... szabályos

…A – A – B – B – A – B – A... szabálytalan

Szénhidrát

Általános képlet Сn(H20)m

A szénhidrátok az emberi szervezet energiaanyagainak szerepét töltik be. Ezek közül a legfontosabbak a szacharóz, a glükóz, a fruktóz és a keményítő. Gyorsan felszívódnak ("égnek") a szervezetben. Kivétel a rost (cellulóz), amely különösen nagy mennyiségben fordul elő a növényi élelmiszerekben. Gyakorlatilag nem szívódik fel a szervezetben, de nagy jelentősége van: ballasztként működik, segíti az emésztést, mechanikusan tisztítja a gyomor és a belek nyálkahártyáját. Sok szénhidrát található a burgonyában és a zöldségekben, a gabonafélékben, a tésztákban, a gyümölcsökben és a kenyérben.

Példa: glükóz, ribóz, fruktóz, dezoxiribóz – monoszacharidok. Szacharóz – diszacharidok. Keményítő, glikogén, cellulóz - poliszacharidok

A természetben lenni: növényekben, gyümölcsökben, virágporban, zöldségekben (fokhagyma, répa), burgonya, rizs, kukorica, búza, fa...

Funkcióik:

1) energia: CO2-vé és H2O-vá történő oxidáció során energia szabadul fel; a felesleges energia a máj- és izomsejtekben tárolódik glikogén formájában;

2) felépítés: növényi sejtben - sejtfalak erős alapja (cellulóz);

3) szerkezeti: a bőr és a porc inak intercelluláris anyagának részét képezik;

4) más sejtek általi felismerés: a sejtmembrán részeként, ha az elválasztott májsejteket vesesejtekkel keverik, egymástól függetlenül két csoportra válnak az azonos típusú sejtek kölcsönhatása miatt.

Lipidek (lipoidok, zsírok)

A lipidek közé tartoznak a különféle zsírok, zsírszerű anyagok, foszfolipidek... Mindegyik vízben oldhatatlan, de kloroformban, éterben...

A természetben lenni: állati és emberi sejtekben a sejtmembránban; a sejtek között van a bőr alatti zsírréteg.

Funkciók:

1) hőszigetelés (bálnákban, úszólábúakban...);

2) tartalék tápanyag;

3) energia: a zsírok hidrolízise során energia szabadul fel;

4) szerkezeti: egyes lipidek a sejtmembránok szerves részeként szolgálnak.

A zsírok energiaforrásként is szolgálnak az emberi szervezet számára. A szervezet „tartalékban” tárolja őket, és hosszú távú energiaforrásként szolgálnak. Ezenkívül a zsírok alacsony hővezető képességgel rendelkeznek, és védik a testet a hipotermiától. Nem meglepő, hogy az északi népek hagyományos étrendje ennyi állati zsírt tartalmaz. A nehéz fizikai munkát végzők számára is a legkönnyebb (bár nem mindig egészségesebb) zsíros ételekkel kompenzálni a ráfordított energiát. A zsírok a sejtfalak, az intracelluláris képződmények és az idegszövet részei. A zsírok másik funkciója, hogy zsírban oldódó vitaminokkal és egyéb biológiailag aktív anyagokkal látják el a szervezet szöveteit.


Mókusok

Rajz - fehérje molekula

Mókusok– olyan biopolimerek, amelyek monomerjei aminosavak.

A lineáris fehérjemolekulák kialakulása az aminosavak egymás közötti reakcióinak eredményeként következik be.

A fehérjeforrások nemcsak állati eredetűek (hús, hal, tojás, túró), hanem növényi termékek is lehetnek, például hüvelyesek (bab, borsó, szójabab, földimogyoró, amelyek 22-23 tömegszázalék fehérjét tartalmaznak). , dió és gomba . A legtöbb fehérje azonban a sajtban (akár 25%), húskészítményekben (sertéshús 8-15%, bárány 16-17%, marhahús 16-20%), baromfihúsban (21%), halban (13-21%) van. , tojás (13%), túró (14%). A tej 3% fehérjét, a kenyér 7-8% tartalmaz. A gabonafélék közül a fehérjékben a hajdina a bajnok (a száraz gabonafélékben a fehérjék 13%-a), ezért diétás táplálkozásra ajánlott. A „túllépések” elkerülése és a test normális működésének biztosítása érdekében mindenekelőtt az embernek teljes fehérjekészletet kell adni az élelmiszerrel. Ha nincs elegendő fehérje az étrendben, a felnőtt ember erőveszteséget érez, teljesítménye csökken, szervezete kevésbé ellenáll a fertőzéseknek, megfázásoknak. Ami a gyerekeket illeti, ha nem megfelelő a fehérjetáplálkozásuk, akkor nagyban lemaradnak a fejlődésben: a gyerekek nőnek, és a fehérjék a természet fő „építőanyagai”. Az élő szervezet minden sejtje fehérjéket tartalmaz. Az emberi izmok, bőr, haj és körmök főleg fehérjékből állnak. Ráadásul a fehérjék az élet alapját képezik, részt vesznek az anyagcserében és biztosítják az élő szervezetek szaporodását.

Szerkezet:

elsődleges szerkezete– lineáris, váltakozó aminosavakkal;

másodlagos– spirál formájában, gyenge kötésekkel a menetek között (hidrogén);

harmadlagos– labdává tekert spirál;

negyedidőszak– több olyan lánc kombinálásakor, amelyek elsődleges szerkezetükben különböznek egymástól.

Funkciók:

1) felépítés: a fehérjék minden sejtszerkezet lényeges alkotóelemei;

2) szerkezeti: a fehérjék a DNS-sel kombinálva alkotják a kromoszómák testét, az RNS-sel pedig a riboszómák testét;

3) enzimatikus: kémiai katalizátor. a reakciókat bármely enzim hajtja végre - fehérje, de nagyon specifikus;

4) szállítás: az O 2 és a hormonok átvitele az állatok és az emberek szervezetébe;

5) szabályozó: a fehérjék szabályozó funkciót tölthetnek be, ha hormonok. Például az inzulin (a hasnyálmirigy működését támogató hormon) aktiválja a glükózmolekulák sejtek általi felvételét és lebontását vagy sejten belüli tárolását. Inzulinhiány esetén a glükóz felhalmozódik a vérben, cukorbetegség alakul ki;

6) védő: amikor idegen testek kerülnek a szervezetbe, védőfehérjék képződnek - antitestek, amelyek az idegen testekhez kötődnek, egyesítik és elnyomják azok létfontosságú tevékenységét. A szervezet ellenállásának ezt a mechanizmusát immunitásnak nevezik;

7) energia: szénhidrátok és zsírok hiányában az aminosavmolekulák oxidálódhatnak.

Az "élet" fogalma. Az élőlények főbb jelei: táplálkozás, légzés, kiválasztás, ingerlékenység, mobilitás, szaporodás, növekedés és fejlődés.

Biológia– az élőlények keletkezésének és fejlődésének, felépítésének, szerveződési formáinak és tevékenységi módszereinek tudománya. Jelenleg több mint 50 tudomány található a biológiai ismeretek komplexumában, ezek között: botanika, állattan, anatómia, morfológia, biofizika, biokémia, ökológia stb. A tudományágak e sokfélesége a vizsgálat tárgyának összetettségével magyarázható - élő anyag.

Ebből a szempontból különösen fontos megérteni, hogy milyen kritériumok támasztják alá az anyag élő és élettelen felosztását.

A klasszikus biológiában két ellentétes álláspont versengett egymással, alapvetően eltérő módon magyarázva az élőlények lényegét - redukcionizmus és vitalizmus.

Támogatók redukcionizmusúgy gondolták, hogy az élőlények összes életfolyamata bizonyos kémiai reakciók sorozatára redukálható. Term "redukcionizmus" a latin redaction szóból származik - visszaköltözni, visszatérni. Biológiai ötletek redukcionizmus századi filozófiában leginkább elterjedt vulgáris mechanisztikus materializmus eszméire támaszkodott. A mechanisztikus materializmus a természetben előforduló összes folyamatot a klasszikus mechanika törvényei felől magyarázta. A mechanisztikus materialista álláspontnak a biológiai megismeréshez való alkalmazkodása a biológiai megismeréshez vezetett redukcionizmus. A modern természettudomány szemszögéből nézve a redukcionista magyarázat nem tekinthető kielégítőnek, mivel az élőlények lényegét kikezdi. Legszélesebb körben elterjedt redukcionizmus században kapott.

A redukcionizmus ellentéte az vitalizmus, amelynek támogatói az élő szervezetek sajátosságát egy különleges életerő jelenlétével magyarázzák. Term "vitalizmus" a latin vita szóból származik – élet. A vitalizmus filozófiai alapja az idealizmus. A vitalizmus nem magyarázta meg az élőlények működésének sajátosságait és mechanizmusait, a szerves és a szervetlen közötti minden különbséget egy titokzatos és ismeretlen „életerő” működésére redukálta.

A modern biológia az élőlények fő tulajdonságait a következőknek tekinti:

1) független anyagcsere,

2) ingerlékenység,

4) szaporodási képesség,

5) mobilitás,

6) alkalmazkodóképesség a környezethez

E tulajdonságok összessége alapján az élőlények különböznek az élettelenektől. Biológiai rendszerek- Holisztikus nyitott rendszerekről van szó, amelyek folyamatosan anyagot, energiát, információt cserélnek a környezettel, és képesek önszerveződni. Az élő rendszerek aktívan reagálnak a környezeti változásokra és alkalmazkodnak az új feltételekhez. Az élőlények bizonyos tulajdonságai a szervetlen rendszerek velejárói is lehetnek, de egyik szervetlen rendszer sem rendelkezik a felsorolt ​​tulajdonságok összességével.

Vannak átmeneti formák, amelyek egyesítik például az élő és nem élő tulajdonságait vírusok. Szó "vírus" a latin vírusból származik - méreg. Vírusok D. Ivanovszkij orosz tudós fedezte fel 1892-ben. Egyrészt fehérjékből és nukleinsavakból állnak, és képesek önreprodukcióra, i.e. élő szervezetre utaló jelekkel rendelkeznek, viszont idegen szervezeten vagy sejten kívül nem mutatnak élőlény jeleit - nincs saját anyagcseréjük, nem reagálnak az ingerekre, nem képesek növekedésre és szaporodásra.

A Földön minden élőlénynek azonos a biokémiai összetétele: 20 aminosav, 5 nitrogénbázis, glükóz, zsírok. A modern szerves kémia több mint 100 aminosavat ismer. Nyilvánvalóan az összes élőlényt alkotó vegyület ilyen kis száma a prebiológiai evolúció szakaszában bekövetkezett szelekció eredménye. Az élő rendszereket alkotó fehérjék nagy molekulatömegű szerves vegyületek. Egy adott fehérjében az aminosavak sorrendje mindig ugyanaz. A legtöbb fehérje enzimként működik - az élő rendszerekben előforduló kémiai reakciók katalizátoraként.

A klasszikus biológia jelentős vívmánya volt az élő szervezetek sejtszerkezetére vonatkozó elmélet megalkotása. A modern biológiai ismeretek komplexumában van egy külön tudományág, amely a sejtek tanulmányozásával foglalkozik - citológia.

A „sejt” fogalmát R. Hooke angol botanikus vezette be 1665-ben a tudományos használatba. A szárított parafa tápközegét vizsgálva sok sejtet vagy kamrát fedezett fel, amelyeket sejteknek nevezett. A felfedezés pillanatától a sejtelmélet megalkotásáig azonban két évszázad telt el.

1837-ben M. Schleiden német botanikus javasolta a növényi sejtek kialakulásának elméletét. Schleiden szerint a sejtmag fontos szerepet játszik a sejtek szaporodásában és fejlődésében, amelynek létezését 1831-ben R. Brown állapította meg.

1839-ben M. Schleiden honfitársa, T. Schwann anatómus kísérleti adatokra és elméleti következtetésekre alapozva megalkotta az élő szervezetek szerkezetének sejtelméletét. A sejtelmélet megalkotása a 19. század közepén jelentős lépés volt a biológia, mint önálló tudományág kialakításában.

A sejtelmélet alapelvei

1. A sejt egy elemi biológiai egység, minden élőlény szerkezeti és működési alapja.

2. A sejt önálló anyagcserét folytat, osztódásra és önszabályozásra képes.

3. Nem sejtes anyagból új sejtek képződése lehetetlen, a sejtszaporodás csak sejtosztódással megy végbe.

Az élő szervezetek szerkezetének sejtelmélete meggyőző érv lett a földi élet eredetének egysége mellett, és jelentős hatással volt a világ modern tudományos képének kialakítására.

Minden tudomány tele van fogalmakkal, és ha ezeket a fogalmakat nem sajátítjuk el, vagy közvetett témákat nagyon nehéz megtanulni. Az egyik olyan fogalom, amelyet minden magát többé-kevésbé műveltnek gondoló embernek jól meg kell értenie, az anyagok szerves és szervetlen anyagokra való felosztása. Nem számít, hány éves az ember, ezek a fogalmak azon a listán vannak, amelyek segítségével meghatározzák az általános fejlettségi szintet az emberi élet bármely szakaszában. A két kifejezés közötti különbségek megértéséhez először meg kell találnia, hogy mik azok.

Szerves vegyületek – mik ezek?

A szerves anyagok heterogén szerkezetű kémiai vegyületek csoportja, amelyek magukban foglalják szén elemek, kovalensen kapcsolódnak egymáshoz. Ez alól kivételt képeznek a karbidok, a szén és a karbonsavak. Ezenkívül a szén mellett az egyik alkotóelem a hidrogén, az oxigén, a nitrogén, a kén, a foszfor és a halogén elemei.

Az ilyen vegyületek a szénatomok egyszeres, kettős és hármas kötések kialakítására való képessége miatt jönnek létre.

A szerves vegyületek élőhelye az élőlények. Akár élőlények részei, akár létfontosságú tevékenységeik (tej, cukor) eredményeként jelenhetnek meg.

A szerves anyagok szintézisének termékei élelmiszerek, gyógyszerek, ruházati cikkek, építőanyagok, különféle berendezések, robbanóanyagok, különféle típusú ásványi műtrágyák, polimerek, élelmiszer-adalékanyagok, kozmetikumok stb.

Szervetlen anyagok – mik ezek?

A szervetlen anyagok olyan kémiai vegyületek csoportja, amelyek nem tartalmaznak szén, hidrogén vagy olyan kémiai vegyületeket, amelyek alkotóeleme szén. A szerves és szervetlen is a sejtek alkotóelemei. Az elsők éltető elemek, mások víz, ásványi anyagok és savak, valamint gázok összetételében.

Mi a közös a szerves és szervetlen anyagokban?

Mi lehet a közös két egymásnak tűnő fogalom között? Kiderült, hogy van bennük valami közös, nevezetesen:

  1. A szerves és szervetlen eredetű anyagok is molekulákból állnak.
  2. Bizonyos kémiai reakciók eredményeként szerves és szervetlen anyagok nyerhetők.

