Organisme humain- un système biologique ouvert. Le corps humain est un système à plusieurs niveaux. Il se compose de systèmes organiques, chaque système organique est constitué d'organes, chaque organe est constitué de tissus et les tissus sont constitués de cellules. Chaque cellule est un système d'organites interconnectés.

Le corps humain est un système ouvert qui échange constamment des substances et de l'énergie avec l'environnement. De là, l'oxygène pénètre dans le corps lors des échanges gazeux, ainsi que la nourriture, l'eau et les nutriments. Vers l’extérieur, le corps élimine le dioxyde de carbone, les débris alimentaires non digérés, l’urine, la sueur et les sécrétions des glandes sébacées.

Extérieurement, le corps reçoit de l'énergie thermique et des nutriments (protéines, graisses, glucides) dont les molécules accumulent de l'énergie chimique. Il est libéré lors de la dégradation de ces substances dans l’organisme. Une partie de l'énergie chimique est dépensée pour le processus de son activité vitale et l'excédent sous forme de chaleur est restitué à l'environnement extérieur.

Substances inorganiques

Parmi toutes les substances inorganiques, la teneur en eau du corps humain est la plus élevée. Il représente jusqu'à 90 % de la masse d'un embryon et jusqu'à 70 % de la masse corporelle d'une personne âgée. L'eau est un solvant qui assure le transport des substances dans le corps. Les substances dissoutes dans l'eau acquièrent la capacité d'interagir. L'eau participe également aux processus d'échange thermique entre le corps et l'environnement.

Le corps humain contient de nombreuses substances inorganiques. Certains d’entre eux sont présents sous forme de molécules, comme les composés de calcium présents dans les os, des substances sous forme d’ions. Ainsi, les ions fer participent au transport de l'oxygène dans le sang, les ions calcium sont nécessaires à la contraction musculaire et les ions potassium et sodium sont nécessaires à la formation et à la transmission de l'influx nerveux.

Matière organique

Les molécules de nombreuses substances organiques sont constituées de blocs – des molécules organiques simples. Toutes les protéines ont cette structure. Ils sont formés de molécules d’acides aminés. En règle générale, une chaîne d’acides aminés se replie en structures fibreuses ou en forme de massue. De cette façon, la molécule protéique devient plus compacte et prend moins de place dans la cellule.

Chaque processus qui se produit dans le corps implique des dizaines, voire des centaines de protéines différentes. La proportion de protéines représente plus de 50 % de la masse sèche des cellules. Certaines protéines sont le matériau de construction des cellules, d’autres agissent lors de la contraction musculaire et d’autres encore protègent l’organisme des infections. Presque toutes les réactions chimiques dans le corps se produisent à l'aide d'enzymes - des catalyseurs protéiques.

Glucides complexes

Comme protéines, glucides complexes sont formés de molécules blocs. Ainsi, les blocs de glycogène sont des molécules de glucides simples – le glucose. Le glucose dans l'organisme joue le rôle de source d'énergie et des réserves de glucose sont créées sous forme de glycogène. En combinaison avec des protéines et d'autres substances organiques, les glucides remplissent une fonction structurelle.

Graisses

Graisses- des substances organiques insolubles dans l'eau. La molécule de graisse contient généralement des molécules de glycérol et d'acides gras. Les graisses forment les membranes plasmiques des cellules et s'accumulent dans les cellules du tissu adipeux, qui remplissent des fonctions protectrices dans l'organisme. Tout comme le glucose, les graisses sont une source d’énergie. Une molécule de graisse stocke plus d’énergie qu’une molécule de glucose, mais la cellule met beaucoup plus de temps à extraire l’énergie des graisses que des glucides.

Eau. Parmi les substances inorganiques qui composent la cellule, la plus importante est l'eau. Sa quantité varie de 60 à 95 % de la masse cellulaire totale. L'eau joue un rôle vital dans la vie des cellules et des organismes vivants en général. Outre le fait qu’il fait partie de leur composition, il constitue également pour de nombreux organismes un habitat.

Le rôle de l'eau dans une cellule est déterminé par ses propriétés chimiques et physiques uniques, associées principalement à la petite taille de ses molécules, à la polarité de ses molécules et à leur capacité à former des liaisons hydrogène entre elles.

