İnsan vücudunun kimyasal bileşimi. Canlı organizmaların maddeleri. İnorganik bileşikler

Duvar kağıdı
19.12.2023

İnorganik maddeler, organik olanlardan farklı olarak karbon içermeyen kimyasal bileşiklerdir (siyanürler, karbürler, karbonatlar ve geleneksel olarak bu gruba ait diğer bazı bileşikler hariç).

İnorganik maddelerin sınıflandırılması aşağıdaki gibidir. Basit maddeler vardır: ametaller (H2, N2, O2), metaller (Na, Zn, Fe), amfoterik basit maddeler (Mn, Zn, Al), soy gazlar (Xe, He, Rn) ve karmaşık maddeler: oksitler (H2O) , CO2, P2O5); hidroksitler (Ca(OH)2, H2S04); tuzlar (CuSO4, NaCl, KNO3, Ca3(PO4)2) ve ikili bileşikler.

Basit (tek elementli) maddelerin molekülleri yalnızca belirli (bir) tipteki (element) atomlardan oluşur. Kimyasal reaksiyonlarda ayrışmazlar ve başka maddeler oluşturamazlar. Basit maddeler ise metallere ve metal olmayanlara ayrılır. Basit maddelerin ikili özellik gösterme yeteneğinden dolayı aralarında net bir sınır yoktur. Bazı elementler aynı anda hem metallerin hem de metal olmayanların özelliklerini sergiler. Bunlara amfoterik denir.

Soy gazlar ayrı bir inorganik madde sınıfıdır; diğerleri arasında özel özgünlükleriyle öne çıkıyorlar. VIIIA grupları.

Bazı elementlerin yapı ve özellikler bakımından farklılık gösteren birkaç basit element oluşturma yeteneğine allotropi denir. Örnekler arasında C elementleri, elmas oluşturan karabina ve grafit; O - ozon ve oksijen; R - beyaz, kırmızı, siyah ve diğerleri. Bu fenomen, moleküldeki farklı sayıdaki atomlardan ve atomların farklı kristal formlar oluşturabilme yeteneğinden dolayı mümkündür.

Basit olanlara ek olarak inorganik maddelerin ana sınıfları karmaşık bileşikleri içerir. Kompleks (iki veya çok elementli) maddeler, kimyasal elementlerin bileşikleri anlamına gelir. Molekülleri farklı türdeki atomlardan (farklı elementlerden) oluşur. Kimyasal reaksiyonlarda ayrıştıklarında başka maddeler oluştururlar. Bazlar ve tuzlar olarak ikiye ayrılırlar.

Bazlarda metal atomları hidroksil gruplarına (veya bir gruba) bağlanır. Bu bileşikler suda çözünür (alkali) ve çözünmez olarak ikiye ayrılır.

Oksitler, biri mutlaka oksijen olan iki elementten oluşur. Tuz oluşturmayan ve tuz oluşturanlardır.

Hidroksitler su ile etkileşim (doğrudan veya dolaylı) sonucu oluşan maddelerdir. Bunlar şunları içerir: bazlar (Al(OH)3, Ca(OH)2), asitler (HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4), (Al(OH)3, Zn(OH)2). Farklı hidroksit türleri birbirleriyle etkileşime girdiğinde oksijen içeren tuzlar oluşur.

Tuzlar orta tuzlara ayrılır (katyonlar ve anyonlardan oluşur - Ca3(PO4)2, Na2SO4); asidik (asit kalıntısında katyonlar -NaHSO3, CaHPO4 ile değiştirilebilen hidrojen atomları içerir), bazik (bir hidrokso veya okso grubu içerir - Cu2C03(OH)2); çift ​​(iki farklı kimyasal katyon içerir) ve/veya kompleks (iki farklı asidik kalıntı içerir) tuzlar (CaMg(CO3)2, K3).

İkili bileşikler (oldukça büyük bir madde sınıfı) oksijensiz asitlere (H2S, HCl) ayrılır; oksijensiz tuzlar (CaF2, NaCl) ve diğer bileşikler (CaC2, AlH3, CS2).

İnorganik maddeler, organik bileşiklerin temeli olan karbon iskeletine sahip değildir.

İnsan vücudu hem (%34) hem de inorganik bileşikleri içerir. İkincisi, her şeyden önce, insan iskeletinin esas olarak oluştuğu su (% 60) ve kalsiyum tuzlarını içerir.

İnsan vücudundaki inorganik maddeler 22 kimyasal elementle temsil edilir. Çoğu metaldir. Vücuttaki elementlerin konsantrasyonuna bağlı olarak bunlara mikro elementler (vücuttaki içeriği vücut ağırlığının% 0,005'inden fazla olmayan) ve makro elementler denir. Vücut için gerekli olan mikro elementler iyot, demir, bakır, çinko, manganez, molibden, kobalt, krom, selenyum ve flordur. Gıdalardan vücuda alınmaları normal işleyişi için gereklidir. Kalsiyum, fosfor ve klor gibi makro elementler birçok dokunun temelini oluşturur.

Biraz kimya

Şu anda bilim tarafından bilinen 92 kimyasal elementten 81'i insan vücudunda bulunmaktadır. Aralarında 4 ana element: C (karbon), H (hidrojen), O (oksijen), N (nitrojen) ve ayrıca 8 makro ve 69 mikro element.

Makrobesinler

Makrobesinler- içeriği vücut ağırlığının %0,005'ini aşan maddelerdir. Bu Ca (kalsiyum), Cl (klor), F (flor). K (potasyum), Mg (magnezyum), Na (sodyum), P (fosfor) ve S (kükürt). Bunlar ana dokuların bir parçasıdır - kemikler, kan, kaslar. Ana ve makro elementler birlikte bir kişinin vücut ağırlığının %99'unu oluşturur.

Mikro elementler

Mikro elementler- bunlar, her bir element için içeriği% 0,005'i aşmayan ve dokulardaki konsantrasyonları% 0,000001'i aşmayan maddelerdir. Mikro elementler normal yaşam için de çok önemlidir.

Mikro elementlerin özel bir alt grubu ultra mikro elementler Vücutta son derece küçük miktarlarda bulunanlar altın, uranyum, cıva vb.'dir.

İnsan vücudunun %70-80'i sudan, geri kalanı ise organik ve mineral maddelerden oluşur.

Organik madde

Organik madde Minerallerden oluşturulabilir (veya yapay olarak sentezlenebilir). Tüm organik maddelerin ana bileşeni karbon(çeşitli karbon bileşiklerinin yapısının, kimyasal özelliklerinin, üretim yöntemlerinin ve pratik kullanımının incelenmesi organik kimyanın konusudur). Karbonçok sayıda farklı bileşik oluşturabilen tek kimyasal elementtir (bu bileşiklerin sayısı 10 milyonu aşmaktadır!). Yiyeceklerimizin besin değerini belirleyen proteinler, yağlar ve karbonhidratlarda bulunur; tüm hayvan organizmalarının ve bitkilerin bir parçasıdır.

Karbona ek olarak organik bileşikler sıklıkla şunları içerir: oksijen, nitrojen, Bazen - fosfor, kükürt ve diğer elementler, ancak bu bileşiklerin çoğu inorganik özelliklere sahiptir. Organik ve inorganik maddeler arasında keskin bir çizgi yoktur. Ana organik bileşiklerin belirtileri hidrokarbonlar farklı karbon-hidrojen bileşikleri ve bunların türevleri. Herhangi bir organik maddenin molekülleri hidrokarbon parçaları içerir.

Özel bir bilim, canlı organizmalarda bulunan çeşitli organik bileşik türlerinin, bunların yapılarının ve özelliklerinin incelenmesiyle ilgilidir - biyokimya.

Yapılarına bağlı olarak, organik bileşikler basit olanlara ayrılır - amino asitler, şekerler ve yağ asitleri, daha karmaşık olanlar - pigmentler, ayrıca vitaminler ve koenzimler (enzimlerin protein olmayan bileşenleri) ve en karmaşık olanlar - sincaplar Ve nükleik asitler.

Organik maddelerin özellikleri yalnızca moleküllerinin yapısına göre değil, aynı zamanda komşu moleküllerle etkileşimlerinin sayısı ve doğasına ve ayrıca karşılıklı mekansal düzenlemelerine göre de belirlenir. Bu faktörler en açık şekilde farklı bölgelerde bulunan maddelerin özelliklerindeki farklılıklarda ortaya çıkar. toplanma durumları.

Bileşimlerinde ve (veya) yapılarında bir değişiklikle birlikte maddelerin dönüşüm sürecine denir. Kimyasal reaksiyon. Bu sürecin özü, başlangıç ​​maddelerindeki kimyasal bağların kopması ve reaksiyon ürünlerinde yeni bağların oluşmasıdır. Reaksiyon karışımının malzeme bileşimi artık değişmiyorsa reaksiyonun tamamlandığı kabul edilir.

Organik bileşiklerin reaksiyonları (organik reaksiyonlar) kimyasal reaksiyonların genel yasalarına uyun. Bununla birlikte, bunların seyri genellikle inorganik bileşiklerin etkileşimi durumunda olduğundan daha karmaşıktır. Bu nedenle organik kimyada reaksiyon mekanizmalarının incelenmesine büyük önem verilmektedir.

Mineraller

Mineraller insan vücudunda organik olanlara göre daha az bulunur ancak aynı zamanda hayati öneme sahiptirler. Bu tür maddeler şunları içerir: demir, iyot, bakır, çinko, kobalt, krom, molibden, nikel, vanadyum, selenyum, silikon, lityum vb. Kantitatif açıdan küçük bir ihtiyaca rağmen, tüm biyokimyasal süreçlerin aktivitesini ve hızını niteliksel olarak etkilerler. Onlar olmadan yiyeceklerin normal sindirimi ve hormon sentezi mümkün değildir. İnsan vücudunda bu maddelerin eksikliği ile karakteristik hastalıklara yol açan spesifik bozukluklar ortaya çıkar. Mikro elementler özellikle kemiklerin, kasların ve iç organların yoğun büyüme döneminde çocuklar için önemlidir. Yaşla birlikte kişinin mineral ihtiyacı bir miktar azalır.

Tüm dünyamız: bitkiler, fauna, bizi çevreleyen her şey, her şeyde ve tabii ki yiyeceklerimizde farklı konsantrasyonlarda bulunan aynı mikro elementlerden oluşur.

Her element sağlığımızı etkiler. Gıda ürünlerindeki elementlerin içeriği çok değişkendir. Daha istikrarlı ve sabit bir değer, değişkenliğe (değişkenliğe) sahip olmasına rağmen, sağlıklı bir kişinin vücudundaki elementlerin içeriğidir.

İnsan vücudu için, normalde var olamayacağı yaklaşık 30 kimyasal elementin rolü kesin olarak belirlenmiştir. Bu unsurlara hayati denir. Bunların yanı sıra küçük miktarlarda vücudun işleyişini etkilemeyen, ancak belirli düzeylerde zehir olan elementler de vardır.

Makrobesinler- vücutta bir gramdan fazla içerik: fosfor, potasyum, kükürt, sodyum, klor, magnezyum, demir, flor, çinko, silikon, zirkonyum - 11 element.

Mikro elementler- vücutta bir miligramdan fazla içerik: rubidyum, stronsiyum, brom, kurşun, niyobyum, bakır, alüminyum, kadmiyum, baryum, bor (ilk on mikro element), tellür, vanadyum, arsenik, kalay, selenyum, titanyum, cıva, manganez, iyot, nikel, altın, molibden, antimon, krom, itriyum, kobalt, sezyum, germanyum - 28 element. Her element sağlığımızı etkiler. Gıda ürünlerindeki elementlerin içeriği çok değişkendir. Daha istikrarlı ve sabit bir değer, değişkenliğe (değişkenliğe) sahip olmasına rağmen, sağlıklı bir kişinin vücudundaki elementlerin içeriğidir.

Bazı bilim adamlarının varsayımları daha da ileri gidiyor. Canlı bir organizmada yalnızca tüm kimyasal elementlerin mevcut olduğuna değil, aynı zamanda her birinin belirli bir biyolojik işlevi yerine getirdiğine inanıyorlar. Bu hipotezin doğrulanmaması oldukça muhtemeldir. Ancak bu yöndeki araştırmalar geliştikçe artan sayıda kimyasal elementin biyolojik rolü ortaya çıkıyor.

İnsan vücudunun %60'ı su, %34'ü organik madde ve %6'sı inorganik maddeden oluşur. Organik maddelerin ana bileşenleri karbon, hidrojen, oksijendir, ayrıca azot, fosfor ve kükürt içerirler. İnsan vücudunun inorganik maddeleri mutlaka 22 kimyasal element içerir: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, Ben, F, Se.

Örneğin, bir kişi 70 kg ağırlığındaysa (gram cinsinden): kalsiyum - 1700, potasyum - 250, sodyum - 70, magnezyum - 42, demir - 5, çinko - 3 içerir.

Bilim adamları, bir elementin vücuttaki kütle oranı %10-2'yi aşarsa, bunun bir makroelement olarak kabul edilmesi gerektiği konusunda hemfikirdirler. Vücuttaki mikro elementlerin oranı %10-3-10-5'tir.



Canlı organizmalar için zehir olan çok sayıda kimyasal element, özellikle de ağır olanlar vardır - bunların olumsuz biyolojik etkileri vardır. Bu elementler şunları içerir: Ba, Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Hg, Cd, Tl, Pb, As, Sb, Se.

Nispeten büyük miktarlarda zehirli olan, ancak düşük konsantrasyonlarda faydalı etkiye sahip olan elementler vardır. Örneğin, kardiyovasküler sistemi bozan, böbrekleri ve karaciğeri etkileyen güçlü bir zehir olan arsenik, küçük dozlarda faydalıdır ve doktorlar iştahı iyileştirmek için reçete eder. İnsanın nefes alabilmesi için ihtiyaç duyduğu oksijenin yüksek konsantrasyonlarda (özellikle basınç altında) toksik etkisi vardır. Safsızlık unsurları arasında küçük dozlarda etkili iyileştirici özelliklere sahip olanlar da vardır. Böylece gümüş ve tuzlarının bakterisidal (çeşitli bakterilerin ölümüne neden olan) özelliği çok önceden fark edilmişti. Örneğin, tıpta, pürülan yaraları, mesaneyi, kronik sistit ve üretrit için ve ayrıca pürülan konjonktivit ve blennore için göz damlası şeklinde bir kolloidal gümüş (collargol) çözeltisi kullanılır. Gümüş nitrat kalemleri siğilleri ve granülasyonları dağlamak için kullanılır. Seyreltilmiş çözeltilerde (% 0.1-0.25) gümüş nitrat, losyonlar için büzücü ve antimikrobiyal bir madde olarak ve ayrıca göz damlası olarak kullanılır. Bilim adamları, gümüş nitratın dağlayıcı etkisinin, gümüş albüminatların protein tuzlarının oluşumuna yol açan doku proteinleriyle etkileşimi ile ilişkili olduğuna inanıyor. Gümüş henüz hayati bir element olarak sınıflandırılmamıştır, ancak insan beyninde, endokrin bezlerinde ve karaciğerde artan içeriği deneysel olarak tespit edilmiştir. Gümüş vücuda salatalık ve lahana gibi bitkisel besinler yoluyla girer.