Szerves és szervetlen anyagok - mi a különbség

  1. A szerves anyagokat jobban ismerik és tudományosan tanulmányozzák.
  2. Sokkal több szerves anyag van a világon. A tudomány által ismert szervesek száma körülbelül egymillió, a szervetlenek száma több százezer.
  3. A legtöbb szerves vegyület a vegyület kovalens természetével kapcsolódik egymáshoz, a szervetlen vegyületek ionos vegyülettel kapcsolhatók egymáshoz.
  4. Különbség van a beérkező elemek összetételében is. A szerves anyagok szénből, hidrogénből, oxigénből, ritkábban nitrogén-, foszfor-, kén- és halogén elemekből állnak. Szervetlen - a periódusos rendszer összes eleméből áll, kivéve a szén és a hidrogént.
  5. A szerves anyagok sokkal érzékenyebbek a meleg hőmérséklet hatására, és még alacsony hőmérsékleten is megsemmisülhetnek. A legtöbb szervetlen kevésbé hajlamos a szélsőséges hőhatásokra a molekuláris vegyület jellege miatt.
  6. A szerves anyagok a világ élő részének (bioszféra) alkotóelemei, a szervetlen anyagok az élettelen részek (hidroszféra, litoszféra és légkör).
  7. A szerves anyagok összetétele összetettebb szerkezetű, mint a szervetlen anyagoké.
  8. A szerves anyagokat a kémiai átalakulások és reakciók sokféle lehetősége különbözteti meg.
  9. A szerves vegyületek közötti kovalens kötés miatt a kémiai reakciók valamivel tovább tartanak, mint a szervetlen vegyületek kémiai reakciói.
  10. A szervetlen anyagok nem lehetnek élelmiszertermékek élőlények számára, sőt, az ilyen típusú kombinációk egy része halálos is lehet az élő szervezet számára. A szerves anyagok az élő természet által előállított termék, valamint az élő szervezetek szerkezetének eleme.

A sejt kémiai összetétele

Ásványi sók

víz.
jó oldószer

Hidrofil(görögből víz- víz és filleo

Hidrofób(görögből víz- víz és Phobos

rugalmasság

Víz. Víz- univerzális oldószer hidrofil. 2- hidrofób. .3- hőkapacitás. 4- A víz jellemző 5- 6- A víz biztosítja anyagok mozgása 7- A növényekben a víz határozza meg turgor támogató funkciók, 8- A víz szerves része kenőfolyadékok iszap

Ásványi sók. akciós potenciál ,

A víz, mint az emberi szervezet fő közege fizikai-kémiai tulajdonságai.

A sejtet alkotó szervetlen anyagok közül a víz a legfontosabb. Mennyisége a teljes sejttömeg 60-95%-a között mozog. A víz létfontosságú szerepet játszik a sejtek és általában az élő szervezetek életében. Amellett, hogy összetételük része, sok élőlény számára élőhely is. A víz szerepét a sejtben egyedi kémiai és fizikai tulajdonságai határozzák meg, amelyek elsősorban molekuláinak kis méretével, molekulái polaritásával és egymással hidrogénkötések kialakítására való képességével függnek össze.

Lipidek. A lipidek funkciói az emberi szervezetben.

A lipidek a biológiai eredetű anyagok nagy csoportja, amelyek szerves oldószerekben, például metanolban, acetonban, kloroformban és benzolban jól oldódnak. Ugyanakkor ezek az anyagok vízben oldhatatlanok vagy gyengén oldódnak. A rossz oldhatóság a polarizálható elektronhéjjal rendelkező atomok (például O, N, S vagy P) elégtelen mennyiségével függ össze a lipidmolekulákban.

Az élettani funkciók humorális szabályozásának rendszere. A zúgás alapelvei..

A humorális élettani szabályozás a testnedvek (vér, nyirok, agy-gerincvelői folyadék, stb.) segítségével továbbítja az információkat A jelek kémiai anyagokon keresztül kerülnek továbbításra: hormonok, mediátorok, biológiailag aktív anyagok (BAS), elektrolitok stb.

A humorális szabályozás jellemzői: nincs pontos címzettje - a biológiai folyadékok áramlásával az anyagok a szervezet bármely sejtjébe eljuthatnak; az információtovábbítás sebessége alacsony - a biológiai folyadékok áramlási sebessége határozza meg - 0,5-5 m/s; hatás időtartama.

A humorális szabályozás átvitelét a véráramlás, a nyirok, diffúzióval, az idegi szabályozást az idegrostok végzik. A humorális jel lassabban halad (a véráramlás a kapillárison keresztül 0,05 mm/s sebességgel), mint az idegi jel (az idegátviteli sebesség 130 m/s). A humorális jelnek nincs olyan pontos címzettje (a „mindenki, mindenki, mindenki” elvén működik), mint az idegesnek (például az idegi impulzust az ujj összehúzódó izmai továbbítják). De ez a különbség nem szignifikáns, mivel a sejtek eltérően érzékenyek a vegyi anyagokra. Ezért a vegyszerek szigorúan meghatározott sejtekre hatnak, vagyis azokra, amelyek képesek érzékelni ezt az információt. Azokat a sejteket, amelyek ilyen nagy érzékenységgel rendelkeznek bármely humorális faktorral szemben, célsejteknek nevezzük.
Humorális tényezők közül olyan anyagok, amelyek szűk
hatásspektrum, azaz korlátozott számú célsejtre (például oxitocin) és szélesebbre (például adrenalinra) irányuló irányított hatás, amelyhez jelentős számú célsejt létezik.
A humorális szabályozást olyan reakciók biztosítására használják, amelyek nem igényelnek nagy sebességet és végrehajtási pontosságot.
A humorális szabályozás az idegszabályozáshoz hasonlóan mindig megvalósul
zárt szabályozási kör, amelyben az összes elemet csatornák kötik össze.
Ami az eszközáramkör (SP) felügyeleti elemét illeti, ez független struktúraként hiányzik a humorális szabályozó áramkörből. Ennek a kapcsolatnak a funkcióját általában az endokrin rendszer látja el.
sejt.
A vérbe vagy nyirokba jutó humorális anyagok az intercelluláris folyadékba diffundálnak, és gyorsan elpusztulnak. E tekintetben hatásuk csak a közeli szervsejtekre terjedhet ki, vagyis hatásuk lokális jellegű. A helyi hatásokkal ellentétben a humorális anyagok távoli hatásai a távoli célsejtekre is kiterjednek.

