Skład chemiczny organizmów i oddziaływania

1.Związki nieorganiczne

Zazwyczaj nie zawierają w swojej budowie atomów węgla. Do wyjątków należą $CO_2$ i $H_2CO_3$ oraz jego sole. Do związków nieorganicznych zaliczono wodę i sole mineralne.

2.Związki organiczne

Ich podstawowym składnikiem jest węgiel. Tworzą duże i złożone cząsteczki, takie jak sacharydy, lipidy, białka i kwasy nukleinowe.

3.Makroelementy

To pierwiastki, których zawartość w suchej masie komórek wynosi $0{,}01\%$ lub więcej. Należą do nich pierwiastki biogenne: C, H, O, N, S, P oraz Ca, Mg, K, Na, Cl.

4.Mikroelementy

To pierwiastki, których zawartość w suchej masie komórek wynosi poniżej $0{,}01\%$. W materiale wymieniono: Fe, I, Cu, Co, F.

5.Sucha masa

Masa lub część masy organizmów po odparowaniu wody, wyrażona w gramach.

6.Pierwiastki biogenne

Są głównymi składnikami związków organicznych budujących wszystkie organizmy. Należą do nich: C, H, O, N, S, P.

7.Wiązania chemiczne

Łączą atomy pierwiastków w cząsteczki lub związki chemiczne. W ich tworzeniu uczestniczą elektrony walencyjne, a rodzaj wiązania zależy od elektroujemności atomu.

8.Wiązanie kowalencyjne

Powstaje w wyniku uwspólnienia par elektronowych przez atomy, które tworzą cząsteczkę. Może być niespolaryzowane lub spolaryzowane.

9.Wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane

Tworzy się, gdy atomy mają taką samą elektroujemność. Oznacza to brak przesunięcia pary elektronowej.

10.Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane

Powstaje, gdy różnica elektroujemności wynosi od $0{,}3$ do $1{,}7$. Wtedy para elektronowa jest przesunięta w stronę bardziej elektroujemnego atomu.

11.Wiązanie jonowe

Powstaje między pierwiastkami, między którymi różnica elektroujemności wynosi $1{,}7$ i więcej. Jest skutkiem przyciągania się jonu dodatniego i jonu ujemnego.

12.Oddziaływania międzycząsteczkowe

Powodują odpychanie albo przyciąganie wolnych atomów lub cząsteczek. Należą do nich: oddziaływania dipol-dipol i jon-dipol, wiązania wodorowe, siły van der Waalsa i oddziaływania hydrofobowe.

13.Wiązanie wodorowe

Powstaje pomiędzy atomem wodoru a atomem silnie elektroujemnego pierwiastka, np. O, N, F. Występuje między cząsteczkami wody oraz między łańcuchami polipeptydowymi i DNA. Oznacza się je kropkami, np. $(O-H\cdots N)$.

14.Siły van der Waalsa

Występują pomiędzy cząsteczkami niepolarnymi. Są słabsze od wiązań wodorowych. W materiale podano, że umożliwiają np. chodzenie geckonom po szybach.

15.Oddziaływania hydrofobowe

Powstają, gdy w środowisku wodnym znajdą się cząsteczki, które nie są dipolami, np. tłuszcze. Powstają między wodą a tłuszczami i mają znaczenie przy tworzeniu się błon biologicznych.

16.Rola wapnia

Wapń jest niezbędny do funkcjonowania komórek mięśniowych i nerwowych, bierze udział w krzepnięciu krwi, jest składnikiem ściany komórkowej u roślin oraz szkieletów kręgowców i elementów wzmacniających ciało bezkręgowców.

17.Rola magnezu

Magnez jest składnikiem chlorofilu jako atom centralny, uczestniczy w składaniu podjednostek rybosomów i jest aktywatorem wielu enzymów.

18.Rola sodu i potasu

Sód i potas są elementami pompy sodowo-potasowej, która umożliwia przekazywanie impulsów nerwowych. Potas dodatkowo wpływa na skurcze mięśni, ciśnienie osmotyczne w komórce oraz mechanizm otwierania i zamykania aparatów szparkowych.

19.Rola żelaza

Żelazo jest składnikiem białek złożonych, np. hemoglobiny i mioglobiny, katalizatorem reakcji syntezy chlorofilu oraz wchodzi w skład wielu enzymów.

20.Rola jodu, fluoru i kobaltu

Jod jest składnikiem hormonów tarczycy i wpływa na tempo przemiany materii. Fluor zwiększa mineralizację tkanek zębów, ogranicza wzrost bakterii próchnicotwórczych i chroni zęby. Kobalt jest składnikiem witaminy B12 i odpowiada za syntezę czerwonych krwinek, kwasów nukleinowych i węglowodanów.