Çok ilginç bir soru, canlı organizmaların işleyişi için doğanın kimyasal elementleri seçme ilkeleriyle ilgilidir. Hiç şüphe yok ki bunların yaygınlığı belirleyici bir faktör değildir. Sağlıklı bir vücudun kendisi bireysel elementlerin içeriğini düzenleyebilir. Seçme şansı verildiğinde (yiyecek ve su), hayvanlar içgüdüsel olarak bu düzenlemeye katkıda bulunabilirler. Bitkilerin bu süreçteki yetenekleri sınırlıdır.

Hücrenin organik maddeleri. Ana hayati bileşikler proteinler, yağlar ve karbonhidratlardır. Biyopolimerler.

Organik bileşikler canlı bir organizmanın hücre kütlesinin ortalama %20-30'unu oluşturur. Bunlara biyolojik polimerler, proteinler, karbonhidratlar, lipitler, hormonlar, nükleik asitler ve vitaminler dahildir.

Biyolojik polimerler– canlı organizmaların hücrelerini oluşturan organik bileşikler. Bir polimer, basit maddelerden oluşan çok bağlantılı bir zincirdir - monomerler (n ÷ 10 bin - 100 bin monomer).

Biyopolimerlerin özellikleri moleküllerinin yapısına, monomer birimlerinin sayısına ve çeşitliliğine bağlıdır. Monomerler farklıysa, zincirdeki tekrarlanan değişimleri düzenli bir polimer oluşturur.

…A – A – B – A – A – B... normal

…A – A – B – B – A – B – A... düzensiz

Karbonhidratlar

Genel formül Cn(H 2 O)m

Karbonhidratlar insan vücudunda enerji maddelerinin rolünü oynar. Bunlardan en önemlileri sakaroz, glikoz, fruktoz ve nişastadır. Vücutta hızla emilirler ("yakılırlar"). Bunun istisnası, özellikle bitkisel gıdalarda bol miktarda bulunan liflerdir (selüloz). Pratik olarak vücut tarafından emilmez, ancak büyük öneme sahiptir: Balast görevi görür ve mide ve bağırsakların mukoza zarlarını mekanik olarak temizleyerek sindirime yardımcı olur. Patates ve sebzelerde, tahıllarda, makarnalarda, meyvelerde ve ekmekte çok fazla karbonhidrat bulunur.

Örnek: glikoz, riboz, fruktoz, deoksiriboz – monosakkaritler. Sükroz – disakkaritler. Nişasta, glikojen, selüloz - polisakkaritler

Doğada olmak: Bitkilerde, meyvelerde, polenlerde, sebzelerde (sarımsak, pancar), patateste, pirinçte, mısırda, buğday tanesinde, odunda...

İşlevleri:

1) enerji: CO2 ve H2O'ya oksidasyon sırasında enerji açığa çıkar; fazla enerji karaciğer ve kas hücrelerinde glikojen formunda depolanır;

2) yapı: bir bitki hücresinde - hücre duvarlarının güçlü bir tabanı (selüloz);

3) yapısal: derinin ve kıkırdak tendonlarının hücreler arası maddesinin bir parçasıdır;

4) diğer hücreler tarafından tanınma: hücre zarlarının bir parçası olarak, ayrılan karaciğer hücreleri böbrek hücreleriyle karıştırılırsa, aynı türdeki hücrelerin etkileşimi nedeniyle bağımsız olarak iki gruba ayrılırlar.

Lipitler (lipoidler, yağlar)

Lipidler arasında çeşitli yağlar, yağ benzeri maddeler, fosfolipitler... Hepsi suda çözünmez ama kloroformda, eterde çözünür...

Doğada olmak: hayvan ve insan hücrelerinde hücre zarında; Hücreler arasında deri altı yağ tabakası bulunur.

İşlevler:

1) ısı yalıtımı (balinalarda, yüzgeçayaklılarda...);

2) besin rezervi;

3) enerji: yağların hidrolizi sırasında enerji açığa çıkar;

4) yapısal: bazı lipitler hücre zarlarının ayrılmaz bir parçası olarak görev yapar.

Yağlar aynı zamanda insan vücudu için enerji kaynağı görevi de görür. Vücut onları “yedekte” saklar ve uzun vadeli bir enerji kaynağı olarak hizmet ederler. Ayrıca yağlar düşük ısı iletkenliğine sahiptir ve vücudu hipotermiden korur. Kuzey halklarının geleneksel diyetinin bu kadar çok hayvansal yağ içermesi şaşırtıcı değil. Ağır fiziksel emekle uğraşan insanlar için yağlı yiyeceklerle harcanan enerjiyi telafi etmek de en kolay yoldur (her zaman daha sağlıklı olmasa da). Yağlar hücre duvarlarının, hücre içi oluşumların ve sinir dokusunun bir parçasıdır. Yağların bir diğer işlevi de yağda çözünen vitaminleri ve diğer biyolojik olarak aktif maddeleri vücut dokularına sağlamaktır.


Sincaplar

Çizim - Protein molekülü

Sincaplar– monomerleri amino asitler olan biyopolimerler.

Doğrusal protein moleküllerinin oluşumu, amino asitlerin birbirleriyle reaksiyonları sonucu ortaya çıkar.

Protein kaynakları yalnızca hayvansal ürünler (et, balık, yumurta, süzme peynir) değil aynı zamanda bitkisel ürünler, örneğin baklagiller (ağırlıkça% 22-23'e kadar protein içeren fasulye, bezelye, soya fasulyesi, yer fıstığı) olabilir. , fındık ve mantarlar . Ancak en fazla protein peynirde (%25'e kadar), et ürünlerinde (domuz eti %8-15, kuzu eti %16-17, sığır eti %16-20), kümes hayvanlarında (%21), balıkta (%13-21) bulunur. , yumurta (%13), süzme peynir (%14). Sütte %3, ekmekte ise %7-8 oranında protein bulunur. Tahıllar arasında protein şampiyonu karabuğdaydır (kuru tahıllardaki proteinlerin %13'ü), bu nedenle diyet beslenmesi için tavsiye edilir. "Fazlalıklardan" kaçınmak ve aynı zamanda vücudun normal işleyişini sağlamak için, her şeyden önce bir kişiye yiyecekle birlikte eksiksiz bir protein seti vermek gerekir. Diyette yeterli protein yoksa yetişkin güç kaybı hisseder, performansı düşer, vücudu enfeksiyonlara ve soğuk algınlığına karşı daha az dirençli olur. Çocuklara gelince, eğer yetersiz proteinle beslenirlerse, gelişimde çok geride kalırlar: Çocuklar büyür ve proteinler doğanın ana "yapı malzemesidir". Canlı bir organizmanın her hücresi protein içerir. İnsan kasları, derisi, saçları ve tırnakları esas olarak proteinlerden oluşur. Üstelik proteinler yaşamın temelidir, metabolizmaya katılırlar ve canlı organizmaların çoğalmasını sağlarlar.

Yapı:

Birincil yapı– alternatif amino asitlerle doğrusal;

ikincil– dönüşler arasında zayıf bağların (hidrojen) bulunduğu bir spiral şeklinde;

üçüncül- bir topun içine yuvarlanmış bir spiral;

dördüncül– birincil yapıları farklı olan birkaç zinciri birleştirirken.

