В чем сходство и отличие химического состава живой клетки и неживой природы.
Составные части организма — клетки, ткани, органы — в сумме ещё не представляют собой организм. Лишь их соединение в порядке, исторически сложившемся в процессе эволюции, и их взаимодействие образуют целостную систему — организм, которому присущи определённые свойства:
1. единство химического состава — в состав живых организмов входят те же элементы, что и в объекты неживой природы, но в ином соотношении: в живых организмах 98% химического состава приходится на 4 элемента — С-углерод, O-кислород, N-азот, H-водород; живые организмы построены в основном из 4 крупных групп сложных органических молекул — нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов и жиров;
2. обмен веществ: все живые организмы поглощают из окружающей среды необходимые для жизни вещества и выделяют продукты жизнедеятельности, при этом происходят химические превращения веществ (в отличие от неживой природы, где обмен веществами представляет собой их простой перенос с одного места на другое или изменение агрегатного состояния); обмен веществ обеспечивает гомеостаз — постоянство химического состава и строения частей организма и, соответственно, постоянство их функционирования;
3. самовоспроизведение* , или репродукция — образование новых структур на основе информации, заложенной в ДНК; это одно из основных свойств живого, тесно связанное с явлением наследственности;
4. наследственность — способность организма обеспечивать передачу своих признаков из поколения в поколение;
5. изменчивость — способность организмов приобретать новые свойства и признаки; эта способность лежит в основе естественного отбора;
5. рост и развитие; способность к развитию — всеобщее свойство материи, в результате развития возникает новое качественное состояние системы; развитие живых форм представлено онтогенезом — индивидуальным развитием, и филогенезом — историческим развитием видов;
6. раздражимость — свойство живых организмов избирательно реагировать на внешние воздействия;
7. дискретность (от лат. discretus = прерывистый, разделённый) — всеобщее свойство материи: атом состоит из элементарных частиц, молекулы — из атомов, простые молекулы входят в состав сложных соединений и т.д.; жизнь на Земле также проявляется в виде дискретных форм: любой вид организмов состоит из отдельных особей, тело каждой высокоорганизованной особи — из обособленных и ограниченных в пространстве, но тем не менее тесно взаимодействующих между собой частей, органы состоят из отдельных тканей и клеток и т.д.; дискретность строения организма — основа его структурной упорядоченности, она создаёт возможность постоянного самообновления организма путём замены «износившихся» элементов (ферментов, молекул, целых клеток) без прекращения выполняемой функции;
8. саморегуляция (авторегуляция) — способность организмов обеспечивать постоянство своего химического состава и физиологических процессов в постоянно меняющихся условиях среды;
9. ритмичность — периодические изменения интенсивности физиологических функций с различными периодами колебаний (напр., суточные ритмы сна и бодрствования, сезонные колебания активности и спячки у некоторых животных и др.); ритмичность обеспечивает согласование функций организма с окружающей средой;
10. энергозависимость — живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступает энергия и материя из окружающей среды, т.е. являются открытыми системами.
Химический состав клетки. Роль воды и неорганических веществ в жизнедеятельности клетки.
1. Элементарный состав клетки. Сходство химического состава клеток разных организмов как доказательство их родства. Основные химические элементы, входящие в состав клетки: кислород, углерод, водород, азот, калий, сера, фосфор, хлор, магний, натрий, кальций, железо.
2. Роль различных химических элементов в клетке. Кислород, углерод, водород и азот — основные химические элементы, из которых состоят молекулы органических веществ. Такие элементы, как калий, натрий и хлор, — входят в состав плазмы крови
Источник
Различие между живой и неживой природой
Все клетки животных и растительных организмов, а также микроорганизмов сходны по химическому составу, что свидетельствует о единстве органического мира.
Но нет ни одного химического элемента, содержащегося в живых организмах, который не был бы найден в телах неживой природы. Это подтверждает мнение о единстве материи.
В основном клетки живых существ построены из органических веществ.
В состав клеток входят и неорганические соединения. За исключением воды, они составляют незначительную долю по сравнению, с содержанием органических веществ.
В то время как неорганические соединения существуют и в неживой природе, органические соединения характерны только для живых организмов.
В этом существенное различие между живой и неживой природой.
Проявляется на уровне их химического состава. Если земная кора на 90% состоит из О, Si, Al и Na, то в живых организмах около 95 % составляют C, H, O, N.
Все клетки, независимо от уровня организации, сходны по химическому составу. В живых организмах обнаружено около 80 химических элементов периодической системы Д.И.Менделеева.
Для 24 элементов известны функции, которые они выполняют в клетке. Эти элементы называются биогенными (рис. 4.1, 4.2).
По количественному содержанию в живом веществе элементы делятся на три категории:
Макроэлементы (органогены):
O, C, H, N — около 98% от массы клетки, элементы 1-ой группы, из которых преимущественно состоят органические вещества (белки, углеводы, жиры и т.д.).
Углерод. Он в большей степени, чем все остальные элементы на Земле, способен образовывать крупные молекулы, может соединяться с другими атомами углерода в цепи и кольца. В результате получается сложные молекулы огромного размера, характеризующиеся «бесконечным» разнообразием.
Высокое содержание кислорода и водорода в живых организмах бесспорно связано с наличием окислительных и восстановительных свойств, соответственно.
Азот входит в состав органических веществ, имеющих первостепенное значение для жизненных процессов — белков и нуклеиновых кислот.
K, Na, Ca, Mg, S, P, Cl, Fe — 1,9 % от массы клетки, элементы 2-ой группы. К макроэлементам относят элементы, концентрация которых превышает 0,001%. Они составляют основную массу живого вещества клетки.
Микроэлементы:
(Zn, Mn, Cu, Co, Mo и многие другие),доля которых составляет от 0,001% до 0,000001% (0,1 % массы клетки). Входят в состав биологически активных веществ — ферментов, витаминов и гормонов.
Ультрамикроэлементы:
(Au, U, Ra и др.), концентрация которых не превышает 0,000001%. Роль большинства элементов этой группы до сих пор не выяснена (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Химические элементы клеток
Рис. 4.2. Процентное содержание химических элементов в клетке
Молекулярный состав клетки Химические элементы, входящие в состав клеток, образуют неорганические и органические вещества. Неорганическими (минеральными) веществами называют относительно простые вещества, встречающиеся как в неживой, так и в живой природе.
Многообразные соединения углерода, синтезируемые преимущественно живыми организмами, называют органическими веществами (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Содержание в клетках химических соединений
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник