Komposisi kimia tubuh manusia. Bahan organisma hidup. Sebatian tak organik

Kertas dinding
19.12.2023

Bahan bukan organik ialah sebatian kimia yang, tidak seperti bahan organik, tidak mengandungi karbon (kecuali sianida, karbida, karbonat dan beberapa sebatian lain yang secara tradisinya tergolong dalam kumpulan ini).

Klasifikasi bahan bukan organik adalah seperti berikut. Terdapat bahan ringkas: bukan logam (H2, N2, O2), logam (Na, Zn, Fe), bahan ringkas amfoterik (Mn, Zn, Al), gas mulia (Xe, He, Rn) dan bahan kompleks: oksida (H2O). , CO2, P2O5); hidroksida (Ca(OH)2, H2SO4); garam (CuSO4, NaCl, KNO3, Ca3(PO4)2) dan sebatian binari.

Molekul bahan ringkas (unsur tunggal) hanya terdiri daripada atom daripada jenis (satu) tertentu (unsur). Mereka tidak terurai dalam tindak balas kimia dan tidak mampu membentuk bahan lain. Bahan mudah pula dibahagikan kepada logam dan bukan logam. Tiada sempadan yang jelas di antara mereka kerana keupayaan bahan mudah untuk mempamerkan sifat dua. Sesetengah unsur secara serentak mempamerkan sifat kedua-dua logam dan bukan logam. Mereka dipanggil amfoterik.

Gas mulia ialah kelas bahan tak organik yang berasingan; mereka menonjol antara lain dengan keaslian istimewa mereka. VIIIA-kumpulan.

Keupayaan beberapa unsur untuk membentuk beberapa unsur mudah, berbeza dalam struktur dan sifat, dipanggil alotropi. Contohnya termasuk unsur C, karbina pembentuk berlian dan grafit; O - ozon dan oksigen; R - putih, merah, hitam dan lain-lain. Fenomena ini mungkin disebabkan oleh bilangan atom yang berbeza dalam molekul dan kerana keupayaan atom untuk membentuk bentuk kristal yang berbeza.

Sebagai tambahan kepada yang mudah, kelas utama bahan bukan organik termasuk sebatian kompleks. Bahan kompleks (dua atau berbilang unsur) bermaksud sebatian unsur kimia. Molekul mereka terdiri daripada pelbagai jenis atom (elemen yang berbeza). Apabila terurai dalam tindak balas kimia, ia membentuk beberapa bahan lain. Mereka dibahagikan kepada asas dan garam.

Dalam bes, atom logam disambungkan kepada kumpulan hidroksil (atau satu kumpulan). Sebatian ini dibahagikan kepada larut (alkali) dan tidak larut dalam air.

Oksida terdiri daripada dua unsur, satu daripadanya semestinya oksigen. Mereka tidak membentuk garam dan membentuk garam.

Hidroksida adalah bahan yang terbentuk melalui interaksi (langsung atau tidak langsung) dengan air. Ini termasuk: bes (Al(OH)3, Ca(OH)2), asid (HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4), (Al(OH)3, Zn(OH)2). Apabila pelbagai jenis hidroksida berinteraksi antara satu sama lain, garam yang mengandungi oksigen terbentuk.

Garam dibahagikan kepada garam sederhana (terdiri daripada kation dan anion - Ca3(PO4)2, Na2SO4); berasid (mengandungi atom hidrogen dalam sisa berasid, yang boleh digantikan dengan kation -NaHSO3, CaHPO4), asas (mengandungi kumpulan hidrokso atau oxo - Cu2CO3(OH)2); garam berganda (mengandungi dua kation kimia berbeza) dan/atau kompleks (mengandungi dua residu berasid berbeza) (CaMg(CO3)2, K3).

Sebatian binari (kelas bahan yang agak besar) dibahagikan kepada asid bebas oksigen (H2S, HCl); garam bebas oksigen (CaF2, NaCl) dan sebatian lain (CaC2, AlH3, CS2).

Bahan bukan organik tidak mempunyai rangka karbon, yang merupakan asas kepada sebatian organik.

Tubuh manusia mengandungi kedua-dua (34%) dan sebatian bukan organik. Yang terakhir termasuk, pertama sekali, air (60%) dan garam kalsium, yang sebahagian besarnya terdiri daripada rangka manusia.

Bahan bukan organik dalam tubuh manusia diwakili oleh 22 unsur kimia. Kebanyakannya adalah logam. Bergantung pada kepekatan unsur dalam badan, ia dipanggil unsur mikro (kandungan yang dalam badan tidak lebih daripada 0.005% berat badan) dan unsur makro. Unsur mikro yang penting untuk badan ialah iodin, besi, kuprum, zink, mangan, molibdenum, kobalt, kromium, selenium, dan fluorin. Pengambilan mereka dari makanan ke dalam badan adalah perlu untuk fungsi normalnya. Makroelemen seperti kalsium, fosforus dan klorin adalah asas kepada banyak tisu.

Sedikit kimia

Daripada 92 unsur kimia yang kini diketahui sains, 81 unsur ditemui dalam tubuh manusia. Antaranya ialah 4 yang utama: C (karbon), H (hidrogen), O (oksigen), N (nitrogen), serta 8 makro dan 69 unsur mikro.

Makronutrien

Makronutrien- ini adalah bahan yang kandungannya melebihi 0.005% berat badan. ini Ca (kalsium), Cl (klorin), F (fluorin). K (kalium), Mg (magnesium), Na (natrium), P (fosforus) dan S (sulfur). Mereka adalah sebahagian daripada tisu utama - tulang, darah, otot. Bersama-sama, unsur utama dan makro membentuk 99% daripada berat badan seseorang.

Unsur mikro

Unsur mikro- ini adalah bahan yang kandungannya tidak melebihi 0.005% untuk setiap elemen individu, dan kepekatannya dalam tisu tidak melebihi 0.000001%. Unsur mikro juga sangat penting untuk kehidupan normal.

Subkumpulan khas mikroelemen ialah unsur ultramikro, yang terkandung dalam badan dalam kuantiti yang sangat kecil, adalah emas, uranium, merkuri, dll.

70-80% daripada tubuh manusia terdiri daripada air, selebihnya terdiri daripada bahan organik dan mineral.

Bahan organik

Bahan organik boleh dibentuk (atau disintesis secara buatan) daripada mineral. Komponen utama semua bahan organik ialah karbon(kajian struktur, sifat kimia, kaedah pengeluaran dan penggunaan praktikal pelbagai sebatian karbon adalah subjek kimia organik). Karbon adalah satu-satunya unsur kimia yang mampu membentuk sejumlah besar sebatian yang berbeza (bilangan sebatian ini melebihi 10 juta!). Ia terdapat dalam protein, lemak dan karbohidrat, yang menentukan nilai pemakanan makanan kita; adalah sebahagian daripada semua organisma haiwan dan tumbuhan.

Selain karbon, sebatian organik sering mengandungi oksigen, nitrogen, Kadang-kadang - fosforus, sulfur dan unsur-unsur lain, tetapi kebanyakan sebatian ini mempunyai sifat tak organik. Tiada garis tajam antara bahan organik dan bukan organik. Utama tanda-tanda sebatian organik hidrokarbon mempunyai berbeza sebatian karbon-hidrogen dan derivatifnya. Molekul mana-mana bahan organik mengandungi serpihan hidrokarbon.