İşlevler:

1) yapı: proteinler tüm hücresel yapıların önemli bir bileşenidir;

2) yapısal: DNA ile kombinasyon halindeki proteinler, kromozomların gövdesini ve RNA ile birlikte - ribozomların gövdesini oluşturur;

3) enzimatik: kimyasal katalizör. reaksiyonlar herhangi bir enzim tarafından gerçekleştirilir - bir protein, ancak çok spesifik bir protein;

4) taşıma: O2 ve hormonların hayvanların ve insanların vücuduna aktarılması;

5) düzenleyici: Proteinler hormon ise düzenleyici bir işlev görebilir. Örneğin insülin (pankreasın çalışmasını destekleyen bir hormon), glikoz moleküllerinin hücreler tarafından alınmasını ve bunların parçalanmasını veya hücre içinde depolanmasını harekete geçirir. İnsülin eksikliği ile kanda glikoz birikir ve diyabet gelişir;

6) koruyucu: Yabancı cisimler vücuda girdiğinde koruyucu proteinler üretilir - yabancı cisimlere bağlanan antikorlar birleşir ve hayati aktivitelerini baskılar. Vücudun bu direnç mekanizmasına bağışıklık denir;

7) enerji: Karbonhidrat ve yağ eksikliği ile amino asit molekülleri oksitlenebilir.

"Hayat" kavramı. Canlıların ana belirtileri: beslenme, solunum, boşaltım, sinirlilik, hareketlilik, üreme, büyüme ve gelişme.

Biyoloji- canlıların kökeni ve gelişimi, yapıları, organizasyon biçimleri ve faaliyet yöntemleri bilimi. Şu anda biyolojik bilgi kompleksi içinde 50'den fazla bilim bulunmaktadır; bunların arasında botanik, zooloji, anatomi, morfoloji, biyofizik, biyokimya, ekoloji vb. yer almaktadır. Bilimsel disiplinlerin bu çeşitliliği, çalışma nesnesinin karmaşıklığıyla açıklanmaktadır - yaşam meselesi.

Bu açıdan bakıldığında maddenin canlı ve cansız olarak ayrılmasının temelinde hangi kriterlerin yattığını anlamak özellikle önemlidir.

Klasik biyolojide, canlıların özünü temelde farklı şekillerde açıklayan iki karşıt görüş yarışıyordu: indirgemecilik ve vitalizm.

Destekçiler indirgemecilik organizmaların tüm yaşam süreçlerinin bir dizi belirli kimyasal reaksiyona indirgenebileceğine inanıyordu. Terim "indirgemecilik" Latince redaksiyon kelimesinden gelir - geri gitmek, geri dönmek. Biyolojik fikirler indirgemecilik 17. ve 18. yüzyıl felsefesinde en yaygın hale gelen kaba mekanik materyalizmin fikirlerine dayanıyordu. Mekanik materyalizm, doğada meydana gelen tüm süreçleri klasik mekanik yasaları açısından açıkladı. Mekanik materyalist konumun biyolojik bilişe uyarlanması, biyolojik bilginin oluşmasına yol açtı. indirgemecilik. Modern doğa bilimi açısından indirgemeci bir açıklama, canlıların özünü iğdiş ettiği için tatmin edici sayılamaz. En yaygın şekilde dağıtılan indirgemecilik 18. yüzyılda alındı.

İndirgemeciliğin tam tersi vitalizm Destekçileri, canlı organizmaların özgüllüğünü, içlerinde özel bir hayati gücün varlığıyla açıklıyor. Terim "canlılık" Latince vita - hayat kelimesinden gelir. Vitalizmin felsefi temeli idealizmdir. Vitalizm, canlıların işleyişinin özelliklerini ve mekanizmalarını açıklamadı, organik ve inorganik arasındaki tüm farklılıkları gizemli ve bilinmeyen bir "hayati gücün" eylemine indirgedi.

Modern biyoloji, canlıların temel özelliklerinin şöyle olduğunu kabul eder:

1) bağımsız metabolizma,

2) sinirlilik,

4) üreme yeteneği,

5) hareketlilik,

6) çevreye uyum

Canlılar, bu özelliklerinin toplamı itibarıyla, cansızlardan farklılık göstermektedir. Biyolojik sistemler- Çevreyle sürekli madde, enerji, bilgi alışverişinde bulunan, kendi kendini organize edebilen bütünsel açık sistemlerdir. Yaşayan sistemler çevresel değişikliklere aktif olarak yanıt verir ve yeni koşullara uyum sağlar. Canlıların bazı nitelikleri inorganik sistemlerde de bulunabilir, ancak inorganik sistemlerin hiçbiri bu sayılan özelliklerin tamamına sahip değildir.

Canlı ve cansız özelliklerini birleştiren ara geçiş formları vardır. virüsler. Kelime "virüs" Latin virüsünden türetilmiş - zehir. Virüsler 1892'de Rus bilim adamı D. Ivanovsky tarafından keşfedildi. Bir yandan proteinlerden ve nükleik asitlerden oluşurlar ve kendi kendine çoğalma yeteneğine sahiptirler, yani. canlı organizma belirtileri taşırlar, ancak yabancı bir organizma veya hücre dışında canlı belirtisi göstermezler; kendi metabolizmaları yoktur, uyaranlara tepki vermezler, büyüme ve üreme yetenekleri yoktur.

Dünyadaki tüm canlılar aynı biyokimyasal bileşime sahiptir: 20 amino asit, 5 azotlu baz, glikoz, yağlar. Modern organik kimya 100'den fazla amino asit biliyor. Görünüşe göre, tüm canlıları oluşturan bu kadar az sayıda bileşik, biyolojik öncesi evrim aşamasında meydana gelen seçilimin sonucudur. Canlı sistemleri oluşturan proteinler yüksek moleküllü organik bileşiklerdir. Herhangi bir proteinde amino asitlerin sırası her zaman aynıdır. Çoğu protein, canlı sistemlerde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar için enzim - katalizör görevi görür.

Klasik biyolojinin önemli bir başarısı, canlı organizmaların hücresel yapısı teorisinin yaratılmasıydı. Modern biyolojik bilgi kompleksinde hücrelerin incelenmesiyle ilgilenen ayrı bir disiplin vardır. sitoloji.

“Hücre” kavramı, 1665 yılında İngiliz botanikçi R. Hooke tarafından bilimsel kullanıma sunuldu. Kurutulmuş mantarın ortamını inceleyerek hücre adını verdiği birçok hücre veya oda keşfetti. Ancak bu keşfin üzerinden hücre teorisinin ortaya çıkışına kadar iki yüzyıl geçti.

1837'de Alman botanikçi M. Schleiden, bitki hücrelerinin oluşumuna ilişkin bir teori önerdi. Schleiden'e göre hücre çekirdeği, varlığı 1831 yılında R. Brown tarafından ortaya konulan hücrelerin çoğalmasında ve gelişmesinde önemli bir rol oynamaktadır.

1839'da M. Schleiden'in yurttaşı anatomist T. Schwann, deneysel verilere ve teorik sonuçlara dayanarak, canlı organizmaların yapısına ilişkin hücresel bir teori yarattı. 19. yüzyılın ortalarında hücre teorisinin ortaya çıkışı, biyolojinin bağımsız bir bilimsel disiplin olarak kurulmasında önemli bir adımdı.

Hücre teorisinin temel prensipleri

1. Hücre, tüm canlıların yapısal ve işlevsel temeli olan temel bir biyolojik birimdir.

2. Hücre bağımsız metabolizma gerçekleştirir, bölünme ve kendi kendini düzenleme yeteneğine sahiptir.

3. Hücresel olmayan materyalden yeni hücrelerin oluşması mümkün değildir, hücre çoğalması ancak hücre bölünmesiyle gerçekleşir.

Canlı organizmaların yapısının hücresel teorisi, Dünya'daki yaşamın kökeninin birliği fikri lehine ikna edici bir argüman haline geldi ve dünyanın modern bilimsel resminin oluşumunda önemli bir etkiye sahip oldu.