L'eau en tant que composant des systèmes biologiques remplit les fonctions essentielles suivantes :

L'eau est un solvant universel pour les substances polaires, telles que les sels, les sucres, les alcools, les acides, etc. Les substances hautement solubles dans l'eau sont dites hydrophiles. Lorsqu'une substance entre en solution, ses molécules ou ions peuvent se déplacer plus librement ; En conséquence, la réactivité de la substance augmente. C’est pour cette raison que la plupart des réactions chimiques dans la cellule se produisent dans des solutions aqueuses. Ses molécules participent à de nombreuses réactions chimiques, par exemple à la formation ou à l'hydrolyse de polymères. Dans le processus de photosynthèse, l’eau est un donneur d’électrons, une source d’ions hydrogène et d’oxygène libre.

L'eau ne dissout pas les substances non polaires et ne se mélange pas avec elles, car elle ne peut pas former de liaisons hydrogène avec elles. Les substances insolubles dans l’eau sont dites hydrophobes. Les molécules hydrophobes ou des parties de celles-ci sont repoussées par l'eau et, en sa présence, elles sont attirées les unes vers les autres. De telles interactions jouent un rôle important en assurant la stabilité des membranes, ainsi que de nombreuses molécules protéiques, acides nucléiques et un certain nombre de structures subcellulaires.

L'eau a une capacité thermique spécifique élevée. Rompre les liaisons hydrogène qui maintiennent les molécules d’eau ensemble nécessite l’absorption d’une grande quantité d’énergie. Cette propriété assure le maintien de l'équilibre thermique du corps lors de changements importants de température ambiante. De plus, l'eau a une conductivité thermique élevée, ce qui permet au corps de maintenir la même température dans tout son volume.

L'eau se caractérise par une chaleur de vaporisation élevée, c'est-à-dire la capacité des molécules à évacuer une quantité importante de chaleur tout en refroidissant le corps. Grâce à cette propriété de l'eau, qui se manifeste lors de la transpiration chez les mammifères, de l'essoufflement thermique chez les crocodiles et autres animaux et de la transpiration chez les plantes, la surchauffe est évitée.

L'eau se caractérise par une tension superficielle exceptionnellement élevée. Cette propriété est très importante pour les processus d'adsorption, pour le mouvement des solutions à travers les tissus (circulation sanguine, courants ascendants et descendants dans les plantes). Pour de nombreux petits organismes, la tension superficielle leur permet de flotter sur l’eau ou de glisser sur sa surface.

L'eau assure le mouvement des substances dans la cellule et le corps, l'absorption des substances et l'élimination des produits métaboliques.

Chez les plantes, l'eau détermine la turgescence des cellules et chez certains animaux, elle remplit des fonctions de soutien, étant un squelette hydrostatique (ronds et annélides, échinodermes).

L'eau fait partie intégrante des fluides lubrifiants (synovial - dans les articulations des vertébrés, pleural - dans la cavité pleurale, péricardique - dans le sac péricardique) et du mucus (facilite le mouvement des substances dans les intestins, crée un environnement humide sur la muqueuse membranes des voies respiratoires). Cela fait partie de la salive, de la bile, des larmes, du sperme, etc.

Des sels minéraux. Les substances inorganiques présentes dans la cellule, à l'exception de l'eau, sont précipitées par les sels minéraux. Les molécules de sel dans une solution aqueuse se décomposent en cations et anions. Les plus importants sont les cations (K+, Na+, Ca2+, Mg:+, NH4+) et les anions (C1, H2P04 -, HP042-, HC03 -, NO32--, SO4 2-).Non seulement la teneur, mais aussi le rapport d'ions est important dans une cage.

La différence entre les quantités de cations et d'anions à la surface et à l'intérieur de la cellule assure l'apparition d'un potentiel d'action, qui est à l'origine de l'excitation nerveuse et musculaire. La différence de concentrations d'ions sur les différents côtés de la membrane détermine le transfert actif de substances à travers la membrane, ainsi que la conversion d'énergie.

Les anions de l'acide phosphorique créent un système tampon phosphate qui maintient le pH de l'environnement intracellulaire du corps à 6,9.