Sains khas memperkatakan kajian tentang pelbagai jenis sebatian organik yang terdapat dalam organisma hidup, struktur dan sifatnya - biokimia.

Bergantung pada strukturnya, sebatian organik dibahagikan kepada yang mudah - asid amino, gula dan asid lemak, yang lebih kompleks - pigmen, serta vitamin dan koenzim (komponen bukan protein enzim), dan yang paling kompleks - tupai Dan asid nukleik.

Sifat bahan organik ditentukan bukan sahaja oleh struktur molekulnya, tetapi juga oleh bilangan dan sifat interaksinya dengan molekul jiran, serta susunan ruang bersama mereka. Faktor-faktor ini paling jelas dimanifestasikan dalam perbezaan dalam sifat-sifat bahan yang terletak dalam berbeza keadaan pengagregatan.

Proses transformasi bahan, disertai dengan perubahan dalam komposisi dan (atau) strukturnya, dipanggil tindak balas kimia. Intipati proses ini ialah pemecahan ikatan kimia dalam bahan permulaan dan pembentukan ikatan baru dalam produk tindak balas. Tindak balas dianggap lengkap jika komposisi bahan campuran tindak balas tidak lagi berubah.

Tindak balas sebatian organik (tindak balas organik) mematuhi undang-undang am tindak balas kimia. Walau bagaimanapun, perjalanan mereka selalunya lebih kompleks daripada dalam kes interaksi sebatian bukan organik. Oleh itu, dalam kimia organik, banyak perhatian diberikan kepada kajian mekanisme tindak balas.

galian

galian dalam tubuh manusia kurang daripada yang organik, tetapi ia juga penting. Bahan-bahan tersebut termasuk besi, iodin, kuprum, zink, kobalt, kromium, molibdenum, nikel, vanadium, selenium, silikon, litium dan lain-lain. Walaupun keperluan kecil dari segi kuantitatif, mereka secara kualitatif mempengaruhi aktiviti dan kelajuan semua proses biokimia. Tanpa mereka, pencernaan makanan yang normal dan sintesis hormon adalah mustahil. Dengan kekurangan bahan-bahan ini dalam tubuh manusia, gangguan khusus timbul, yang membawa kepada penyakit ciri. Unsur mikro amat penting untuk kanak-kanak semasa tempoh pertumbuhan intensif tulang, otot dan organ dalaman. Dengan usia, keperluan seseorang untuk mineral agak berkurangan.

Seluruh dunia kita: tumbuh-tumbuhan, fauna, semua yang mengelilingi kita, terdiri daripada unsur mikro yang sama, yang terdapat dalam kepekatan yang berbeza dalam segala-galanya dan, sudah tentu, dalam makanan kita.

Setiap elemen menjejaskan kesihatan kita. Kandungan unsur dalam produk makanan sangat berubah-ubah. Nilai yang lebih stabil dan berterusan ialah kandungan unsur dalam tubuh seseorang yang sihat, walaupun ia mungkin juga mempunyai kebolehubahan (variability).

Bagi tubuh manusia, peranan kira-kira 30 unsur kimia telah pasti ditubuhkan, tanpanya ia tidak boleh wujud secara normal. Unsur-unsur ini dipanggil vital. Sebagai tambahan kepada mereka, terdapat unsur-unsur yang dalam kuantiti yang kecil tidak menjejaskan fungsi badan, tetapi pada tahap tertentu adalah racun.

Makronutrien- kandungan dalam badan lebih daripada satu gram: fosforus, kalium, sulfur, natrium, klorin, magnesium, besi, fluorin, zink, silikon, zirkonium - 11 unsur.

Unsur mikro- kandungan dalam badan lebih daripada satu miligram: rubidium, strontium, bromin, plumbum, niobium, tembaga, aluminium, kadmium, barium, boron (sepuluh mikroelemen teratas), tellurium, vanadium, arsenik, timah, selenium, titanium, merkuri, mangan, iodin, nikel, emas, molibdenum, antimoni, kromium, yttrium, kobalt, cesium, germanium - 28 unsur. Setiap elemen menjejaskan kesihatan kita. Kandungan unsur dalam produk makanan sangat berubah-ubah. Nilai yang lebih stabil dan berterusan ialah kandungan unsur dalam tubuh seseorang yang sihat, walaupun ia mungkin juga mempunyai kebolehubahan (variability).

Andaian sesetengah saintis pergi lebih jauh. Mereka percaya bahawa bukan sahaja semua unsur kimia terdapat dalam organisma hidup, tetapi setiap daripada mereka melaksanakan fungsi biologi tertentu. Adalah agak mustahil bahawa hipotesis ini tidak akan disahkan. Walau bagaimanapun, apabila penyelidikan ke arah ini berkembang, peranan biologi peningkatan bilangan unsur kimia didedahkan.

Tubuh manusia terdiri daripada 60% air, 34% bahan organik dan 6% bahan bukan organik. Komponen utama bahan organik ialah karbon, hidrogen, oksigen, ia juga termasuk nitrogen, fosforus dan sulfur. Bahan bukan organik badan manusia semestinya mengandungi 22 unsur kimia: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, Saya, F, Se.

Sebagai contoh, jika seseorang mempunyai berat 70 kg, maka ia mengandungi (dalam gram): kalsium - 1700, kalium - 250, natrium - 70, magnesium - 42, besi - 5, zink - 3.

Para saintis telah bersetuju bahawa jika pecahan jisim unsur dalam badan melebihi 10-2%, maka ia harus dianggap sebagai unsur makro. Perkadaran mikroelemen dalam badan ialah 10-3-10-5%.



Terdapat sejumlah besar unsur kimia, terutamanya yang berat, yang merupakan racun untuk organisma hidup - ia mempunyai kesan biologi yang buruk. Unsur-unsur ini termasuk: Ba, Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Hg, Cd, Tl, Pb, As, Sb, Se.

Terdapat unsur-unsur yang beracun dalam kuantiti yang agak besar, tetapi mempunyai kesan yang baik dalam kepekatan rendah. Sebagai contoh, arsenik, racun kuat yang mengganggu sistem kardiovaskular dan menjejaskan buah pinggang dan hati, bermanfaat dalam dos yang kecil, dan doktor menetapkannya untuk meningkatkan selera makan. Oksigen, yang diperlukan oleh seseorang untuk bernafas, dalam kepekatan tinggi (terutamanya di bawah tekanan) mempunyai kesan toksik. Di antara unsur kekotoran terdapat juga yang dalam dos yang kecil mempunyai sifat penyembuhan yang berkesan. Oleh itu, sifat bakterisida (menyebabkan kematian pelbagai bakteria) perak dan garamnya telah diperhatikan sejak dahulu lagi. Sebagai contoh, dalam bidang perubatan, penyelesaian perak koloid (kolargol) digunakan untuk mencuci luka purulen, pundi kencing, untuk cystitis kronik dan uretritis, serta dalam bentuk titisan mata untuk konjunktivitis purulen dan blennorrhea. Pensel perak nitrat digunakan untuk membakar ketuat dan granulasi. Dalam larutan yang dicairkan (0.1-0.25%), perak nitrat digunakan sebagai agen astringen dan antimikrob untuk losyen, dan juga sebagai titisan mata. Para saintis percaya bahawa kesan cauterizing perak nitrat dikaitkan dengan interaksinya dengan protein tisu, yang membawa kepada pembentukan garam protein perak - albuminat. Perak belum lagi diklasifikasikan sebagai unsur penting, tetapi kandungannya yang meningkat dalam otak manusia, kelenjar endokrin, dan hati telah pun diwujudkan secara eksperimen. Perak memasuki badan melalui makanan tumbuhan, seperti timun dan kubis.