Her bilim kavramlarla doludur ve eğer bu kavramlara hakim olunmazsa ya da dolaylı konuların öğrenilmesi çok zor olabilir. Kendini az çok eğitimli sayan her insanın iyi anlaması gereken kavramlardan biri de malzemelerin organik ve inorganik olarak ayrılmasıdır. Bir kişinin kaç yaşında olduğu önemli değildir, bu kavramlar, insan yaşamının herhangi bir aşamasında genel gelişim düzeyini belirleyenlerin listesinde yer almaktadır. Bu iki terim arasındaki farkları anlamak için öncelikle her birinin ne olduğunu bulmanız gerekir.

Organik bileşikler - bunlar nedir?

Organik maddeler, heterojen yapıya sahip bir grup kimyasal bileşiktir; karbon elemanları, birbirlerine kovalent olarak bağlıdır. İstisnalar karbürler, kömür ve karboksilik asitlerdir. Ayrıca karbonun yanı sıra kurucu maddelerden biri hidrojen, oksijen, nitrojen, kükürt, fosfor ve halojen elementleridir.

Bu tür bileşikler, karbon atomlarının tekli, ikili ve üçlü bağlar oluşturma kabiliyeti nedeniyle oluşur.

Organik bileşiklerin yaşam alanı canlılardır. Canlıların bir parçası olabilirler veya yaşamsal aktivitelerinin (süt, şeker) bir sonucu olarak ortaya çıkabilirler.

Organik maddelerin sentezinin ürünleri gıda, ilaç, giyim eşyaları, inşaat malzemeleri, çeşitli ekipmanlar, patlayıcılar, çeşitli mineral gübreler, polimerler, gıda katkı maddeleri, kozmetikler ve daha fazlasıdır.

İnorganik maddeler - bunlar nedir?

İnorganik maddeler, karbon, hidrojen elementlerini veya kurucu elementi karbon olan kimyasal bileşikleri içermeyen bir grup kimyasal bileşiktir. Hem organik hem de inorganik hücrelerin bileşenleridir. Birincisi hayat veren elementler biçimindedir, diğerleri ise su, mineraller ve asitlerin yanı sıra gazların bileşimindedir.

Organik ve inorganik maddelerin ortak noktaları nelerdir?

Birbirine zıt gibi görünen iki kavram arasındaki ortak nokta ne olabilir? Ortak bir noktaları olduğu ortaya çıktı:

  1. Hem organik hem de inorganik kökenli maddeler moleküllerden oluşur.
  2. Belirli bir kimyasal reaksiyon sonucunda organik ve inorganik maddeler elde edilebilir.

Organik ve inorganik maddeler - fark nedir

  1. Organik olanlar daha iyi bilinir ve bilimsel olarak incelenir.
  2. Dünyada çok daha fazla organik madde var. Bilim tarafından bilinen organiklerin sayısı bir milyona yakın, inorganiklerin ise yüzbinlercesi var.
  3. Çoğu organik bileşik, bileşiğin kovalent yapısını kullanarak birbirine bağlanır; inorganik bileşikler, iyonik bir bileşik kullanılarak birbirine bağlanabilir.
  4. Gelen elemanların bileşiminde de bir fark vardır. Organik maddeler karbon, hidrojen, oksijen ve daha az sıklıkla nitrojen, fosfor, kükürt ve halojen elementlerinden oluşur. İnorganik - Periyodik tablonun karbon ve hidrojen dışındaki tüm elementlerinden oluşur.
  5. Organik maddeler yüksek sıcaklıkların etkisine karşı çok daha hassastır ve düşük sıcaklıklarda bile yok edilebilir. Çoğu inorganik olanlar, moleküler bileşik türünün doğası gereği aşırı ısının etkilerine daha az eğilimlidir.
  6. Organik maddeler dünyanın canlı kısmını (biyosfer), inorganik maddeler ise cansız kısımlarını (hidrosfer, litosfer ve atmosfer) oluşturan unsurlardır.
  7. Organik maddelerin bileşimi yapı olarak inorganik maddelerin bileşiminden daha karmaşıktır.
  8. Organik maddeler, kimyasal dönüşümler ve reaksiyonlar için çok çeşitli olasılıklarla ayırt edilir.
  9. Organik bileşikler arasındaki bağın kovalent türü nedeniyle kimyasal reaksiyonlar, inorganik bileşiklerdeki kimyasal reaksiyonlardan biraz daha uzun sürer.
  10. İnorganik maddeler canlılar için gıda ürünü olamaz, hatta bu tür birleşimlerin bazıları canlı için ölümcül olabilir. Organik maddeler canlı doğanın ürettiği bir üründür ve aynı zamanda canlı organizmaların yapısının bir unsurudur.

Hücrenin kimyasal bileşimi

Mineral tuzlar

su.
iyi çözücü

Hidrofilik(Yunanca'dan hidro- su ve evlat

Hidrofobik(Yunanca'dan hidro- su ve Phobos

esneklik

Su. Su- evrensel çözücü hidrofilik. 2- hidrofobik. .3- ısı kapasitesi. 4- Su karakterize edilir 5- 6- Su sağlar maddelerin hareketi 7- Bitkilerde su belirler turgor destek fonksiyonları, 8- Su ayrılmaz bir parçadır yağlama sıvıları balçık

Mineral tuzlar. Aksiyon potansiyeli ,

İnsan vücudundaki ana ortam olarak suyun fiziko-kimyasal özellikleri.

Hücreyi oluşturan inorganik maddelerin en önemlisi sudur. Miktarı toplam hücre kütlesinin% 60 ila 95'i arasında değişir. Su, genel olarak hücrelerin ve canlı organizmaların yaşamında hayati bir rol oynar. Bileşimlerinin bir parçası olmasının yanı sıra birçok organizma için aynı zamanda bir yaşam alanıdır. Suyun bir hücredeki rolü, esas olarak moleküllerinin küçük boyutu, moleküllerinin polaritesi ve birbirleriyle hidrojen bağları oluşturma yetenekleriyle ilişkili benzersiz kimyasal ve fiziksel özellikleriyle belirlenir.

Lipitler. İnsan vücudundaki lipitlerin fonksiyonları.

Lipitler, metanol, aseton, kloroform ve benzen gibi organik çözücülerde yüksek oranda çözünen, biyolojik kökenli maddelerin geniş bir grubudur. Aynı zamanda bu maddeler suda çözünmez veya az çözünür. Zayıf çözünürlük, lipit moleküllerinde O, N, S veya P gibi polarize edilebilir bir elektron kabuğuna sahip atomların yetersiz içeriği ile ilişkilidir.

Fizyolojik fonksiyonların humoral düzenleme sistemi. İnsanlığın ilkeleri..

Humoral fizyolojik düzenleme, bilgi iletmek için vücut sıvılarını (kan, lenf, beyin omurilik sıvısı vb.) kullanır. Sinyaller kimyasallar aracılığıyla iletilir: hormonlar, aracılar, biyolojik olarak aktif maddeler (BAS), elektrolitler vb.

Humoral düzenlemenin özellikleri: kesin bir muhatabı yoktur - biyolojik sıvıların akışıyla maddeler vücudun herhangi bir hücresine iletilebilir; bilgi dağıtım hızı düşüktür - biyolojik sıvıların akış hızına göre belirlenir - 0,5-5 m/s; hareket süresi.