L'acide carbonique et ses anions forment un système tampon bicarbonate qui maintient le pH du milieu extracellulaire (plasma sanguin) à 7,4.

Certains ions sont impliqués dans l'activation d'enzymes, la création de pression osmotique dans la cellule, dans les processus de contraction musculaire, de coagulation sanguine, etc.

Un certain nombre de cations et d'anions sont nécessaires à la synthèse de substances organiques importantes (par exemple, les phospholipides, l'ATP, les nucléotides, l'hémoglobine, l'hémocyanine, la chlorophylle, etc.), ainsi que des acides aminés, sources d'atomes d'azote et de soufre.

Comme vous le savez, toutes les substances peuvent être divisées en deux grandes catégories : minérales et organiques. Vous pouvez donner un grand nombre d'exemples de substances inorganiques, ou minérales : sel, soude, potassium. Mais quels types de connexions entrent dans la deuxième catégorie ? Les substances organiques sont présentes dans tout organisme vivant.

Écureuils

L’exemple le plus important de substances organiques sont les protéines. Ils contiennent de l'azote, de l'hydrogène et de l'oxygène. En plus de cela, des atomes de soufre peuvent également être trouvés dans certaines protéines.

Les protéines font partie des composés organiques les plus importants et sont les plus répandues dans la nature. Contrairement à d’autres composés, les protéines présentent certaines caractéristiques. Leur principale propriété est leur énorme poids moléculaire. Par exemple, le poids moléculaire d'un atome d'alcool est de 46, celui du benzène de 78 et celui de l'hémoglobine de 152 000. Comparées aux molécules d'autres substances, les protéines sont de véritables géants contenant des milliers d'atomes. Les biologistes les appellent parfois macromolécules.

Les protéines sont la plus complexe de toutes les structures organiques. Ils appartiennent à la classe des polymères. Si vous examinez une molécule de polymère au microscope, vous remarquerez qu’il s’agit d’une chaîne constituée de structures plus simples. Ils sont appelés monomères et sont répétés plusieurs fois dans les polymères.

En plus des protéines, il existe un grand nombre de polymères - caoutchouc, cellulose et amidon ordinaire. En outre, de nombreux polymères ont été créés par des mains humaines - nylon, lavsan, polyéthylène.

Formation de protéines

Comment se forment les protéines ? Il s'agit d'un exemple de substances organiques dont la composition dans les organismes vivants est déterminée par le code génétique. Dans leur synthèse, dans la grande majorité des cas, diverses combinaisons sont utilisées

De plus, de nouveaux acides aminés peuvent déjà se former lorsque la protéine commence à fonctionner dans la cellule. Cependant, il ne contient que des acides alpha-aminés. La structure primaire de la substance décrite est déterminée par la séquence de résidus d'acides aminés. Et dans la plupart des cas, lorsqu'une protéine se forme, la chaîne polypeptidique est tordue en une spirale dont les spires sont proches les unes des autres. En raison de la formation de composés hydrogènes, il présente une structure assez solide.

Graisses

Un autre exemple de substances organiques est celui des graisses. L'homme connaît de nombreux types de graisses : le beurre, les huiles de bœuf et de poisson, les huiles végétales. Les graisses se forment en grande quantité dans les graines des plantes. Si vous placez une graine de tournesol pelée sur une feuille de papier et appuyez dessus, une tache huileuse restera sur la feuille.

Les glucides

Les glucides ne sont pas moins importants dans la nature vivante. On les retrouve dans tous les organes végétaux. La classe des glucides comprend le sucre, l’amidon et les fibres. Les tubercules de pomme de terre et les bananes en sont riches. Il est très facile de détecter l’amidon dans les pommes de terre. Lorsqu'il réagit avec l'iode, ce glucide devient bleu. Vous pouvez le vérifier en déposant un peu d'iode sur une pomme de terre coupée.

Les sucres sont également faciles à détecter : ils ont tous un goût sucré. De nombreux glucides de cette classe se trouvent dans les fruits du raisin, des pastèques, des melons et des pommes. Ce sont des exemples de substances organiques également produites dans des conditions artificielles. Par exemple, le sucre est extrait de la canne à sucre.

