Биохимические составляющие живого вещества

К стероидам относится также холестерол — важный компонент клеточных мембран. Представителем группы стеринов является холестерин. Кроме регулирования проницаемости мембран он участвует в образовании желчных кислот, гормонов половых желез и коры надпочечников, витамина D в коже. Холестерин содержится только в животных продуктах и присутствует в крови в виде двух фракций: более твердой, плохо растворимой (высокой плотности) и жидкой (низкой плотности). Избыток его первой фракции в организме приводит к образованию камней и холестериновых «бляшек» всердечно-сосудистойсистеме. Витамины — это малые органические молекулы. Они имеют высокую биологическую активность даже в небольшой концентрации, разделяются на жирорастворимые (A, D, Е, К) и водорастворимые (В, С, Н, Р).

Обобщая обзор биохимических элементов, принимающих активное участие в процессах жизнедеятельности биологических объектов, отметим, что «азбука» живого — это 20 аминокислот, пять оснований, два углевода и один фосфат. Существование небольшого числа одних и тех же молекул во всех живых организмах показывает, что все

 

7.Роль воды для живых организмов

В заключение моего реферата о биохимии живого вещества рассмотрим роль воды в жизни, поскольку из нее в основном состоят почти все живые существа, да и сама жизнь, по гипотезе Опарина, зародилась в теплом первобытном океане. Вода является одним из наиболее распространенных веществ на Земле и покрывает большую часть поверхности нашей планеты. Как заметил Антуан деСент-Экзюпери(1900—1944),«нельзя сказать, что вода необходима для жизни — она и есть жизнь».

11Всеобъемлющая роль воды для жизни обусловлена ее уникальными свойствами. Молекулы воды связываются друг с другом водородной связью и обладают полярными свойствами. Это позволяет воде быть очень хорошим растворителем, в котором происходит диссоциация, и ионы растворенного вещества легче перемещаются в растворе. Активность биохимических реакций в водной среде клетки значительно возрастает. Молекулы воды при диссоциации «растаскивают» ионы полярных молекул. Например, растворение в воде поваренной соли NaCl: отрицательные ионы гидроксида ОН- притягивают положительные ионы Na+, a положительные протоны Н+ или ионы гидроксония Н2O+ — отрицательные ионыСl-.В этом проявляютсягидрофильные свойства веществ с полярными молекулами.

Неполярные соединения, например липиды, в воде не растворяются и образуют с водой поверхности раздела, которые «работают», как мембраны. Именно на этих поверхностях протекают многие химические реакции, и физика процессов не только перемещений ионов и электронов в клетке, но и потоков воды во многом зависит от поверхностных свойств. Молекулы воды могут слипаться друг с другом (когезия) и с другими веществами{адгезия), в частности, сильное поверхностное натяжение воды обусловлено адгезией. Кроме того, полярные молекулы воды сильно притягиваются любой электрически заряженной поверхностью. Вещества с неполярными молекулами обладаютгидрофобными свойствами.

Поэтому вода является не только средой, где протекают биохимические реакции, но и активным участником различных кинетических процессов переноса веществ в организме. Вода имеет высокие теплопроводность и теплоемкость. Благодаря первому свойству тепло от происходящих химических реакций равномерно распределяется по объему и устраняется перегрев организма. В силу высокой теплоемкости даже для незначительного повышения температуры организма требуется большее количество энергии. Высокие теплофизические свойства воды обеспечивают стабильность среды организма и постоянство протекания биохимических процессов при низких температурах, имеющихся в нормальном живом организме теплокровных животных. Высокая теплоемкость воды позволяет океанам поглощать и отдавать огромные количества тепла без значительного изменения температуры воды и воздуха, что обеспечивает относительное постоянство температуры окружающей среды, необходимое для протекания биологических процессов. Тепловые свойства воды наиболее подходят для функционирования организма, например, высокая температура кипения воды, обусловленная большой скрытой теплотой кипения и парообразования, с одной стороны, обеспечивает жизнедеятельность организма при низких температурах (в газообразном состоянии молекулы веществ просто раз летелись бы!), а с другой, — означает, что поскольку на испарение требуется энергия, то при процессе испарения происходит охлаждение организма (это мы неоднократно ощущаем на себе: перегрев тела устраняется потоотделением).