Soalan yang sangat menarik ialah tentang prinsip pemilihan unsur kimia alam semula jadi untuk berfungsi organisma hidup. Tidak dinafikan bahawa kelaziman mereka bukanlah faktor penentu. Badan yang sihat itu sendiri mampu mengawal kandungan unsur-unsur individu. Diberi pilihan (makanan dan air), haiwan secara naluri boleh menyumbang kepada peraturan ini. Keupayaan tumbuhan dalam proses ini adalah terhad.

Bahan organik sel. Sebatian penting utama ialah protein, lemak dan karbohidrat. Biopolimer.

Sebatian organik membentuk purata 20-30% daripada jisim sel organisma hidup. Ini termasuk polimer biologi, protein, karbohidrat, lipid, hormon, asid nukleik dan vitamin.

Polimer biologi– sebatian organik yang membentuk sel-sel organisma hidup. Polimer ialah rantaian berbilang pautan bahan mudah - monomer (n ÷ 10 ribu - 100 ribu monomer.

Sifat biopolimer bergantung pada struktur molekulnya, pada bilangan dan kepelbagaian unit monomer. Jika monomer berbeza, maka silih berganti mereka dalam rantaian menghasilkan polimer biasa.

…A – A – B – A – A – B... biasa

…A – A – B – B – A – B – A... tidak teratur

Karbohidrat

Formula am Сn(H 2 O)m

Karbohidrat memainkan peranan bahan tenaga dalam tubuh manusia. Yang paling penting ialah sukrosa, glukosa, fruktosa, dan kanji. Mereka cepat diserap ("terbakar") di dalam badan. Pengecualian adalah serat (selulosa), yang banyak terdapat dalam makanan tumbuhan. Ia boleh dikatakan tidak diserap oleh badan, tetapi sangat penting: ia bertindak sebagai balast dan membantu penghadaman, membersihkan membran mukus perut dan usus secara mekanikal. Terdapat banyak karbohidrat dalam kentang dan sayur-sayuran, bijirin, pasta, buah-buahan dan roti.

Contoh: glukosa, ribosa, fruktosa, deoksiribosa - monosakarida. Sukrosa – disakarida. Kanji, glikogen, selulosa - polisakarida

Berada di alam semula jadi: dalam tumbuhan, buah-buahan, debunga, sayur-sayuran (bawang putih, bit), kentang, beras, jagung, bijirin gandum, kayu...

Fungsi mereka:

1) tenaga: semasa pengoksidaan kepada CO2 dan H2O, tenaga dibebaskan; tenaga berlebihan disimpan dalam hati dan sel otot dalam bentuk glikogen;

2) pembinaan: dalam sel tumbuhan - asas dinding sel yang kuat (selulosa);

3) struktur: ia adalah sebahagian daripada bahan antara sel kulit dan tendon rawan;

4) pengiktirafan oleh sel-sel lain: sebagai sebahagian daripada membran sel, jika sel-sel hati yang dipisahkan bercampur dengan sel-sel buah pinggang, mereka akan terpisah secara bebas kepada dua kumpulan kerana interaksi sel-sel jenis yang sama.

Lipid (lipoid, lemak)

Lipid termasuk pelbagai lemak, bahan seperti lemak, fosfolipid... Kesemuanya tidak larut dalam air, tetapi larut dalam kloroform, eter...

Berada di alam semula jadi: dalam sel haiwan dan manusia dalam membran sel; antara sel adalah lapisan lemak subkutan.

Fungsi:

1) penebat haba (dalam paus, pinnipeds...);

2) rizab nutrien;

3) tenaga: tenaga dibebaskan semasa hidrolisis lemak;

4) struktur: sesetengah lipid berfungsi sebagai sebahagian daripada membran sel.

Lemak juga berfungsi sebagai sumber tenaga untuk tubuh manusia. Badan menyimpannya "dalam simpanan" dan ia berfungsi sebagai sumber tenaga jangka panjang. Di samping itu, lemak mempunyai kekonduksian haba yang rendah dan melindungi badan daripada hipotermia. Tidak menghairankan bahawa diet tradisional orang utara mengandungi begitu banyak lemak haiwan. Bagi mereka yang terlibat dalam buruh fizikal yang berat, ia juga paling mudah (walaupun tidak selalunya lebih sihat) untuk mengimbangi tenaga yang dibelanjakan dengan makanan berlemak. Lemak adalah sebahagian daripada dinding sel, pembentukan intrasel, dan tisu saraf. Satu lagi fungsi lemak adalah untuk membekalkan vitamin larut lemak dan bahan aktif biologi yang lain kepada tisu badan.


tupai

Lukisan - Molekul protein

tupai– biopolimer yang monomernya ialah asid amino.

Pembentukan molekul protein linear berlaku akibat tindak balas asid amino antara satu sama lain.

Sumber protein bukan sahaja produk haiwan (daging, ikan, telur, keju kotej), tetapi juga produk tumbuhan, contohnya, kekacang (kacang, kacang, kacang soya, kacang tanah, yang mengandungi sehingga 22-23% protein mengikut berat) , kacang dan cendawan . Walau bagaimanapun, kebanyakan protein adalah dalam keju (sehingga 25%), produk daging (khinzir 8-15%, kambing 16-17%, daging lembu 16-20%), ayam (21%), ikan (13-21%) , telur (13%), keju kotej (14%). Susu mengandungi 3% protein, dan roti 7-8%. Antara bijirin, juara dalam protein adalah soba (13% daripada protein dalam bijirin kering), itulah sebabnya ia disyorkan untuk pemakanan pemakanan. Untuk mengelakkan "berlebihan" dan pada masa yang sama memastikan fungsi normal badan, adalah perlu, pertama sekali, untuk memberi seseorang satu set lengkap protein dengan makanan. Sekiranya tidak ada protein yang mencukupi dalam diet, orang dewasa berasa kehilangan kekuatan, prestasinya menurun, dan badannya kurang tahan terhadap jangkitan dan selsema. Bagi kanak-kanak, jika mereka mempunyai pemakanan protein yang tidak mencukupi, mereka sangat ketinggalan dalam perkembangan: kanak-kanak membesar, dan protein adalah "bahan binaan" utama alam semula jadi. Setiap sel organisma hidup mengandungi protein. Otot, kulit, rambut, dan kuku manusia terdiri terutamanya daripada protein. Selain itu, protein adalah asas kehidupan; mereka mengambil bahagian dalam metabolisme dan memastikan pembiakan organisma hidup.

Struktur:

struktur primer– linear, dengan asid amino berselang-seli;

menengah– dalam bentuk lingkaran dengan ikatan lemah antara lilitan (hidrogen);

tertiari– lingkaran digulung menjadi bola;

kuartener– apabila menggabungkan beberapa rantai yang berbeza dalam struktur utamanya.