HIPOTALAMUSZ HORMONOK

hormonhatás

Kortikoliberin – Stimulálja a kortikotropin és lipotropin képződését
Gonadotropin-felszabadító hormon - Stimulálja a lutropin és a follitropin képződését
Prolaktoliberin – Elősegíti a prolaktin felszabadulását
Prolaktosztatin – gátolja a prolaktin felszabadulását
Somatoliberin Stimulálja a növekedési hormon szekrécióját
Szomatosztatin – gátolja a növekedési hormon és a tirotropin szekrécióját
Tiroliberin – Stimulálja a tirotropin és a prolaktin szekrécióját
Melanoliberin – Stimulálja a melanocita-stimuláló hormon szekrécióját
Melanostatin – gátolja a melanocita-stimuláló hormon szekrécióját

ADENOGIPOFIZIKUS HORMONOK

STH (szomatotropin, növekedési hormon) - Stimulálja a test növekedését, a sejtekben a fehérjeszintézist, a glükóz képződést és a lipid lebontást
Prolaktin – szabályozza a laktációt emlősökben, az utódok szoptatásának ösztönét, a különböző szövetek differenciálódását
TSH (thyrotropin) – Szabályozza a pajzsmirigyhormonok bioszintézisét és szekrécióját
Kortikotropin – Szabályozza a hormonok szekrécióját a mellékvesekéregből
FSH (follitropin) és LH (luteinizáló hormon) - Az LH szabályozza a női és férfi nemi hormonok szintézisét, serkenti a tüszők növekedését és érését, az ovulációt, a sárgatest kialakulását és működését a petefészekben Az FSH szenzibilizáló hatással van a tüszőkre és Leydig sejtek LH hatására, serkenti a spermatogenezist

PAJzsmirigyhormonok A pajzsmirigyhormonok felszabadulását két „felsőbbrendű” endokrin mirigy szabályozza. Az idegrendszert és az endokrin rendszert összekötő agyterületet hipotalamusznak nevezik. A hipotalamusz információkat kap a pajzsmirigyhormonok szintjéről, és olyan anyagokat választ ki, amelyek hatással vannak az agyalapi mirigyre. Agyalapi szintén az agyban található egy speciális depresszió - a sella turcica - területén. Több tucat hormont választ ki, amelyek szerkezetükben és hatásukban összetettek, de ezek közül csak az egyik hat a pajzsmirigyre - pajzsmirigy-stimuláló hormon vagy TSH. A pajzsmirigyhormonok szintje a vérben és a hipotalamuszból érkező jelek serkentik vagy gátolják a TSH felszabadulását. Például, ha a tiroxin mennyisége a vérben kicsi, akkor az agyalapi mirigy és a hipotalamusz is tudni fog róla. Az agyalapi mirigy azonnal felszabadítja a TSH-t, ami aktiválja a hormonok felszabadulását a pajzsmirigyből.

A humorális szabályozás az emberi test élettani funkcióinak összehangolása a vér, a nyirok és a szövetfolyadék révén. A humorális szabályozást biológiailag aktív anyagok – a szervezet működését szubcelluláris, sejtes, szöveti, szervi és rendszerszinten szabályozó hormonok és idegimpulzusokat továbbító mediátorok – végzik. A hormonokat az endokrin mirigyek (endokrin), valamint a külső szekréciós mirigyek (szövetek - a gyomor falai, a belek és mások) termelik. A hormonok befolyásolják a különböző szervek anyagcseréjét és tevékenységét, a vérrel bejutva. A hormonok a következő tulajdonságokkal rendelkeznek: Magas biológiai aktivitás; Specificitás – bizonyos szervekre, szövetekre, sejtekre gyakorolt ​​hatások; Gyorsan elpusztulnak a szövetekben; A molekulák kis méretűek, és könnyen behatolnak a kapillárisok falain keresztül a szövetekbe.