Вода по сравнению с другими жидкостями имеет высокую температуру замерзания и при образовании льда выделяет значительную теплоту кристаллизации, что уменьшает вероятность замерзания воды в клетках организма. Максимальная плотность воды наблюдается при 4 °С, т.е. выше температуры замерзания. Поэтому при охлаждении от 4 °С до О °С плотность воды в жидком состоянии больше, чем в твердом, и лед образуется сначала у поверхности воды и только затем наращивается до дна (например, водоема или реки). С позиции сохранения жизнедеятельности в водной среде это очень важно, так как наружный лед изолирует водоем от внешнего холода, а вода со дна при температурах выше 4 °С, поднимаясь вверх, способствует переносу питательных веществ по всему объему воды и сохранению жизни. Что касается внутренней водной среды организма, то образование льда, проходящее с увеличением объема, разрушает тонкие структуры клеток и вызывает их гибель, как и гибель всего организма в целом.

Удивительным фактом можно считать, что вода, являясь основой жизни на Земле, до сих пор не слишком хорошо исследована на молекулярном уровне и во многом остается субстанцией с таинственными свойствами, выделяющими ее из всех остальных веществ. Так, недавно в воде были обнаружены кластеры молекул воды, которые образуются в результате самосборки. Они изменяют структуру воды и могут играть роль ячеек памяти.

 

 

 

Заключение

Живое вещество биосферы занимает ничтожное пространство в объёме всего земного шара. Ясно показано, что всё количество живых организмов Земли образует единое целое - живое вещество планеты.

Жизнь на Земле - самый выдающийся процесс на её поверхности, получающий живительную энергия Солнца и приводящий в движение (круговорот веществ) едва ли не все химические элементы таблицы Менделеева. Биосфера занимает часть земного пространства, охваченного жизнью с её активным химическим проявлением. Всё живое вещество по своей массе ничтожно мало по сравнению с массой любой из верхних оболочек земного шара (атмосферы, гидросферы).

 

 

Используемая литература:

 

1. Буданов В.Г., Мелехова О.П. Концепции современного естествознания. МГТУГА.М.1998.
2. Степин В.С, Кузнецов Л.И. Современная научная картина мира. М. Наука. 1977.
3. Дубинцева И.А. Концепции современного естествознания. Новосибирск. ЮКЭА.1997.
4. Горбачев В.В. Концепции современного естественного естествознания. М. «ОНИКС 21 век», «Мир и образование», 2003.
5. 5.Кузнецов О.А., Кузнецов П.Г. , Большаков Б.Е. Система ПРИРОДА-ОБЩЕСТВО-ЧЕЛОВЕК: устойчивое развитие. Москва-Дубна. Издательский дом «Ноосфера». 2000.

 

 

1 Дубинцева И.А. Концепции современного естествознания. Новосибирск. ЮКЭА.1997.

2 Горбачев В.В. Концепции современного естественного естествознания. М. «ОНИКС 21 век», «Мир и образование», 2003.

3 Горбачев В.В. Концепции современного естественного естествознания. М. «ОНИКС 21 век», «Мир и образование», 2003.

4 Горбачев В.В. Концепции современного естественного естествознания. М. «ОНИКС 21 век», «Мир и образование», 2003.

5 Концепции современного естествознания: учеб. пособие для студ. вузов / Татьяна Яковлевна Дубнищева. — 6-е изд., испр. и доп. — М.: Издательский центр «Академия», 2006. — 608 с.

6 Буданов В.Г., Мелехова О.П. Концепции современного естествознания. МГТУГА.М.1998.

7 Буданов В.Г., Мелехова О.П. Концепции современного естествознания. МГТУГА.М.1998.

8 Горбачев В.В. Концепции современного естественного естествознания. М. «ОНИКС 21 век», «Мир и образование», 2003.

9 Горбачев В.В. Концепции современного естественного естествознания. М. «ОНИКС 21 век», «Мир и образование», 2003.

10 Горбачев В.В. Концепции современного естественного естествознания. М. «ОНИКС 21 век», «Мир и образование», 2003.

11 Степин В.С, Кузнецов Л.И. Современная научная картина мира. М. Наука. 1977