Fungsi:

1) pembinaan: protein merupakan komponen penting bagi semua struktur selular;

2) struktur: protein dalam kombinasi dengan DNA membentuk badan kromosom, dan dengan RNA - badan ribosom;

3) enzimatik: pemangkin kimia. tindak balas dilakukan oleh mana-mana enzim - protein, tetapi yang sangat spesifik;

4) pengangkutan: pemindahan O 2 dan hormon dalam badan haiwan dan manusia;

5) pengawalseliaan: protein boleh melakukan fungsi pengawalseliaan jika ia adalah hormon. Contohnya, insulin (hormon yang menyokong fungsi pankreas) mengaktifkan pengambilan molekul glukosa oleh sel dan pecahan atau penyimpanannya di dalam sel. Dengan kekurangan insulin, glukosa terkumpul dalam darah, membangunkan diabetes;

6) pelindung: apabila badan asing memasuki badan, protein pelindung dihasilkan - antibodi yang mengikat badan asing, menggabungkan dan menyekat aktiviti penting mereka. Mekanisme rintangan badan ini dipanggil imuniti;

7) tenaga: dengan kekurangan karbohidrat dan lemak, molekul asid amino boleh teroksida.

Konsep "kehidupan". Tanda-tanda utama makhluk hidup: pemakanan, pernafasan, perkumuhan, kerengsaan, mobiliti, pembiakan, pertumbuhan dan perkembangan.

Biologi– sains tentang asal usul dan perkembangan makhluk hidup, strukturnya, bentuk organisasi dan kaedah aktiviti. Pada masa ini, terdapat lebih daripada 50 sains dalam kompleks pengetahuan biologi, antaranya: botani, zoologi, anatomi, morfologi, biofizik, biokimia, ekologi, dll. Kepelbagaian disiplin saintifik ini dijelaskan oleh kerumitan objek kajian - benda hidup.

Dari sudut pandangan ini, adalah amat penting untuk memahami kriteria yang mendasari pembahagian jirim kepada hidup dan tidak hidup.

Dalam biologi klasik, dua kedudukan bertentangan bersaing, menerangkan intipati makhluk hidup dengan cara yang berbeza secara asas - reduksionisme dan vitalisme.

Penyokong reduksionisme percaya bahawa semua proses hidup organisma boleh dikurangkan kepada satu set tindak balas kimia tertentu. Penggal "reduksionisme" berasal daripada perkataan Latin redaction - untuk bergerak ke belakang, untuk kembali. Idea biologi reduksionisme bergantung pada idea materialisme mekanistik yang kasar, yang menjadi paling meluas dalam falsafah abad ke-17 dan ke-18. Materialisme mekanistik menjelaskan semua proses yang berlaku dalam alam semula jadi dari sudut pandangan undang-undang mekanik klasik. Penyesuaian kedudukan materialis mekanistik kepada kognisi biologi membawa kepada pembentukan biologi reduksionisme. Dari sudut pandangan sains semula jadi moden, penjelasan reduksionistik tidak boleh dianggap memuaskan, kerana ia menghilangkan intipati makhluk hidup. Paling meluas diedarkan reduksionisme diterima pada abad ke-18.

Lawan daripada reduksionisme ialah vitalisme, yang penyokongnya menerangkan kekhususan organisma hidup dengan kehadiran daya vital khas di dalamnya. Penggal "vitalisme" berasal daripada perkataan Latin vita - kehidupan. Asas falsafah vitalisme ialah idealisme. Vitalisme tidak menjelaskan spesifik dan mekanisme fungsi makhluk hidup, mengurangkan semua perbezaan antara organik dan bukan organik kepada tindakan "daya vital" yang misteri dan tidak diketahui.

Biologi moden menganggap sifat utama makhluk hidup sebagai:

1) metabolisme bebas,

2) mudah marah,

4) keupayaan untuk membiak,

5) mobiliti,

6) menyesuaikan diri dengan persekitaran

Berdasarkan keseluruhan sifat-sifat ini, benda hidup berbeza dengan benda bukan hidup. Sistem biologi- Ini adalah sistem terbuka holistik yang sentiasa bertukar-tukar bahan, tenaga, maklumat dengan persekitaran dan mampu mengatur diri. Sistem hidup secara aktif bertindak balas terhadap perubahan persekitaran dan menyesuaikan diri dengan keadaan baru. Kualiti tertentu makhluk hidup juga mungkin wujud dalam sistem tak organik, tetapi tiada satu pun sistem tak organik memiliki keseluruhan sifat yang disenaraikan.

Terdapat bentuk peralihan yang menggabungkan sifat hidup dan tidak hidup, sebagai contoh virus. Perkataan "virus" berasal daripada virus Latin - racun. Virus telah ditemui pada tahun 1892 oleh saintis Rusia D. Ivanovsky. Di satu pihak, mereka terdiri daripada protein dan asid nukleik dan mampu membiak sendiri, i.e. mempunyai tanda-tanda organisma hidup, tetapi sebaliknya, di luar organisma atau sel asing mereka tidak menunjukkan tanda-tanda makhluk hidup - mereka tidak mempunyai metabolisme sendiri, tidak bertindak balas terhadap rangsangan, dan tidak mampu untuk pertumbuhan dan pembiakan.

Semua makhluk hidup di Bumi mempunyai komposisi biokimia yang sama: 20 asid amino, 5 bes nitrogen, glukosa, lemak. Kimia organik moden mengetahui lebih daripada 100 asid amino. Nampaknya, sebilangan kecil sebatian yang membentuk semua makhluk hidup adalah hasil pemilihan yang berlaku pada peringkat evolusi prabiologi. Protein yang membentuk sistem hidup ialah sebatian organik molekul tinggi. Dalam mana-mana protein tertentu, susunan asid amino sentiasa sama. Kebanyakan protein bertindak sebagai enzim - pemangkin untuk tindak balas kimia yang berlaku dalam sistem hidup.

Pencapaian penting biologi klasik ialah penciptaan teori struktur selular organisma hidup. Dalam kompleks pengetahuan biologi moden, terdapat disiplin berasingan yang berkaitan dengan kajian sel - sitologi.

Konsep "sel" telah diperkenalkan ke dalam penggunaan saintifik oleh ahli botani Inggeris R. Hooke pada tahun 1665. Memeriksa media gabus kering, dia menemui banyak sel, atau ruang, yang dipanggilnya sel. Walau bagaimanapun, dua abad berlalu dari saat penemuan ini kepada penciptaan teori sel.

Pada tahun 1837, ahli botani Jerman M. Schleiden mencadangkan teori pembentukan sel tumbuhan. Menurut Schleiden, nukleus sel memainkan peranan penting dalam pembiakan dan perkembangan sel, yang kewujudannya telah ditubuhkan pada tahun 1831 oleh R. Brown.

Pada tahun 1839, rakan senegara M. Schleiden, ahli anatomi T. Schwann, berdasarkan data eksperimen dan kesimpulan teori, mencipta teori selular tentang struktur organisma hidup. Penciptaan teori sel pada pertengahan abad ke-19 merupakan langkah penting dalam penubuhan biologi sebagai disiplin saintifik bebas.

Prinsip asas teori sel

1. Sel ialah unit biologi asas, asas struktur dan fungsi semua benda hidup.

2. Sel menjalankan metabolisme bebas, mampu membahagi dan mengawal kendiri.

3. Pembentukan sel baru daripada bahan bukan selular adalah mustahil pembiakan sel berlaku hanya melalui pembahagian sel.

Teori selular struktur organisma hidup telah menjadi hujah yang meyakinkan yang memihak kepada idea kesatuan asal usul kehidupan di Bumi dan mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap pembentukan gambaran saintifik moden dunia.