Humoral düzenlemenin iletimi kan akışı, lenf, difüzyon yoluyla, sinir düzenlemesi sinir lifleri tarafından gerçekleştirilir. Humoral sinyal, sinir sinyalinden (sinir iletim hızı 130 m/s'dir) daha yavaş hareket eder (kılcal damardaki kan akışı 0,05 mm/s'dir). Humoral bir sinyalin gergin bir sinyal kadar kesin bir muhatabı yoktur ("herkes, herkes, herkes" ilkesine göre çalışır) (örneğin, bir sinir impulsu parmağın kasılan kasları tarafından iletilir). Ancak hücrelerin kimyasallara karşı farklı hassasiyetleri olduğundan bu fark önemli değildir. Bu nedenle kimyasallar kesin olarak tanımlanmış hücrelere, yani bu bilgiyi algılayabilenlere etki eder. Herhangi bir humoral faktöre karşı bu kadar yüksek duyarlılığa sahip olan hücrelere hedef hücreler denir.
Humoral faktörler arasında dar etki alanına sahip maddeler
etki spektrumu, yani sınırlı sayıda hedef hücre (örneğin oksitosin) üzerinde yönlendirilmiş etki ve önemli sayıda hedef hücrenin bulunduğu daha geniş (örneğin adrenalin).
Humoral düzenleme, yüksek hız ve uygulama doğruluğu gerektirmeyen reaksiyonları sağlamak için kullanılır.
Sinir düzenlemesi gibi humoral düzenleme de her zaman gerçekleştirilir.
tüm elemanların kanallarla birbirine bağlandığı kapalı bir düzenleyici döngü.
Cihaz devresinin izleme elemanına (SP) gelince, humoral düzenleme devresinde bağımsız bir yapı olarak yoktur. Bu bağlantının işlevi genellikle endokrin sistem tarafından gerçekleştirilir.
hücre.
Kana veya lenfe giren humoral maddeler hücreler arası sıvıya yayılır ve hızla yok edilir. Bu bakımdan etkileri yalnızca yakındaki organ hücrelerine kadar uzanabilir, yani etkileri doğası gereği yereldir. Hümoral maddelerin uzak etkileri, lokal etkilerin aksine, uzaktaki hedef hücrelere kadar uzanır.

HİPOTALAMUS HORMONLARI

hormon etkisi

Kortikoliberin - Kortikotropin ve lipotropin oluşumunu uyarır
Gonadotropin salgılayan hormon - Lutropin ve follitropin oluşumunu uyarır
Prolaktoliberin - Prolaktin salınımını teşvik eder
Prolaktostatin - Prolaktin salınımını engeller
Somatoliberin Büyüme hormonunun salgılanmasını uyarır
Somatostatin - Büyüme hormonu ve tirotropinin salgılanmasını engeller
Tiroliberin - Tirotropin ve prolaktin salgılanmasını uyarır
Melanoliberin - Melanosit uyarıcı hormonun salgılanmasını uyarır
Melanostatin - Melanosit uyarıcı hormonun salgılanmasını engeller

ADENOJİPOFİZİK HORMONLAR

STH (somatotropin, büyüme hormonu) - Vücut büyümesini, hücrelerde protein sentezini, glikoz oluşumunu ve lipid parçalanmasını uyarır
Prolaktin - Memelilerde emzirmeyi, yavru emzirme içgüdüsünü, çeşitli dokuların farklılaşmasını düzenler
TSH (tirotropin) - Tiroid hormonlarının biyosentezini ve salgılanmasını düzenler
Kortikotropin - Adrenal korteksten hormonların salgılanmasını düzenler
FSH (follitropin) ve LH (luteinize edici hormon) - LH, kadın ve erkek cinsiyet hormonlarının sentezini düzenler, foliküllerin büyümesini ve olgunlaşmasını, yumurtlamayı, yumurtalıklarda korpus luteumun oluşumunu ve işleyişini uyarır. FSH, foliküller üzerinde hassaslaştırıcı bir etkiye sahiptir. ve Leydig hücreleri LH'nin etkisine girerek spermatogenezi uyarır

TİROİD HORMONLARI Tiroid hormonlarının salınımı iki “üstün” endokrin bezi tarafından kontrol edilir. Beynin sinir ve endokrin sistemlerini birbirine bağlayan bölgesine hipotalamus denir. Hipotalamus, tiroid hormonlarının düzeyi hakkında bilgi alır ve hipofiz bezini etkileyen maddeleri salgılar. Hipofiz ayrıca beyinde özel bir depresyon olan sella turcica bölgesinde bulunur. Yapısı ve eylemi karmaşık olan birkaç düzine hormon salgılar, ancak bunlardan yalnızca biri tiroid bezine etki eder - tiroid uyarıcı hormon veya TSH'dir. Kandaki tiroid hormonlarının düzeyi ve hipotalamustan gelen sinyaller TSH salınımını uyarır veya inhibe eder. Örneğin kandaki tiroksin miktarı azsa hem hipofiz bezi hem de hipotalamus bunu bilecektir. Hipofiz bezi, tiroid bezinden hormon salınımını aktive eden TSH'yi hemen salgılayacaktır.

Humoral düzenleme, insan vücudunun fizyolojik fonksiyonlarının kan, lenf ve doku sıvısı yoluyla koordinasyonudur. Humoral düzenleme, biyolojik olarak aktif maddeler - hücre içi, hücresel, doku, organ ve sistem seviyelerinde vücut fonksiyonlarını düzenleyen hormonlar ve sinir uyarılarını ileten aracılar tarafından gerçekleştirilir. Hormonlar, endokrin bezleri (endokrin) ve ayrıca dış salgı bezleri (doku - mide duvarları, bağırsaklar ve diğerleri) tarafından üretilir. Hormonlar çeşitli organların metabolizmasını ve aktivitesini etkiler ve onlara kan yoluyla girer. Hormonlar aşağıdaki özelliklere sahiptir: Yüksek biyolojik aktivite; Özgüllük – belirli organlar, dokular ve hücreler üzerindeki etkiler; Dokularda hızla yok edilirler; Moleküllerin boyutu küçüktür ve kılcal damarların duvarlarından dokulara kolayca nüfuz eder.

Adrenal bezler - eşleştirilmiş omurgalıların endokrin bezleri hayvanlar ve kişi. Zona glomerulosa adı verilen hormonları üretir. mineralkortikoidler. Bunlar şunları içerir: :Aldosteron (temel mineralokortikosteroid hormonu adrenal korteks) Kortikosteron (önemsiz ve nispeten aktif olmayan glikokortikoid hormonu). Mineralkortikoidler artar yeniden emilim Böbreklerde Na+ ve K+ atılımı. Işın bölgesinde oluşur glikokortikoidler, içeren: Kortizol. Glukokortikoidlerin neredeyse tüm metabolik süreçler üzerinde önemli bir etkisi vardır. Eğitimi teşvik ediyorlar glikoz itibaren yağ Ve amino asitler(glukoneojenez), baskı yapmak iltihaplı, bağışıklık Ve alerjik reaksiyonlar, proliferasyonun azaltılması bağ dokusu ve ayrıca duyarlılığı artırın duyu organları Ve sinir sistemi uyarılabilirliği. Örgü bölgesinde üretilir seks hormonları (androjenleröncü maddeler olan estrojen). Bu seks hormonları, salgılanan hormonlardan biraz farklı bir rol oynar. gonadlar. Adrenal medulla hücreleri üretir katekolaminler - adrenalin Ve norepinefrin . Bu hormonlar kan basıncını artırır, kalp fonksiyonlarını artırır, bronş tüplerini genişletir ve kan şekeri düzeylerini yükseltir. Dinlenme halindeyken sürekli olarak az miktarda katekolamin salgılarlar. Stresli bir durumun etkisi altında, adrenal medulla hücreleri tarafından adrenalin ve norepinefrin salgılanması keskin bir şekilde artar.

Dinlenme membran potansiyeli, pozitif potasyum iyonlarının hücreden sızması ve sodyum-potasyum pompasının elektrojenik etkisinden kaynaklanan, hücre içindeki pozitif elektrik yüklerinin eksikliğidir.