Comment se forment les glucides dans la nature ? L'exemple le plus simple est le processus de photosynthèse. Les glucides sont des substances organiques contenant une chaîne de plusieurs atomes de carbone. Ils contiennent également plusieurs groupes hydroxyle. Lors de la photosynthèse, du sucre inorganique se forme à partir du monoxyde de carbone et du soufre.

Cellulose

Un autre exemple de matière organique est la fibre. La majeure partie se trouve dans les graines de coton, ainsi que dans les tiges des plantes et leurs feuilles. La fibre est constituée de polymères linéaires, son poids moléculaire varie de 500 000 à 2 millions.

Sous sa forme pure, c'est une substance qui n'a ni odeur, ni goût, ni couleur. Il est utilisé dans la fabrication de films photographiques, de cellophane et d'explosifs. Les fibres ne sont pas absorbées par le corps humain, mais constituent un élément nécessaire de l'alimentation, car elles stimulent le fonctionnement de l'estomac et des intestins.

Substances organiques et inorganiques

Nous pouvons donner de nombreux exemples de formation de matières organiques et en second lieu toujours provenant de minéraux - non vivants qui se forment dans les profondeurs de la terre. On les retrouve également dans diverses roches.

Dans des conditions naturelles, des substances inorganiques se forment lors de la destruction de minéraux ou de substances organiques. D’un autre côté, les substances organiques sont constamment formées à partir de minéraux. Par exemple, les plantes absorbent de l'eau contenant des composés dissous, qui passent ensuite d'une catégorie à une autre. Les organismes vivants utilisent principalement des substances organiques pour se nourrir.

Raisons de la diversité

Souvent, les écoliers ou les étudiants doivent répondre à la question de savoir quelles sont les raisons de la diversité des substances organiques. Le facteur principal est que les atomes de carbone sont reliés les uns aux autres par deux types de liaisons : simples et multiples. Ils peuvent aussi former des chaînes. Une autre raison est la variété des différents éléments chimiques contenus dans la matière organique. De plus, la diversité est également due à l'allotropie - le phénomène de l'existence du même élément dans différents composés.

Comment se forment les substances inorganiques ? Les substances organiques naturelles et synthétiques et leurs exemples sont étudiés aussi bien au lycée que dans les établissements d'enseignement supérieur spécialisés. La formation de substances inorganiques n'est pas un processus aussi complexe que la formation de protéines ou de glucides. Par exemple, les gens extraient la soude des lacs de soude depuis des temps immémoriaux. En 1791, le chimiste Nicolas Leblanc propose de le synthétiser en laboratoire à partir de craie, de sel et d'acide sulfurique. Il était une fois le soda, que tout le monde connaît aujourd'hui, était un produit plutôt cher. Pour mener l'expérience, il était nécessaire de calciner le sel de table avec de l'acide, puis de calciner le sulfate obtenu avec du calcaire et du charbon de bois.

Un autre est le permanganate de potassium, ou permanganate de potassium. Cette substance est obtenue industriellement. Le processus de formation consiste en l'électrolyse d'une solution d'hydroxyde de potassium et d'une anode de manganèse. Dans ce cas, l'anode se dissout progressivement pour former une solution violette - c'est le permanganate de potassium bien connu.

À la question de fond. que sont les substances organiques et inorganiques... le corps humain est constitué de quelles substances ? donné par l'auteur LEV RYKOV la meilleure réponse est Substances organiques, composés organiques - une classe de composés contenant du carbone (à l'exception des carbures, de l'acide carbonique, des carbonates, des oxydes de carbone et des cyanures). Les composés organiques sont généralement constitués de chaînes d'atomes de carbone liés entre eux par des liaisons covalentes et de divers substituants attachés à ces atomes de carbone.
Une substance inorganique ou un composé inorganique est une substance chimique, un composé chimique qui n'est pas organique, c'est-à-dire qu'il ne contient pas de carbone (à l'exception des carbures, cyanures, carbonates, oxydes de carbone et certains autres composés traditionnellement classés comme inorganiques). Les composés inorganiques n'ont pas le squelette carboné caractéristique des composés organiques.
Le corps humain contient les deux substances. J'ai déjà écrit dans des réponses précédentes à vos questions que les principales substances inorganiques contenues dans le corps humain sont l'eau et les sels de calcium (ces derniers constituent principalement le squelette humain).
Les composés organiques sont principalement des protéines, des graisses et des glucides. De plus, il existe des composés complexes qui agissent comme un lien intermédiaire (par exemple, l'hémoglobine - un complexe de fer avec des ligands organiques)