Setiap sains penuh dengan konsep, dan jika konsep ini tidak dikuasai, atau topik tidak langsung boleh menjadi sangat sukar untuk dipelajari. Salah satu konsep yang harus difahami dengan baik oleh setiap orang yang menganggap dirinya lebih kurang terpelajar ialah pembahagian bahan kepada organik dan bukan organik. Tidak kira berapa umur seseorang, konsep-konsep ini ada dalam senarai mereka dengan bantuan yang mana mereka menentukan tahap pembangunan umum di mana-mana peringkat kehidupan manusia. Untuk memahami perbezaan antara kedua-dua istilah ini, anda perlu mengetahui terlebih dahulu apakah setiap istilah tersebut.

Sebatian organik - apakah itu?

Bahan organik ialah sekumpulan sebatian kimia dengan struktur heterogen, yang merangkumi unsur karbon, dihubungkan secara kovalen antara satu sama lain. Pengecualian adalah karbida, arang batu, dan asid karboksilik. Juga, salah satu bahan konstituen, sebagai tambahan kepada karbon, adalah unsur hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, fosforus, dan halogen.

Sebatian tersebut terbentuk kerana keupayaan atom karbon untuk membentuk ikatan tunggal, rangkap dua dan rangkap tiga.

Habitat sebatian organik ialah makhluk hidup. Mereka boleh menjadi sebahagian daripada makhluk hidup atau muncul sebagai hasil daripada aktiviti penting mereka (susu, gula).

Hasil sintesis bahan organik ialah makanan, ubat, barangan pakaian, bahan binaan, pelbagai peralatan, bahan letupan, pelbagai jenis baja mineral, polimer, bahan tambahan makanan, kosmetik dan banyak lagi.

Bahan bukan organik - apakah itu?

Bahan tak organik ialah sekumpulan sebatian kimia yang tidak mengandungi unsur karbon, hidrogen atau sebatian kimia yang unsur penyusunnya ialah karbon. Kedua-dua organik dan bukan organik adalah komponen sel. Yang pertama dalam bentuk unsur pemberi hidup, yang lain dalam komposisi air, mineral dan asid, serta gas.

Apakah persamaan bahan organik dan bukan organik?

Apakah perkara biasa antara dua konsep yang kelihatan berlawanan? Ternyata mereka mempunyai persamaan, iaitu:

  1. Bahan asal organik dan bukan organik terdiri daripada molekul.
  2. Bahan organik dan bukan organik boleh diperolehi hasil daripada tindak balas kimia tertentu.

Bahan organik dan bukan organik - apakah perbezaannya

  1. Yang organik lebih dikenali dan dikaji secara saintifik.
  2. Terdapat lebih banyak bahan organik di dunia. Bilangan organik yang diketahui sains adalah kira-kira sejuta, bukan organik – ratusan ribu.
  3. Kebanyakan sebatian organik dikaitkan antara satu sama lain menggunakan sifat kovalen sebatian bukan organik boleh dikaitkan antara satu sama lain menggunakan sebatian ionik.
  4. Terdapat juga perbezaan dalam komposisi unsur-unsur yang masuk. Bahan organik terdiri daripada karbon, hidrogen, oksigen, dan unsur nitrogen, fosforus, sulfur dan halogen yang kurang biasa. Bukan organik - terdiri daripada semua unsur jadual berkala, kecuali karbon dan hidrogen.
  5. Bahan organik lebih mudah terdedah kepada pengaruh suhu panas dan boleh dimusnahkan walaupun pada suhu rendah. Kebanyakan bukan organik kurang terdedah kepada kesan haba melampau kerana sifat jenis sebatian molekul.
  6. Bahan organik ialah unsur penyusun bahagian hidupan dunia (biosfera), bahan bukan organik ialah bahagian tidak hidup (hidrosfera, litosfera dan atmosfera).
  7. Komposisi bahan organik lebih kompleks dalam struktur daripada komposisi bahan bukan organik.
  8. Bahan organik dibezakan oleh pelbagai kemungkinan untuk transformasi dan tindak balas kimia.
  9. Disebabkan oleh jenis ikatan kovalen antara sebatian organik, tindak balas kimia bertahan sedikit lebih lama daripada tindak balas kimia dalam sebatian tak organik.
  10. Bahan bukan organik tidak boleh menjadi produk makanan untuk makhluk hidup, lebih-lebih lagi, beberapa jenis gabungan ini boleh membawa maut kepada organisma hidup. Bahan organik adalah produk yang dihasilkan oleh alam semula jadi, serta unsur struktur organisma hidup.

Komposisi kimia sel

Garam mineral

air.
pelarut yang baik

Hidrofilik(dari bahasa Yunani hidro- air dan filleo

Hidrofobik(dari bahasa Yunani hidro- air dan Phobos

keanjalan

air. air- pelarut universal hidrofilik. 2- hidrofobik. .3- kapasiti haba. 4- Air dicirikan 5- 6- Air menyediakan pergerakan bahan 7- Dalam tumbuhan, air menentukan turgor fungsi sokongan, 8- Air adalah bahagian penting cecair pelincir lendir

Garam mineral. potensi tindakan ,

Sifat fiziko-kimia air sebagai medium utama dalam tubuh manusia.

Daripada bahan bukan organik yang membentuk sel, yang paling penting ialah air. Jumlahnya berkisar antara 60 hingga 95% daripada jumlah jisim sel. Air memainkan peranan penting dalam kehidupan sel dan organisma hidup secara amnya. Sebagai tambahan kepada fakta bahawa ia adalah sebahagian daripada komposisi mereka, bagi kebanyakan organisma ia juga merupakan habitat. Peranan air dalam sel ditentukan oleh sifat kimia dan fizikalnya yang unik, yang dikaitkan terutamanya dengan saiz molekulnya yang kecil, kekutuban molekulnya dan keupayaannya untuk membentuk ikatan hidrogen antara satu sama lain.

Lipid. Fungsi lipid dalam tubuh manusia.

Lipid ialah sekumpulan besar bahan asal biologi, sangat larut dalam pelarut organik seperti metanol, aseton, kloroform dan benzena. Pada masa yang sama, bahan-bahan ini tidak larut atau sedikit larut dalam air. Keterlarutan yang lemah dikaitkan dengan kandungan atom yang tidak mencukupi dengan petala elektron yang boleh dipolarisasi, seperti O, N, S atau P, dalam molekul lipid.

Sistem peraturan humoral fungsi fisiologi. Prinsip hum..

Peraturan fisiologi humoral menggunakan cecair badan (darah, limfa, cecair serebrospinal, dll.) untuk menghantar maklumat Isyarat dihantar melalui bahan kimia: hormon, mediator, bahan aktif secara biologi (BAS), elektrolit, dsb.

Ciri-ciri peraturan humoral: tidak mempunyai penerima yang tepat - dengan aliran cecair biologi, bahan boleh dihantar ke mana-mana sel badan; kelajuan penghantaran maklumat adalah rendah - ditentukan oleh kelajuan aliran cecair biologi - 0.5-5 m/s; tempoh tindakan.