Mellékvese - páros gerincesek endokrin mirigyeiállatok és személy. A zona glomerulosa hormonokat termel, az ún ásványkortikoidok. Ezek tartalmazzák :Aldoszteron (alapvető mineralokortikoszteroid hormon mellékvesekéreg) Kortikoszteron (jelentéktelen és viszonylag inaktív glükokortikoid hormon). Az ásványi kortikoidok szintje nő reabszorpció Na + és K + kiválasztás a vesékben. A nyalábzónában képződnek glükokortikoidok, amelyek a következőket tartalmazzák: Kortizol. A glükokortikoidok szinte minden anyagcsere-folyamatra fontos hatással vannak. Serkentik az oktatást szőlőcukor tól től zsírÉs aminosavak(glükoneogenezis), elnyomják gyulladásos, immunisÉs allergiás reakciókat, csökkenti a proliferációt kötőszövetiés növeli az érzékenységet is érzékszervekÉs idegrendszeri ingerlékenység. Hálózónában gyártva nemi hormonok (androgének, amelyek prekurzor anyagok ösztrogén). Ezek a nemi hormonok némileg más szerepet játszanak, mint a kiválasztott hormonok ivarmirigyek. A mellékvese velősejtek termelik katekolaminok - adrenalin És noradrenalin . Ezek a hormonok növelik a vérnyomást, fokozzák a szívműködést, kitágítják a hörgőket és növelik a vércukorszintet. Nyugalomban folyamatosan kis mennyiségű katekolamin szabadul fel. Stresszhelyzet hatására meredeken megnő az adrenalin és a noradrenalin szekréciója a mellékvesevelő sejtjeiben.

A nyugalmi membránpotenciál a pozitív elektromos töltések sejten belüli hiánya, amely a pozitív káliumionok kiszivárgásának és a nátrium-kálium pumpa elektrogén hatásának eredménye.

Akciós potenciál (AP). Minden sejtre ható inger elsősorban a PP csökkenését okozza; amikor elér egy kritikus értéket (küszöböt), akkor aktív terjedési válasz – PD – lép fel. AP amplitúdója megközelítőleg = 110-120 mv. Az AP jellegzetessége, ami megkülönbözteti a stimulációra adott sejtválasz egyéb formáitól, hogy engedelmeskedik a „mindent vagy semmit” szabálynak, azaz csak akkor lép fel, ha az inger elér egy bizonyos küszöbértéket, és az ingerület tovább növekszik. az inger intenzitása már nem befolyásolja az amplitúdót, sem az AP időtartamát. Az akciós potenciál a gerjesztési folyamat egyik legfontosabb összetevője. Az idegrostokban biztosítja az érzékszervi végződésekből származó gerjesztés vezetését ( receptorok) az idegsejt testébe és onnan a különböző ideg-, izom- vagy mirigysejteken található szinaptikus végződésekre. A PD ideg- és izomrostok mentén történő vezetését az ún. lokális áramok, vagy hatásáramok, amelyek a gerjesztett (depolarizált) és a membrán vele szomszédos nyugalmi szakaszai között keletkeznek.

A posztszinaptikus potenciálok (PSP-k) az ideg- vagy izomsejtek membránjának a szinaptikus terminálisokkal közvetlenül szomszédos területein keletkeznek. Több nagyságrendű amplitúdójuk van mvés időtartama 10-15 msec. A PSP-ket serkentő (EPSP) és gátló (IPSP) részekre osztják.

Az érzékeny idegvégződések - receptorok - membránjában generátorpotenciálok keletkeznek. Amplitúdójuk több nagyságrendű mvés a receptorra alkalmazott stimuláció erősségétől függ. A generátorpotenciálok ionos mechanizmusát még nem vizsgálták kellőképpen.

Akciós potenciál

Az akciós potenciál a membránpotenciál gyors változása, amely ideg-, izom- és egyes mirigysejtek gerjesztésekor következik be. Előfordulása a membrán ionpermeabilitásának változásán alapul. Az akciós potenciál kialakulásában négy egymást követő időszakot különböztetnek meg: lokális válasz, depolarizáció, repolarizáció és nyompotenciálok.

Az ingerlékenység az élő szervezet azon képessége, hogy fizikai-kémiai és élettani tulajdonságai megváltoztatásával reagáljon a külső hatásokra. Az ingerlékenység a fiziológiai paraméterek aktuális értékeinek olyan változásaiban nyilvánul meg, amelyek meghaladják nyugalmi eltolódásukat. Az ingerlékenység az összes biorendszer létfontosságú tevékenységének egyetemes megnyilvánulása. Ezek a környezeti változások, amelyek az organizmus reakcióját váltják ki, a reakciók széles skáláját foglalhatják magukban, a protozoonok diffúz protoplazmatikus reakcióitól kezdve az összetett, nagyon speciális emberi reakciókig. Az emberi szervezetben az ingerlékenység gyakran az ideg-, izom- és mirigyszövetek azon tulajdonságával függ össze, hogy idegimpulzus, izomösszehúzódás vagy anyagok (nyál, hormonok stb.) szekréciója formájában reagálnak. Az idegrendszer nélküli élő szervezetekben az ingerlékenység mozgásokban nyilvánulhat meg. Így az amőbák és más protozoonok kedvezőtlen, magas sókoncentrációjú oldatokat hagynak maguk után. A növények pedig megváltoztatják a hajtások helyzetét, hogy maximalizálják a fényelnyelést (a fény felé nyújtózkodjanak). Az ingerlékenység az élő rendszerek alapvető tulajdonsága: jelenléte klasszikus kritérium, amellyel az élőlényeket megkülönböztetik az élettelenektől. Az ingerlékenység minimális mértékét, amely elegendő az ingerlékenység megnyilvánulásához, észlelési küszöbnek nevezzük. A növények és állatok ingerlékenységének jelenségei sok közös vonást mutatnak, bár megnyilvánulásaik a növényekben élesen eltérnek az állatok motoros és idegi aktivitásának szokásos formáitól.