Réponse de Kirsimarja[gourou]
les substances organiques sont des composés de carbone avec d'autres éléments
inorganique, pour le dire simplement, c'est ce qui est contenu dans le tableau périodique.
Le corps humain contient absolument toutes les substances, organiques et inorganiques.

Réponse de Hélène[gourou]
Le corps humain est composé de 60 % d’eau, 34 % de matière organique et 6 % de matière inorganique. Les principaux composants des substances organiques sont le carbone, l'hydrogène, l'oxygène ; ils comprennent également l'azote, le phosphore et le soufre. Dans les substances inorganiques du corps humain, 22 éléments chimiques sont nécessairement présents : Ca, P, O, Na, Mg, S, B, C1, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I, F, Se. Par exemple, si une personne pèse 70 kg, elle contient (en grammes) : calcium - 1700, potassium - 250, sodium - 70, magnésium - 42, fer - 5, zinc - 3. Les organismes vivants contiennent divers éléments chimiques. Classiquement, en fonction de la concentration d'éléments chimiques dans l'organisme, on distingue les macro et microéléments.
Les macroéléments sont considérés comme les éléments chimiques dont la teneur dans le corps représente plus de 0,005 % du poids corporel. Les macroéléments comprennent l'hydrogène, le carbone, l'oxygène, l'azote, le sodium, le magnésium, le phosphore, le soufre, le chlore, le potassium et le calcium.
Les microéléments sont des éléments chimiques présents dans l’organisme en très petites quantités. Leur teneur ne dépasse pas 0,005 % du poids corporel et leur concentration dans les tissus ne dépasse pas 0,000001 %. Parmi tous les microéléments, les microéléments dits essentiels sont classés dans un groupe spécial.
Les microéléments essentiels sont des microéléments dont l'apport régulier avec de la nourriture ou de l'eau dans l'organisme est absolument nécessaire à son fonctionnement normal. Les microéléments essentiels font partie des enzymes, des vitamines, des hormones et d'autres substances biologiquement actives. Les microéléments essentiels sont le fer, l'iode, le cuivre, le manganèse, le zinc, le cobalt, le molybdène, le sélénium, le chrome et le fluor.
Le rôle des macroéléments qui composent les substances inorganiques est évident. Par exemple, la majeure partie du calcium et du phosphore pénètre dans les os (hydroxyphosphate de calcium Ca10(PO4)6(OH) 2) et le chlore sous forme d'acide chlorhydrique est contenu dans le suc gastrique.
Les microéléments font partie de la série susmentionnée de 22 éléments nécessairement présents dans le corps humain. Notez que la plupart d’entre eux sont des métaux et que parmi les métaux, plus de la moitié sont des éléments d. Ces derniers forment dans l’organisme des composés de coordination avec des molécules organiques complexes.
Symptômes caractéristiques d'une carence en éléments chimiques dans le corps humain
Ralentissement de la croissance
Mg Crampes musculaires
Fe Anémie, trouble du système immunitaire
Zn Lésions cutanées, retard de croissance, retard de maturation sexuelle
Cu Faiblesse artérielle, dysfonctionnement hépatique, anémie secondaire
Mn Infertilité, croissance squelettique altérée
Mo Croissance cellulaire lente, sensibilité aux caries
Anémie pernicieuse
Ni Incidence accrue de dépression, de dermatite
Symptômes du diabète Cr
Si Trouble de la croissance squelettique
F Carie dentaire
I Dysfonctionnement thyroïdien, métabolisme lent
Se Faiblesse musculaire (en particulier cardiaque)

Réponse de Bogdan Bondarenko[débutant]
nommer des substances

Réponse de Égor Shazam[débutant]

À la fin du IXe siècle après JC, le scientifique arabe Abu Bakr ar-Razi a divisé toutes les substances connues à cette époque en 3 groupes selon leur origine : minérale, animale et végétale. La classification existe depuis près de 1000 ans. Ce n'est qu'au XIXe siècle que 3 groupes se sont transformés en 2 : les substances organiques et inorganiques.