Penghantaran peraturan humoral dijalankan oleh aliran darah, limfa, dengan penyebaran, peraturan saraf dijalankan oleh gentian saraf. Isyarat humoral bergerak lebih perlahan (dengan aliran darah melalui kapilari pada kelajuan 0.05 mm/s) daripada isyarat saraf (kelajuan penghantaran saraf ialah 130 m/s). Isyarat humoral tidak mempunyai penerima yang tepat (ia berfungsi berdasarkan prinsip "semua orang, semua orang, semua orang") sebagai isyarat gugup (contohnya, impuls saraf dihantar oleh otot jari yang mengecut). Tetapi perbezaan ini tidak ketara, kerana sel mempunyai sensitiviti yang berbeza terhadap bahan kimia. Oleh itu, bahan kimia bertindak pada sel yang ditakrifkan dengan ketat, iaitu, pada mereka yang dapat melihat maklumat ini. Sel yang mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap sebarang faktor humoral dipanggil sel sasaran.
Antara faktor humoral, bahan dengan sempit
spektrum tindakan, iaitu, tindakan terarah pada bilangan sel sasaran yang terhad (contohnya, oksitosin), dan lebih luas (contohnya, adrenalin), yang mana terdapat sejumlah besar sel sasaran.
Peraturan humoral digunakan untuk memastikan tindak balas yang tidak memerlukan kelajuan tinggi dan ketepatan pelaksanaan.
Peraturan humor, seperti peraturan saraf, sentiasa dijalankan
gelung kawal selia tertutup di mana semua elemen disambungkan oleh saluran.
Bagi elemen pemantauan litar peranti (SP), ia tidak hadir sebagai struktur bebas dalam litar peraturan humoral. Fungsi pautan ini biasanya dilakukan oleh sistem endokrin.
sel.
Bahan humoral yang memasuki darah atau limfa meresap ke dalam cecair antara sel dan cepat musnah. Dalam hal ini, kesannya hanya boleh meluas ke sel-sel organ berdekatan, iaitu pengaruhnya bersifat tempatan. Berbeza dengan kesan tempatan, kesan jauh bahan humoral meluas ke sel sasaran pada jarak jauh.

HORMON HIPOTALAMUS

kesan hormon

Corticoliberin - Merangsang pembentukan kortikotropin dan lipotropin
Hormon pelepas gonadotropin - Merangsang pembentukan lutropin dan follitropin
Prolactoliberin - Menggalakkan pembebasan prolaktin
Prolactostatin - Menghalang pembebasan prolaktin
Somatoliberin Merangsang rembesan hormon pertumbuhan
Somatostatin - Menghalang rembesan hormon pertumbuhan dan thyrotropin
Thyroliberin - Merangsang rembesan thyrotropin dan prolaktin
Melanoliberin - Merangsang rembesan hormon perangsang melanosit
Melanostatin - Menghalang rembesan hormon perangsang melanosit

HORMON ADENOGYPOFIZIK

STH (somatotropin, hormon pertumbuhan) - Merangsang pertumbuhan badan, sintesis protein dalam sel, pembentukan glukosa dan pemecahan lipid
Prolaktin - Mengawal laktasi pada mamalia, naluri untuk menyusukan anak, pembezaan pelbagai tisu
TSH (thyrotropin) - Mengawal biosintesis dan rembesan hormon tiroid
Corticotropin - Mengawal rembesan hormon dari korteks adrenal
FSH (folitropin) dan LH (hormon luteinizing) - LH mengawal sintesis hormon seks wanita dan lelaki, merangsang pertumbuhan dan kematangan folikel, ovulasi, pembentukan dan fungsi korpus luteum dalam ovari FSH mempunyai kesan pemekaan pada folikel dan sel Leydig kepada tindakan LH, merangsang spermatogenesis

HORMON TIROID Pembebasan hormon tiroid dikawal oleh dua kelenjar endokrin “superior”. Kawasan otak yang menghubungkan sistem saraf dan endokrin dipanggil hipotalamus. Hipotalamus menerima maklumat tentang tahap hormon tiroid dan merembeskan bahan yang mempengaruhi kelenjar pituitari. Pituitari juga terletak di otak di kawasan kemurungan khas - sella turcica. Ia merembeskan beberapa dozen hormon yang kompleks dalam struktur dan tindakan, tetapi hanya satu daripadanya bertindak pada kelenjar tiroid - hormon perangsang tiroid atau TSH. Tahap hormon tiroid dalam darah dan isyarat dari hipotalamus merangsang atau menghalang pembebasan TSH. Sebagai contoh, jika jumlah tiroksin dalam darah adalah kecil, maka kedua-dua kelenjar pituitari dan hipotalamus akan mengetahuinya. Kelenjar pituitari akan segera melepaskan TSH, yang mengaktifkan pembebasan hormon dari kelenjar tiroid.

Peraturan humoral ialah penyelarasan fungsi fisiologi tubuh manusia melalui darah, limfa, dan cecair tisu. Peraturan humoral dijalankan oleh bahan aktif secara biologi - hormon yang mengawal fungsi badan pada tahap subselular, selular, tisu, organ dan sistem dan mediator yang menghantar impuls saraf. Hormon dihasilkan oleh kelenjar endokrin (endokrin), serta oleh kelenjar rembesan luaran (tisu - dinding perut, usus, dan lain-lain). Hormon menjejaskan metabolisme dan aktiviti pelbagai organ, memasukinya melalui darah. Hormon mempunyai sifat berikut: Aktiviti biologi yang tinggi; Kekhususan – kesan pada organ, tisu, sel tertentu; Mereka cepat musnah dalam tisu; Molekulnya bersaiz kecil dan mudah menembusi dinding kapilari ke dalam tisu.

Kelenjar adrenal - berpasangan kelenjar endokrin vertebrata haiwan dan orang. Zona glomerulosa menghasilkan hormon yang dipanggil mineralkortikoid. Ini termasuk :Aldosteron (asas hormon mineralokortikosteroid korteks adrenal) Kortikosteron (tidak penting dan agak tidak aktif hormon glukokortikoid). Mineralcorticoids meningkat penyerapan semula Perkumuhan Na + dan K + dalam buah pinggang. Dalam zon rasuk terdapat terbentuk glukokortikoid, yang termasuk: kortisol. Glukokortikoid mempunyai kesan penting pada hampir semua proses metabolik. Mereka merangsang pendidikan glukosa daripada gemuk Dan asid amino(glukoneogenesis), menindas radang, imun Dan alergik tindak balas, mengurangkan percambahan tisu penghubung dan juga meningkatkan sensitiviti organ deria Dan keterujaan sistem saraf. Dihasilkan dalam zon mesh hormon seks (androgen, yang merupakan bahan prekursor estrogen). Hormon seks ini memainkan peranan yang sedikit berbeza daripada hormon yang dirembeskan gonad. Sel medula adrenal menghasilkan katekolamin - adrenalin Dan norepinephrine . Hormon ini meningkatkan tekanan darah, meningkatkan fungsi jantung, melebarkan tiub bronkial, dan meningkatkan paras gula dalam darah. Apabila berehat, mereka sentiasa mengeluarkan sejumlah kecil katekolamin. Di bawah pengaruh situasi yang tertekan, rembesan adrenalin dan norepinephrine oleh sel-sel medulla adrenal meningkat dengan mendadak.

Potensi membran rehat adalah kekurangan cas elektrik positif di dalam sel, akibat daripada kebocoran ion kalium positif daripadanya dan tindakan elektrogenik pam natrium-kalium.