Az ingerlékeny szövetek irritációjának törvényei: 1) az erő törvénye– a gerjeszthetőség fordítottan arányos a küszöberővel: minél nagyobb a küszöberő, annál kisebb a gerjeszthetőség. A gerjesztéshez azonban a stimuláció ereje önmagában nem elegendő. Szükséges, hogy ez az irritáció egy ideig fennmaradjon; 2) az idő törvénye az inger hatása. Ha különböző szövetekre ugyanazt az erőt fejtjük ki, akkor eltérő időtartamú irritációra lesz szükség, ami attól függ, hogy az adott szövet mennyire képes kifejezni sajátos aktivitását, azaz ingerlékenységét: a legkevesebb időre van szükség a magas ingerlékenységű és ingerlékenységű szöveteknél. a leghosszabb idő az alacsony ingerlékenységű szöveteknél. Így az ingerlékenység fordítottan arányos az inger időtartamával: minél rövidebb az inger időtartama, annál nagyobb az ingerlékenység. A szövetek ingerlékenységét nemcsak az irritáció erőssége és időtartama határozza meg, hanem az irritáció erősségének növekedési sebessége (sebessége) is, amelyet a harmadik törvény határoz meg - az irritáció erősségének növekedési ütemének törvénye(az inger erejének és a hatásidejének aránya): minél nagyobb mértékben nő az ingerlés erőssége, annál kisebb az ingerlékenység. Minden szövetnek megvan a saját küszöbértéke az irritáció erősségének növekedéséhez.

A szövet azon képessége, hogy megváltoztatja specifikus aktivitását az irritáció hatására (ingerelhetőség), fordítottan függ a küszöberő nagyságától, az inger időtartamától és az irritáció erősségének növekedési sebességétől (sebessége).

A depolarizáció kritikus szintje a membránpotenciál értéke, amelynek elérésekor akciós potenciál lép fel. A depolarizáció kritikus szintje (CLD) egy gerjeszthető sejt membránjának elektromos potenciáljának szintje, amelyből a lokális potenciál akciós potenciállá alakul.

A küszöb alatti ingerekre lokális válasz lép fel; csillapítással 1-2 mm-re terjed; az ingererő növekedésével növekszik, azaz. engedelmeskedik az „erő” törvényének; összegzi - növekszik ismételt gyakori küszöbérték alatti ingerléssel 10 - 40 mV növekszik.

A szinaptikus átvitel kémiai mechanizmusa az elektromoshoz képest hatékonyabban biztosítja a szinapszis alapvető funkcióit: 1) egyirányú jelátvitel; 2) jelerősítés; 3) sok jel konvergenciája egy posztszinaptikus sejten, a jelátvitel plaszticitása.

A kémiai szinapszisok kétféle – serkentő és gátló – jelet továbbítanak. A serkentő szinapszisokban a preszinaptikus idegvégződésekből felszabaduló neurotranszmitter serkentő posztszinaptikus potenciált okoz a posztszinaptikus membránban - lokális depolarizáció, és gátló szinapszisokban - gátló posztszinaptikus potenciált, általában hiperpolarizációt. A gátló posztszinaptikus potenciál során fellépő membránellenállás csökkenés rövidre zárja a gerjesztő posztszinaptikus áramot, ezáltal gyengíti vagy blokkolja a gerjesztés átvitelét.

A sejt kémiai összetétele

Az élőlények sejtekből állnak. A különböző szervezetek sejtjei hasonló kémiai összetételűek. Körülbelül 90 elem található az élő szervezetek sejtjeiben, és ebből körülbelül 25 szinte minden sejtben megtalálható. A kémiai elemeket sejttartalmuk alapján három nagy csoportra osztják: makroelemek (99%), mikroelemek (1%), ultramikroelemek (0,001%-nál kevesebb).

Makroelemek: oxigén, szén, hidrogén, foszfor, kálium, kén, klór, kalcium, magnézium, nátrium, vas Mikroelemek közé tartozik a mangán, réz, cink, jód, fluor, ultramikroelemek az ezüst, arany, bróm, szelén.

Bármely elem hiánya betegségekhez, sőt a szervezet halálához is vezethet, mivel minden elem sajátos szerepet játszik. Az első csoport makroelemei a biopolimerek alapját képezik - fehérjék, szénhidrátok, nukleinsavak, valamint lipidek, amelyek nélkül az élet lehetetlen. A kén egyes fehérjék, a foszfor a nukleinsavak, a vas a hemoglobin, a magnézium pedig a klorofill része. A kalcium fontos szerepet játszik az anyagcserében.A sejtben található kémiai elemek egy része szervetlen anyagok - ásványi sók és víz - része.

Ásványi sók a sejtben általában kationok (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) és anionok (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO) formájában találhatók meg. 3), amelyek aránya határozza meg a környezet savasságát, ami fontos a sejtek életéhez.