Aksiyon potansiyeli (AP). Hücreye etki eden tüm uyaranlar öncelikle PP'de bir azalmaya neden olur; kritik bir değere (eşiğe) ulaştığında, aktif bir yayılan yanıt (PD) meydana gelir. AP genliği yaklaşık = 110-120 mv. AP'yi, onu uyarıya verilen diğer hücre tepkisi biçimlerinden ayıran karakteristik bir özelliği, "ya hep ya hiç" kuralına uymasıdır; yani, yalnızca uyarı belirli bir eşik değerine ulaştığında ve frekansta daha fazla bir artış olduğunda ortaya çıkar. uyaranın yoğunluğu artık genliği veya AP süresini etkilemez. Aksiyon potansiyeli uyarılma sürecinin en önemli bileşenlerinden biridir. Sinir liflerinde duyu uçlarından uyarılmanın iletilmesini sağlar ( reseptörler) sinir hücresinin gövdesine ve ondan çeşitli sinir, kas veya glandüler hücrelerde bulunan sinaptik uçlara. PD'nin sinir ve kas lifleri boyunca iletimi sözde gerçekleştirilir. yerel akımlar veya uyarılmış (depolarize) ve ona bitişik zarın dinlenme bölümleri arasında ortaya çıkan etki akımları.

Postsinaptik potansiyeller (PSP'ler), sinir veya kas hücrelerinin zarının sinaptik terminallere doğrudan bitişik alanlarında ortaya çıkar. Birkaç mertebesinde bir genliğe sahiptirler mv ve süre 10-15 msn. PSP'ler uyarıcı (EPSP) ve inhibe edici (IPSP) olarak ikiye ayrılır.

Jeneratör potansiyelleri, hassas sinir uçları - reseptörlerin zarında ortaya çıkar. Genlikleri birkaç mertebesindedir mv ve reseptöre uygulanan uyarının gücüne bağlıdır. Jeneratör potansiyellerinin iyonik mekanizması henüz yeterince araştırılmamıştır.

Aksiyon potansiyeli

Aksiyon potansiyeli, sinir, kas ve bazı glandüler hücreler uyarıldığında meydana gelen membran potansiyelindeki hızlı bir değişikliktir. Oluşumu, zarın iyonik geçirgenliğindeki değişikliklere dayanmaktadır. Bir aksiyon potansiyelinin gelişiminde birbirini takip eden dört dönem ayırt edilir: yerel tepki, depolarizasyon, repolarizasyon ve iz potansiyelleri.

Sinirlilik, canlı bir organizmanın fizikokimyasal ve fizyolojik özelliklerini değiştirerek dış etkilere yanıt verme yeteneğidir. Sinirlilik, fizyolojik parametrelerin mevcut değerlerinde, istirahatteki değişimlerini aşan değişikliklerle kendini gösterir. Sinirlilik, tüm biyosistemlerin hayati aktivitesinin evrensel bir tezahürüdür. Bir organizmanın tepkisine neden olan bu çevresel değişiklikler, protozoadaki yaygın protoplazmik reaksiyonlardan, insanlarda karmaşık, oldukça özelleşmiş reaksiyonlara kadar geniş bir reaksiyon repertuarını içerebilir. İnsan vücudunda sinirlilik genellikle sinir, kas ve glandüler dokuların bir sinir impulsu üretme, kas kasılması veya maddelerin (tükürük, hormonlar vb.) salgılanması şeklinde yanıt verme özelliği ile ilişkilidir. Sinir sistemi olmayan canlılarda sinirlilik, hareketlerde kendini gösterebilir. Böylece amipler ve diğer protozoalar, yüksek tuz konsantrasyonlarına sahip, elverişsiz çözeltiler bırakırlar. Ve bitkiler, ışık emilimini en üst düzeye çıkarmak (ışığa doğru uzanmak) için sürgünlerin konumunu değiştirir. Sinirlilik, canlı sistemlerin temel bir özelliğidir: Onun varlığı, canlıları cansızlardan ayıran klasik bir kriterdir. Sinirliliğin tezahürü için yeterli uyaranın minimum büyüklüğüne algı eşiği denir. Bitkilerde ve hayvanlarda sinirlilik fenomeni pek çok ortak noktaya sahiptir, ancak bitkilerdeki tezahürleri hayvanların olağan motor ve sinir aktivite biçimlerinden keskin bir şekilde farklıdır.

Uyarılabilir dokuların tahriş yasaları: 1) kuvvet kanunu- uyarılabilirlik eşik kuvveti ile ters orantılıdır: eşik kuvveti ne kadar büyükse, uyarılabilirlik o kadar az olur. Ancak uyarılmanın gerçekleşmesi için uyarının kuvveti tek başına yeterli değildir. Bu rahatsızlığın bir süre sürmesi gerekiyor; 2) zaman kanunu uyaranın eylemi. Aynı kuvvet farklı dokulara uygulandığında, belirli bir dokunun spesifik aktivitesini, yani uyarılabilirliğini gösterme yeteneğine bağlı olarak farklı tahriş süreleri gerekli olacaktır: yüksek uyarılabilirliğe sahip doku için en az süre gerekli olacaktır ve Düşük uyarılabilirliğe sahip doku için en uzun süre. Dolayısıyla uyarılabilirlik, uyarının süresiyle ters orantılıdır: Uyarının süresi ne kadar kısa olursa, uyarılabilirlik de o kadar büyük olur. Dokunun uyarılabilirliği yalnızca tahrişin gücü ve süresi ile değil, aynı zamanda üçüncü yasa ile belirlenen tahrişin gücündeki artış hızı (hızı) ile de belirlenir - tahrişin gücündeki artış hızı kanunu(uyaran gücünün etki zamanına oranı): uyarılma gücündeki artış oranı ne kadar büyükse, uyarılabilirlik o kadar az olur. Her dokunun tahrişin şiddetinde kendine ait bir artış eşiği vardır.

Bir dokunun tahrişe tepki olarak spesifik aktivitesini değiştirebilme yeteneği (uyarılabilirlik), eşik kuvvetinin büyüklüğüne, uyarının süresine ve tahrişin şiddetinin artış hızına (hızına) ters bağlıdır.

Depolarizasyonun kritik seviyesi, aksiyon potansiyelinin oluştuğu membran potansiyelinin değeridir. Kritik depolarizasyon seviyesi (CLD), uyarılabilir bir hücrenin zarının, lokal potansiyelin bir aksiyon potansiyeline dönüştüğü elektriksel potansiyel seviyesidir.

Eşik altı uyaranlara yerel bir yanıt oluşur; zayıflamayla birlikte 1-2 mm'ye yayılır; artan uyaran gücüyle birlikte artar, yani “kuvvet” yasasına uyar; Özetle - tekrarlanan sık eşik altı uyarımla artar 10 - 40 mV artar.

Sinaptik iletimin kimyasal mekanizması, elektriksel olanla karşılaştırıldığında, sinapsın temel işlevlerini daha etkili bir şekilde sağlar: 1) tek yönlü sinyal iletimi; 2) sinyal amplifikasyonu; 3) birçok sinyalin bir postsinaptik hücrede yakınsaması, sinyal iletiminin esnekliği.

Kimyasal sinapslar iki tür sinyal iletir; uyarıcı ve engelleyici. Uyarıcı sinapslarda, presinaptik sinir uçlarından salınan nörotransmiter, postsinaptik membranda uyarıcı bir sinaptik sonrası potansiyele - lokal depolarizasyona ve inhibitör sinapslarda - kural olarak hiperpolarizasyona neden olan inhibitör bir postsinaptik potansiyele neden olur. İnhibitör postsinaptik potansiyel sırasında membran direncinde meydana gelen azalma, uyarıcı postsinaptik akıma kısa devre yaptırır, böylece uyarım iletimini zayıflatır veya bloke eder.