Potensi tindakan (AP). Semua rangsangan yang bertindak pada sel terutamanya menyebabkan penurunan PP; apabila ia mencapai nilai kritikal (ambang), tindak balas penyebaran aktif—PD—berlaku. Amplitud AP lebih kurang = 110-120 mv. Ciri ciri AP, yang membezakannya daripada bentuk tindak balas sel yang lain terhadap rangsangan, ialah ia mematuhi peraturan "semua atau tidak sama sekali", iaitu, ia berlaku hanya apabila rangsangan mencapai nilai ambang tertentu, dan peningkatan selanjutnya dalam keamatan rangsangan tidak lagi menjejaskan amplitud, mahupun pada tempoh AP. Potensi tindakan adalah salah satu komponen terpenting dalam proses pengujaan. Dalam gentian saraf ia memastikan pengaliran pengujaan daripada hujung deria ( reseptor) ke badan sel saraf dan daripadanya ke hujung sinaptik yang terletak pada pelbagai sel saraf, otot atau kelenjar. Pengaliran PD sepanjang serat saraf dan otot dijalankan oleh apa yang dipanggil. arus tempatan, atau arus tindakan yang timbul di antara bahagian teruja (depolarized) dan bahagian rehat membran yang bersebelahan dengannya.

Potensi pascasinaptik (PSP) timbul di kawasan membran sel saraf atau otot yang bersebelahan langsung dengan terminal sinaptik. Mereka mempunyai amplitud tertib beberapa mv dan tempoh 10-15 msec. PSP dibahagikan kepada excitatory (EPSP) dan perencatan (IPSP).

Potensi penjana timbul dalam membran ujung saraf sensitif - reseptor. Amplitud mereka adalah mengikut susunan beberapa mv dan bergantung kepada kekuatan rangsangan yang digunakan pada reseptor. Mekanisme ionik potensi penjana masih belum cukup dikaji.

Potensi tindakan

Potensi tindakan ialah perubahan pantas dalam potensi membran yang berlaku apabila saraf, otot, dan beberapa sel kelenjar teruja. Kejadiannya adalah berdasarkan perubahan dalam kebolehtelapan ionik membran. Dalam pembangunan potensi tindakan, empat tempoh berturut-turut dibezakan: tindak balas tempatan, penyahkutuban, repolarisasi dan potensi jejak.

Kerengsaan ialah keupayaan organisma hidup untuk bertindak balas terhadap pengaruh luar dengan mengubah sifat fizikokimia dan fisiologinya. Kerengsaan menampakkan diri dalam perubahan dalam nilai semasa parameter fisiologi yang melebihi peralihan mereka semasa rehat. Kerengsaan adalah manifestasi universal aktiviti penting semua biosistem. Perubahan persekitaran yang menyebabkan tindak balas organisma ini boleh termasuk repertoir tindak balas yang luas, daripada tindak balas protoplasma meresap dalam protozoa kepada tindak balas yang kompleks dan sangat khusus pada manusia. Dalam tubuh manusia, kerengsaan sering dikaitkan dengan harta tisu saraf, otot dan kelenjar untuk bertindak balas dalam bentuk menghasilkan impuls saraf, penguncupan otot atau rembesan bahan (air liur, hormon, dll.). Dalam organisma hidup yang tidak mempunyai sistem saraf, kerengsaan boleh nyata dalam pergerakan. Oleh itu, amuba dan protozoa lain meninggalkan penyelesaian yang tidak baik dengan kepekatan garam yang tinggi. Dan tumbuhan mengubah kedudukan pucuk untuk memaksimumkan penyerapan cahaya (regangan ke arah cahaya). Kerengsaan adalah sifat asas sistem hidup: kehadirannya adalah kriteria klasik di mana benda hidup dibezakan daripada benda bukan hidup. Magnitud minimum rangsangan yang mencukupi untuk manifestasi kerengsaan dipanggil ambang persepsi. Fenomena kerengsaan pada tumbuhan dan haiwan mempunyai banyak persamaan, walaupun manifestasinya dalam tumbuhan berbeza dengan ketara daripada bentuk biasa aktiviti motor dan saraf haiwan.

Undang-undang kerengsaan tisu mudah rangsang: 1) undang-undang kekerasan– keterujaan adalah berkadar songsang dengan daya ambang: semakin besar daya ambang, semakin kurang keseronokan. Walau bagaimanapun, untuk pengujaan berlaku, daya rangsangan sahaja tidak mencukupi. Ia adalah perlu bahawa kerengsaan ini bertahan untuk beberapa waktu; 2) hukum masa tindakan rangsangan. Apabila daya yang sama digunakan pada tisu yang berbeza, tempoh kerengsaan yang berbeza akan diperlukan, yang bergantung kepada keupayaan tisu tertentu untuk menunjukkan aktiviti spesifiknya, iaitu, keterujaan: masa paling sedikit diperlukan untuk tisu dengan keceriaan yang tinggi dan masa paling lama untuk tisu dengan keceriaan rendah. Oleh itu, keterujaan adalah berkadar songsang dengan tempoh rangsangan: semakin pendek tempoh rangsangan, semakin besar keterujaan. Keceriaan tisu ditentukan bukan sahaja oleh kekuatan dan tempoh kerengsaan, tetapi juga oleh kadar (kelajuan) peningkatan kekuatan kerengsaan, yang ditentukan oleh undang-undang ketiga - undang-undang kadar peningkatan kekuatan kerengsaan(nisbah kekuatan rangsangan kepada masa tindakannya): semakin besar kadar peningkatan kekuatan rangsangan, semakin kurang keseronokan. Setiap tisu mempunyai kadar ambang sendiri peningkatan kekuatan kerengsaan.

Keupayaan tisu untuk mengubah aktiviti spesifiknya sebagai tindak balas kepada kerengsaan (keterujaan) adalah bergantung secara songsang kepada magnitud daya ambang, tempoh rangsangan dan kelajuan (kelajuan) peningkatan kekuatan kerengsaan.

Tahap kritikal depolarisasi ialah nilai potensi membran, apabila mencapai potensi tindakan yang berlaku. Tahap kritikal penyahkutuban (CLD) ialah tahap potensi elektrik membran sel mudah rangsang dari mana potensi tempatan bertukar menjadi potensi tindakan.

Tindak balas tempatan berlaku kepada rangsangan subthreshold; merebak lebih 1-2 mm dengan pengecilan; meningkat dengan peningkatan kekuatan rangsangan, i.e. mematuhi undang-undang "kekerasan"; rumusan - meningkat dengan rangsangan subambang yang kerap berulang 10 - 40 mV meningkat.

Mekanisme kimia penghantaran sinaptik, berbanding dengan elektrik, lebih berkesan menyediakan fungsi asas sinaps: 1) penghantaran isyarat sehala; 2) penguatan isyarat; 3) penumpuan banyak isyarat pada satu sel postsynaptic, keplastikan penghantaran isyarat.

Sinaps kimia menghantar dua jenis isyarat - rangsangan dan perencatan. Dalam sinaps rangsang, neurotransmitter yang dilepaskan dari ujung saraf presinaptik menyebabkan potensi pasca sinaptik rangsangan dalam membran postsinaptik - depolarisasi tempatan, dan dalam sinaps perencatan - potensi pascasinaptik yang menghalang, sebagai peraturan, hiperpolarisasi. Pengurangan rintangan membran yang berlaku semasa potensi pascasinaptik yang merencatkan litar pintas arus pascasinaptik pengujaan, dengan itu melemahkan atau menyekat penghantaran pengujaan.

