Tulajdonságainak és biológiai szerepe a biogén elemek
És más szerv-elemek
Tulajdonságainak és biológiai szerepe a biogén elemek.
Carbon. Ez a tétel tartozik a legfőbb szerepet kialakulását Biológiai. A szénatomok miatt szerkezeti jellemzői a külső elektronsugár héj (négy elektron gerjesztett állapotban kialakítására képes SP 3. SP 2 és SP-hibridizáció), és a forma egy erős energia-csatlakozó - egyszerű, dupla vagy tripla. Ezek egymáshoz kapcsolt egyenes, elágazó láncú és ciklikus. Azáltal, szövetkezik, hogy maga hetero forma zárt heterociklusos vegyületek. Között a heterociklusok, vannak nagy számú biológiailag aktív vegyületek.
Jelenleg, az összeg a szerves anyagok a természetben létező vagy szintetikusan kialakított mintegy 10 millió általa tartozik, és a nagy számú bio-szerves vegyületek -. Biopolymers (fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok) bioregulators
(Enzimek, hormonok, vitaminok) és a szintetikus fiziológiailag aktív anyagok. Ezek a tárgyak a tanulmány Bioorganic Chemistry, amely tanulmányozza a kémiai szerkezete és tulajdonságai szénvegyületek, amelyek részei az organizmusok.
Mivel a szénatomok lehetnek különböző oxidációs állapotban, és ugyanabban a molekulák különböző oxidációs állapotban, ez is okoz a különböző vegyületek ezt az elemet.
A szervetlen szénvegyületek, megemlítjük különösen annak oxidok - CO2 és CO.
Szén-monoxiddal vagy szén-monoxid (CO) - egy színtelen, nagyon mérgező gáz közben keletkező tökéletlen égés üzemanyagok. Amint már említettük, a vér hemoglobin stabil komplex vegyület formák karbogemoglobin, hogy ellentétben a hemoglobin nem képes oxigén szállítására a tüdőből a szövetekbe. Ezért, még alacsony koncentrációban a CO a levegőben történik mérgezés az emberi test. Ellenszere mérgezés által a szén-monoxid gáz oxigén egy speciális nyomókamrában.
Hidrogén-cianid (HCN) normál körülmények között - jól oldódó folyadék. A vizes oldat - a hidrogén-cianid. Ez a sav és sói mérgező anyagok. Még apró adagokban letális a szervezetbe. A mechanizmus a toxikus hatás, hogy képez komplex vegyületek, különösen kétértékű kation vas, amely része az enzimek felelősek a légzést. És a minimális mennyiségű cianid sók légzőszervi bénulás.
De nyomokban cianid ionok képződnek a szervezetben, és használják őket, építeni néhány biológiai szerkezetek, mint például a tsianokobalomina (B12-vitamin). A molekula ez a vitamin cianid-ionokat ligandumjaiként összetételében a kelát komplexet.
Egy fontos szén-vegyület a szén-dioxid CO2 (szén-dioxid), amely a végtermék a biológiai oxidáció sejtjeiben különböző biológiai szubsztrátok - glükóz, lipidek, és kisebb mértékben - a fehérjék.
Kémiailag CO2 - savas-oxid, szénsav-anhidrid. Ez rosszul oldódik vízben. Szénsav - gyenge kétbázisú sav. Ezért, egy keverék sók e sav a szervezetben működik, mint egy puffer-rendszer a vér.
Hidrogént (H) és az oxigén (O). Emberben sozhderzhitsya körülbelül 10 tömeg% hidrogén és 62, 4% oxigént. Az ömlesztett Ezen elemek formájában kovalens vegyületek más nemfémek - szén, a nitrogén, a foszfor, a kén, amely biológiailag aktív anyagok, mint részét a szénhidrátok, fehérjék és zsírok. Mivel a hidrogén atomok elektrondonort, részt vesznek minden redox reakciókat a szervezetben. Ezek energiája elektronok használják kialakulását vegyületek, mint például ATP visokoenergeticheskih molekula, ADP és mások.
Továbbá, a hidrogén protonok játszanak fontos szerepet a fenntartásához sav-bázis egyensúlyt a szervezetben, a reakció katalizált oxidációja élelmiszer-molekulák, részt vesznek a emésztését, részeként sósav - fontos eleme a gyomornedv.
Legfontosabb ftsnktsionirovaniya Biosystems oxigén. Mivel egy elem-szerv-ez része egy hatalmas számú oxigént tartalmazó szerves biomolekulák - fehérjék, zsírok, foszfolipidek, nukleinsavak, enzimek, vitaminok, stb
Oxigén nélkül nem funktsilonirovat nem sejt egy élő szervezet, mert részt vesz a metabolikus reakciók mennek végbe a sejtek szintjén. Valamennyi oxidációs reakciókban, úgy viselkedik, mint egy oxidálószer, amely egy elektron-akceptor. Szerves anyagok oxidációja kíséri egy hatalmas energia felszabadulással felhalmozódott az energiában gazdag ATP kötvények és használják a különböző típusú organizmusok munkát.