Hücrenin kimyasal bileşimi

Organizmalar hücrelerden oluşur. Farklı organizmaların hücreleri benzer kimyasal bileşimlere sahiptir. Canlı organizmaların hücrelerinde yaklaşık 90 element bulunur ve bunların yaklaşık 25'i hemen hemen tüm hücrelerde bulunur. Hücredeki içeriklerine göre kimyasal elementler üç büyük gruba ayrılır: makro elementler (%99), mikro elementler (%1), ultramikro elementler (%0,001'den az).

Makro elementler arasında oksijen, karbon, hidrojen, fosfor, potasyum, kükürt, klor, kalsiyum, magnezyum, sodyum, demir bulunur. Mikro elementler arasında manganez, bakır, çinko, iyot, flor bulunur. Ultra mikro elementler arasında gümüş, altın, brom, selenyum bulunur.

Herhangi bir elementin eksikliği, her elementin belirli bir rol oynaması nedeniyle hastalığa ve hatta vücudun ölümüne yol açabilir. Birinci grubun makroelementleri, biyopolimerlerin (proteinler, karbonhidratlar, nükleik asitler ve lipidler) temelini oluşturur; bunlar olmadan yaşamın imkansız olduğu. Kükürt bazı proteinlerin bir parçasıdır, fosfor nükleik asitlerin bir parçasıdır, demir hemoglobinin bir parçasıdır ve magnezyum klorofilin bir parçasıdır. Kalsiyum metabolizmada önemli bir rol oynar.Hücrede bulunan bazı kimyasal elementler inorganik maddelerin (mineral tuzları ve su) bir parçasıdır.

Mineral tuzlar hücrede kural olarak katyonlar (K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+) ve anyonlar (HPO 2-/4, H2PO -/4, CI -, HCO) formunda bulunur 3), oranı hücrelerin yaşamı için önemli olan ortamın asitliğini belirler.

Canlı doğadaki inorganik maddelerden büyük rol oynar su.
Çoğu hücrenin önemli bir kütlesini oluşturur. Beyin hücrelerinde ve insan embriyosunda çok fazla su bulunur: %80'den fazlası su; yağ dokusu hücrelerinde - sadece% 40. Yaşlandıkça hücrelerdeki su içeriği azalır. Suyun %20'sini kaybeden kişi ölür.Suyun kendine has özellikleri, onun vücuttaki rolünü belirler. Suyun yüksek ısı kapasitesinden - ısıtma sırasında büyük miktarda enerji tüketiminden - kaynaklanan termoregülasyonda rol oynar. Su - iyi çözücü. Polariteleri nedeniyle molekülleri pozitif ve negatif yüklü iyonlarla etkileşime girerek maddenin çözünmesini teşvik eder. Su ile ilgili olarak, tüm hücre maddeleri hidrofilik ve hidrofobik olarak ikiye ayrılır.

Hidrofilik(Yunanca'dan hidro- su ve evlat- aşk) suda çözünen maddelere denir. Bunlar iyonik bileşikleri (örneğin tuzlar) ve bazı iyonik olmayan bileşikleri (örneğin şekerler) içerir.

Hidrofobik(Yunanca'dan hidro- su ve Phobos- korku) suda çözünmeyen maddelerdir. Bunlar arasında örneğin lipitler bulunur.

Su, hücrede sulu çözeltilerde meydana gelen kimyasal reaksiyonlarda önemli bir rol oynar. Vücudun ihtiyaç duymadığı metabolik ürünleri çözer ve böylece vücuttan atılmasını teşvik eder. Hücredeki yüksek su içeriği bunu sağlar esneklik. Su, hücre içinde veya hücreden hücreye çeşitli maddelerin hareketini kolaylaştırır.

İnsan vücudundaki inorganik bileşikler.

Su. Hücreyi oluşturan inorganik maddelerin en önemlisi sudur. Miktarı toplam hücre kütlesinin% 60 ila 95'i arasında değişir. Su, genel olarak hücrelerin ve canlı organizmaların yaşamında hayati bir rol oynar. Bileşimlerinin bir parçası olmasının yanı sıra birçok organizma için aynı zamanda bir yaşam alanıdır. Suyun bir hücredeki rolü, esas olarak moleküllerinin küçük boyutu, moleküllerinin polaritesi ve birbirleriyle hidrojen bağları oluşturma yetenekleriyle ilişkili benzersiz kimyasal ve fiziksel özellikleriyle belirlenir. Biyolojik sistemlerin bir bileşeni olan su, aşağıdaki temel işlevleri yerine getirir: 1- Su- evrensel çözücü tuzlar, şekerler, alkoller, asitler vb. gibi polar maddeler için. Suda yüksek oranda çözünen maddelere denir. hidrofilik. 2- Su, polar olmayan maddeleri çözmez ve onlarla hidrojen bağı oluşturamadığı için onlarla karışmaz. Suda çözünmeyen maddelere denir hidrofobik. Hidrofobik moleküller veya bunların parçaları su tarafından itilir ve su varlığında birbirlerini çekerler. Bu tür etkileşimler, membranların yanı sıra birçok protein molekülü, nükleik asit ve bir dizi hücre altı yapının stabilitesinin sağlanmasında önemli bir rol oynar. .3- Su yüksek spesifikliğe sahiptir ısı kapasitesi. 4- Su karakterize edilir yüksek buharlaşma ısısı, yani. yani moleküllerin vücudu soğuturken aynı zamanda önemli miktarda ısıyı taşıma yeteneği. 5- Bu yalnızca suyun karakteristik özelliğidir yüksek yüzey gerilimi. 6- Su sağlar maddelerin hareketi hücrede ve vücutta maddelerin emilimi ve metabolik ürünlerin atılımı. 7- Bitkilerde su belirler turgor hücrelerde bulunur ve bazı hayvanlarda destek fonksiyonları, hidrostatik bir iskelettir (yuvarlak ve annelidler, derisi dikenliler). 8- Su ayrılmaz bir parçadır yağlama sıvıları(sinovyal - omurgalıların eklemlerinde, plevral - plevral boşlukta, perikardiyal - perikardiyal kesede) ve balçık(maddelerin bağırsaklarda hareketini kolaylaştırır, solunum yollarının mukozalarında nemli bir ortam yaratır). Tükürük, safra, gözyaşı, sperm vb.nin bir parçasıdır.

Mineral tuzlar. Modern kimyasal analiz yöntemleri, canlı organizmaların bileşiminde periyodik tablonun 80 elementini ortaya çıkarmıştır. Kantitatif bileşimlerine göre üç ana gruba ayrılırlar. Makro elementler organik ve inorganik bileşiklerin büyük bir kısmını oluşturur, konsantrasyonları vücut ağırlığının %60 ila %0,001'i arasında değişir (oksijen, hidrojen, karbon, nitrojen, kükürt, magnezyum, potasyum, sodyum, demir, vb.). Mikro elementler çoğunlukla ağır metallerin iyonlarıdır. Organizmalarda %0,001 - %0,000001 (manganez, bor, bakır, molibden, çinko, iyot, brom) miktarında bulunur. Ultramikro elementlerin konsantrasyonu% 0,000001'i geçmez. Organizmalardaki fizyolojik rolleri henüz tam olarak açıklanamamıştır. Bu grup uranyum, radyum, altın, cıva, sezyum, selenyum ve diğer birçok nadir elementi içerir. Sadece içerik değil, hücredeki iyonların oranı da önemlidir. Hücre yüzeyindeki ve hücre içindeki katyon ve anyonların miktarları arasındaki fark, oluşumunu sağlar. Aksiyon potansiyeli , sinir ve kas uyarımının ortaya çıkmasının altında yatan şey.

Dünya'da yaşayan canlı organizmaların dokularının büyük bir kısmı organojenik elementlerden oluşur: oksijen, karbon, hidrojen ve nitrojen, esas olarak organik bileşiklerin oluşturulduğu proteinler, yağlar, karbonhidratlar.