Komposisi kimia sel

Organisma terdiri daripada sel. Sel-sel organisma yang berbeza mempunyai komposisi kimia yang serupa. Kira-kira 90 unsur ditemui dalam sel organisma hidup, dan kira-kira 25 daripadanya terdapat dalam hampir semua sel. Berdasarkan kandungannya dalam sel, unsur kimia dibahagikan kepada tiga kumpulan besar: unsur makro (99%), unsur mikro (1%), unsur ultramikro (kurang daripada 0.001%).

Unsur makro termasuk oksigen, karbon, hidrogen, fosforus, kalium, sulfur, klorin, kalsium, magnesium, natrium, besi Unsur mikro termasuk mangan, tembaga, zink, iodin, fluorin termasuk perak, emas, bromin, selenium.

Kekurangan mana-mana unsur boleh menyebabkan penyakit dan juga kematian badan, kerana setiap unsur memainkan peranan tertentu. Makroelemen kumpulan pertama membentuk asas biopolimer - protein, karbohidrat, asid nukleik, serta lipid, tanpanya kehidupan adalah mustahil. Sulfur adalah sebahagian daripada beberapa protein, fosforus adalah sebahagian daripada asid nukleik, besi adalah sebahagian daripada hemoglobin, dan magnesium adalah sebahagian daripada klorofil. Kalsium memainkan peranan penting dalam metabolisme Beberapa unsur kimia yang terkandung dalam sel adalah sebahagian daripada bahan bukan organik - garam mineral dan air.

Garam mineral terdapat dalam sel, sebagai peraturan, dalam bentuk kation (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) dan anion (HPO 2-/4, H 2 PO -/4, CI -, HCO 3), nisbah yang menentukan keasidan persekitaran, yang penting untuk kehidupan sel.

Daripada bahan-bahan bukan organik dalam alam semula jadi, memainkan peranan yang besar air.
Ia membentuk jisim yang ketara bagi kebanyakan sel. Banyak air terkandung dalam sel-sel otak dan embrio manusia: lebih daripada 80% air; dalam sel tisu adiposa - hanya 40.% Menjelang usia tua, kandungan air dalam sel berkurangan. Seseorang yang telah kehilangan 20% air mati Sifat unik air menentukan peranannya dalam badan. Ia terlibat dalam thermoregulation, yang disebabkan oleh kapasiti haba yang tinggi air - penggunaan sejumlah besar tenaga semasa pemanasan. air - pelarut yang baik. Oleh kerana kekutubannya, molekulnya berinteraksi dengan ion bercas positif dan negatif, dengan itu menggalakkan pembubaran bahan. Berhubung dengan air, semua bahan sel dibahagikan kepada hidrofilik dan hidrofobik.

Hidrofilik(dari bahasa Yunani hidro- air dan filleo- cinta) dipanggil bahan yang larut dalam air. Ini termasuk sebatian ionik (contohnya, garam) dan beberapa sebatian bukan ionik (contohnya, gula).

Hidrofobik(dari bahasa Yunani hidro- air dan Phobos- takut) adalah bahan yang tidak larut dalam air. Ini termasuk, sebagai contoh, lipid.

Air memainkan peranan penting dalam tindak balas kimia yang berlaku dalam sel dalam larutan akueus. Ia melarutkan produk metabolik yang tidak diperlukan oleh badan dan dengan itu menggalakkan penyingkirannya daripada badan. Kandungan air yang tinggi dalam sel memberikannya keanjalan. Air memudahkan pergerakan pelbagai bahan di dalam sel atau dari sel ke sel.

Sebatian tak organik dalam badan manusia.

air. Daripada bahan bukan organik yang membentuk sel, yang paling penting ialah air. Jumlahnya berkisar antara 60 hingga 95% daripada jumlah jisim sel. Air memainkan peranan penting dalam kehidupan sel dan organisma hidup secara amnya. Sebagai tambahan kepada fakta bahawa ia adalah sebahagian daripada komposisi mereka, bagi kebanyakan organisma ia juga merupakan habitat. Peranan air dalam sel ditentukan oleh sifat kimia dan fizikalnya yang unik, yang dikaitkan terutamanya dengan saiz molekulnya yang kecil, kekutuban molekulnya dan keupayaannya untuk membentuk ikatan hidrogen antara satu sama lain. Air sebagai komponen sistem biologi melaksanakan fungsi penting berikut: 1- air- pelarut universal untuk bahan polar, seperti garam, gula, alkohol, asid, dll. Bahan yang sangat larut dalam air dipanggil hidrofilik. 2- Air tidak melarutkan bahan bukan kutub dan tidak bercampur dengannya, kerana ia tidak boleh membentuk ikatan hidrogen dengannya. Bahan yang tidak larut dalam air dipanggil hidrofobik. Molekul hidrofobik atau bahagiannya ditolak oleh air, dan dengan kehadirannya mereka tertarik antara satu sama lain. Interaksi sedemikian memainkan peranan penting dalam memastikan kestabilan membran, serta banyak molekul protein, asid nukleik, dan beberapa struktur subselular. .3- Air mempunyai spesifik yang tinggi kapasiti haba. 4- Air dicirikan haba pengewapan yang tinggi, i.e. e. keupayaan molekul untuk membawa jauh sejumlah besar haba sambil menyejukkan badan secara serentak. 5- Ia adalah ciri khas air tegangan permukaan yang tinggi. 6- Air menyediakan pergerakan bahan dalam sel dan badan, penyerapan bahan dan perkumuhan produk metabolik. 7- Dalam tumbuhan, air menentukan turgor sel, dan dalam beberapa haiwan melakukan fungsi sokongan, menjadi rangka hidrostatik (bulat dan annelida, echinoderms). 8- Air adalah bahagian penting cecair pelincir(sinovial - dalam sendi vertebrata, pleura - dalam rongga pleura, perikardium - dalam kantung perikardium) dan lendir(memudahkan pergerakan bahan melalui usus, mewujudkan persekitaran lembap pada membran mukus saluran pernafasan). Ia adalah sebahagian daripada air liur, hempedu, air mata, sperma, dll.

Garam mineral. Kaedah moden analisis kimia telah mendedahkan 80 unsur jadual berkala dalam komposisi organisma hidup. Berdasarkan komposisi kuantitatif mereka, mereka dibahagikan kepada tiga kumpulan utama. Unsur makro membentuk sebahagian besar sebatian organik dan bukan organik, kepekatannya antara 60% hingga 0.001% berat badan (oksigen, hidrogen, karbon, nitrogen, sulfur, magnesium, kalium, natrium, besi, dll.). Unsur mikro adalah terutamanya ion logam berat. Terkandung dalam organisma dalam jumlah 0.001% - 0.000001% (mangan, boron, kuprum, molibdenum, zink, iodin, bromin). Kepekatan unsur ultramikro tidak melebihi 0.000001%. Peranan fisiologi mereka dalam organisma masih belum dijelaskan sepenuhnya. Kumpulan ini termasuk uranium, radium, emas, merkuri, sesium, selenium dan banyak unsur lain yang jarang ditemui. Bukan sahaja kandungan, tetapi juga nisbah ion dalam sel adalah ketara. Perbezaan antara jumlah kation dan anion di permukaan dan di dalam sel memastikan berlakunya potensi tindakan , yang mendasari berlakunya pengujaan saraf dan otot.

Sebahagian besar tisu organisma hidup yang mendiami Bumi terdiri daripada unsur organogenik: oksigen, karbon, hidrogen dan nitrogen, dari mana sebatian organik terutamanya dibina - protein, lemak, karbohidrat.