Az élő természetben található szervetlen anyagok közül óriási szerepet játszik víz.
A legtöbb sejt jelentős tömegét alkotja. Sok vizet tartalmaznak az agy sejtjei és az emberi embriók: több mint 80% víz; zsírszövet sejtjeiben - csak 40,% Idős korra a sejtek víztartalma csökken. A víz 20%-át elvesztett ember meghal.A víz egyedi tulajdonságai meghatározzák a szervezetben betöltött szerepét. Részt vesz a hőszabályozásban, ami a víz nagy hőkapacitásának köszönhető - nagy mennyiségű energia fogyasztása fűtéskor. víz - jó oldószer. Molekulái polaritásuk miatt kölcsönhatásba lépnek pozitív és negatív töltésű ionokkal, elősegítve ezzel az anyag oldódását. A vízzel kapcsolatban minden sejtanyag hidrofil és hidrofób csoportra oszlik.

Hidrofil(görögből víz- víz és filleo- szerelem) olyan anyagoknak nevezzük, amelyek vízben oldódnak. Ide tartoznak az ionos vegyületek (például sók) és egyes nemionos vegyületek (például cukrok).

Hidrofób(görögből víz- víz és Phobos- félelem) olyan anyagok, amelyek vízben nem oldódnak. Ilyenek például a lipidek.

A víz fontos szerepet játszik a sejtben vizes oldatokban végbemenő kémiai reakciókban. Feloldja az anyagcseretermékeket, amelyekre a szervezetnek nincs szüksége, és ezáltal elősegíti azok eltávolítását a szervezetből. A sejt magas víztartalma adja azt rugalmasság. A víz megkönnyíti a különféle anyagok mozgását egy sejten belül vagy sejtről sejtre.

Szervetlen vegyületek az emberi szervezetben.

Víz. A sejtet alkotó szervetlen anyagok közül a víz a legfontosabb. Mennyisége a teljes sejttömeg 60-95%-a között mozog. A víz létfontosságú szerepet játszik a sejtek és általában az élő szervezetek életében. Amellett, hogy összetételük része, sok élőlény számára élőhely is. A víz szerepét a sejtben egyedi kémiai és fizikai tulajdonságai határozzák meg, amelyek elsősorban molekuláinak kis méretével, molekulái polaritásával és egymással hidrogénkötések kialakítására való képességével függnek össze. A víz, mint a biológiai rendszerek alkotóeleme, a következő alapvető funkciókat látja el: 1- Víz- univerzális oldószer poláris anyagokra, például sókra, cukrokra, alkoholokra, savakra stb. A vízben jól oldódó anyagokat ún. hidrofil. 2- A víz nem oldja fel a nem poláris anyagokat és nem keveredik velük, mivel nem tud velük hidrogénkötést kialakítani. A vízben oldhatatlan anyagokat ún hidrofób. A hidrofób molekulákat vagy azok részeit a víz taszítja, és annak jelenlétében vonzza egymást. Az ilyen kölcsönhatások fontos szerepet játszanak a membránok, valamint számos fehérjemolekula, nukleinsav és számos szubcelluláris struktúra stabilitásának biztosításában. .3- A víz magas fajlagossággal rendelkezik hőkapacitás. 4- A víz jellemző nagy párolgási hő, i.e. azaz a molekulák azon képessége, hogy jelentős mennyiségű hőt vigyenek el, miközben hűtik a testet. 5- Kizárólag a vízre jellemző nagy felületi feszültség. 6- A víz biztosítja anyagok mozgása a sejtben és a szervezetben az anyagok felszívódását és az anyagcseretermékek kiválasztását. 7- A növényekben a víz határozza meg turgor sejtekben, és egyes állatokban végez támogató funkciók, hidrosztatikus váz (kerek és annelidek, tüskésbőrűek). 8- A víz szerves része kenőfolyadékok(synovialis - a gerincesek ízületeiben, pleurális - a mellhártya üregében, pericardialis - a pericardialis tasakban) ill. iszap(könnyíti az anyagok mozgását a belekben, nedves környezetet teremt a légutak nyálkahártyáján). A nyál, az epe, a könny, a sperma stb. része.

Ásványi sók. A modern kémiai elemzési módszerek a periódusos rendszer 80 elemét tárták fel az élő szervezetek összetételében. Mennyiségi összetételük alapján három fő csoportra oszthatók. A makroelemek alkotják a szerves és szervetlen vegyületek zömét, koncentrációjuk a testtömeg 60-0,001%-a között mozog (oxigén, hidrogén, szén, nitrogén, kén, magnézium, kálium, nátrium, vas stb.). A mikroelemek főként nehézfémek ionjai. A szervezetekben 0,001% - 0,000001% mennyiségben találhatók (mangán, bór, réz, molibdén, cink, jód, bróm). Az ultramikroelemek koncentrációja nem haladja meg a 0,000001%-ot. Élettani szerepük a szervezetekben még nem teljesen tisztázott. Ebbe a csoportba tartozik az urán, rádium, arany, higany, cézium, szelén és sok más ritka elem. Nemcsak a tartalom, hanem az ionok aránya is jelentős a sejtben. A kationok és anionok mennyisége közötti különbség a sejt felszínén és belsejében biztosítja az előfordulást akciós potenciál , mi áll az ideg- és izomingerlés előfordulásának hátterében.

A Földön élő élőlények szöveteinek nagy részét organogén elemek alkotják: oxigén, szén, hidrogén és nitrogén, amelyekből főleg szerves vegyületek épülnek fel - fehérjék, zsírok, szénhidrátok.