Az oxigén ellátásához szükséges egyik legfontosabb folyamatokat - a légzést. Ez egy összetett, több lépésből álló folyamat. A kémiája ez a következő. Oxigén, haladva a tüdő a vér hemoglobin formájában oxihemoglobin, prenositsya szövetekben és sejtekben, ahol több folyamatok oxidációs szerves anyagok.
Így, az oxigén és a hidrogén hordozói redox reakciókat a szervezetben. Ezek fontos szerepet játszanak az energia anyagcserében, és mivel a fő energia mennyisége a szervezet által termelt oxidációs-redukciós folyamatok, amelyek úgynevezett biológiai oxidáció.
Nitrogén formák kovalens kötések egyéb molekulákkal 0organogenami amelyek könnyen hasítható enzimek.
Molekuláris nitrogén a légkörben nem szívódik fel az emberi test ebben a formában. Mivel nagy a termodinamikai stabilitása.
A biológiai folyamat atmoszferikus nitrogén ammóniává kötődést úgy végezzük, az enzim nitrogenáz. Ez a folyamat nagyon fontos, mert a nitrogénmegkötés előfeltétele az élet létezését.
Nitrogén formái a vegyületek sokaságát, és nerganicheskimi anyagokat vazhymi szempontjából a gyógyászatban alkalmazhatók az ammónia, sói dinitrogén és salétromsav.
Az ammónia alkalmazható az orvosi gyakorlatban az ammónia formájában (10% -os vizes ammónium-hidroxid-oldat).
A nitrogén-oxid, amely egy degradációs termékének, salétromsav és salétromossav az emberi test egy szabályozó a kardiovaszkuláris destelnosti és támogatja a hang az erek. Amikor kis mennyiségű felhasználása ilyen gyógyszerek például a nitroglicerin vagy amil-nitrit, amelyek yavlyayutya hatékony értágítók.
Kén - egy másik szerv-elemek. Az élő szervezetekben, egy részét a kéntartalmú aminosavak (cisztein, cisztin, metionin), fehérjék, lipidek, néhány, a vitaminok (B1 ,. B12, stb). és bioregulators - (inzulin). A nagy mennyiségű, hogy tartalmazza a keratin, a haj, a csont, az idegsejtek, a tömeghányad egy felnőtt körülbelül 0,16%.
Egy biokémiai szempontból funktsuiya elemntov ez a képessége, hogy egy kapcsolat típusát - S - S - álló polipeptid lánc fehérjék. Ezek a diszulfid-hidak támogatás postoenii térbeli konfigurációját a molekulák olyan fehérjék és a rendes működését állapotban.
Foszfor vegyületek azok vegyértékei Mauger mutatnak W és Y. A leginkább rezisztens is yaalyaetsya vegyületet egy vegyértéke Y, beleértve a biológiai jelentőségű Ortofoszforsav.
Foszfor az úgynevezett „elem az élet és a gondolkodás”, mivel ez fontos szerepet játszik az anyagcserében és az energia. A forma foszfátionok, hogy belép a szopás nukleotidok, amelyek a monomer egységek nukleinsavak (RNS, DNS). Nukleinsav - olyan polimerek, amelyek retenciós és átviheti örökletes inforomatsii. Egyes nukleotidok vesznek részt az anyagcserében, szolgáló koenzim.
Bioorganic molekulák, amelyek állnak a nitrogén-tartalmú bázisok, valamint pentóz-szénhidrátok nevezett nukleozidok. Nucleosides kölcsönható foszforsavval képeznek a mono-, di- és triadenozinfosfaty (AMP, ADP, ATP). Kötődése foszforsav alkotnak bioorganikus molekulákkal, ezek észterei vagy amidjai nevezett biológiai foszforiláció és az ATP-képződést ADP és szervetlen foszfát hívták oxidatív foszforiláció.
Az adenozin-foszfát tartalmazott a mitokondriumokban a sejtek, és részt vesznek az energia-metabolizmusban. Fontos szerepet játszik az ATP molekula, amely az energiaforrás, és az akkumulátor test. Ennek eredményeként, 30,5 kJ Gibbs mentes az ATP hidrolízis energiáját az enzim által ATPáz van allokálva 1 mol alkalmazott sav az izom-összehúzódást, bioszintézise fehérjék és nukleinsavak, és membrán transzport.
Jó vízoldható szervetlen foszfátok szerepelnek a foszfát-puffer-rendszert, amely kombinációban más pufferrendszerek amely állandó pH-érték a vér.
A foszfor az egyik fő összetevője a csont ásványi bázisok és fogak, és a fogzománc.
A test tartalmaz átlagosan 650 g-foszfátok, amelynek több mint 80% található a csontváz, és a fennmaradó mennyiségű intracelluláris és extracelluláris folyadékokban. A napi mértéke a szervezet foszfor sostavlyaet1,0 - 1,3 g A hiánya, főleg együtt kalcium és D-vitamin, fejleszteni angolkór.