Substances inorganiques

Les substances inorganiques peuvent être simples ou complexes. Les substances simples sont des substances qui contiennent des atomes d'un seul élément chimique. Ils sont divisés en métaux et non-métaux.

Les métaux sont des substances plastiques qui conduisent bien la chaleur et l'électricité. Presque tous sont blanc argenté et ont un éclat métallique caractéristique. De telles propriétés sont la conséquence d’une structure particulière. Dans un réseau cristallin métallique, les particules métalliques (appelées ions atomiques) sont reliées par des électrons mobiles partagés.

Même ceux qui sont loin de la chimie peuvent citer des exemples de métaux. Il s'agit du fer, du cuivre, du zinc, du chrome et d'autres substances simples formées par des atomes d'éléments chimiques, dont les symboles sont situés dans D.I. Mendeleev sous le B – En diagonale et au-dessus dans les sous-groupes principaux.

Les non-métaux, comme leur nom l’indique, n’ont pas les propriétés des métaux. Ils sont fragiles et, à de rares exceptions près, ne conduisent pas le courant électrique et ne brillent pas (sauf l'iode et le graphite). Leurs propriétés sont plus diverses que celles des métaux.

La raison de ces différences réside également dans la structure des substances. Dans les réseaux cristallins de types atomiques et moléculaires, il n’y a pas d’électrons en mouvement libre. Ici, ils se combinent par paires pour former des liaisons covalentes. Non-métaux bien connus - oxygène, azote, soufre, phosphore et autres. Éléments - les non-métaux dans PSCE sont situés au-dessus de la diagonale B-At

Les substances inorganiques complexes sont :

• acides constitués d'atomes d'hydrogène et de résidus acides (HNO3, H2SO4);
• des bases formées d'atomes métalliques et de groupes hydroxo (NaOH, Ba(OH)2) ;
• les sels dont les formules commencent par des symboles métalliques et se terminent par des résidus acides (BaSO4, NaNO3) ;
• oxydes formés de deux éléments, l'un d'eux est O à l'état d'oxydation -2 (BaO, Na2O) ;
• autres composés binaires (hydrures, nitrures, peroxydes, etc.)

Au total, plusieurs centaines de milliers de substances inorganiques sont connues.

Matière organique

Les composés organiques diffèrent des composés inorganiques principalement par leur composition. Si des substances inorganiques peuvent être formées par n'importe quel élément du tableau périodique, alors les substances organiques doivent certainement contenir des atomes de C et H. Ces composés sont appelés hydrocarbures (CH4 - méthane, C6H6 - benzène). Les matières premières pétrolières (pétrole et gaz) apportent d’énormes bénéfices à l’humanité. Cependant, cela provoque également de graves discordes.

Les dérivés d'hydrocarbures contiennent également des atomes d'O et de N. Les représentants des composés organiques contenant de l'oxygène sont les alcools et leurs éthers isomères (C2H5OH et CH3-O-CH3), les aldéhydes et leurs isomères - cétones (CH3CH2CHO et CH3COCH3), les acides carboxyliques et les éthers complexes ( CH3-COOH et HCOOCH3). Ces derniers comprennent également les graisses et les cires. Les glucides sont également des composés contenant de l'oxygène.

Pourquoi les scientifiques ont-ils combiné des substances végétales et animales en un seul groupe : les composés organiques et en quoi diffèrent-ils des composés inorganiques ? Il n’existe pas de critère unique et clair pour séparer les substances organiques et inorganiques. Considérons un certain nombre de caractéristiques qui unissent les composés organiques.

1. Composition (construite à partir des atomes C, H, O, N, moins souvent P et S).
2. Structure (des liaisons C-H et C-C sont nécessaires, elles forment des chaînes et des cycles de différentes longueurs) ;
3. Propriétés (tous les composés organiques sont inflammables, formant du CO2 et du H2O lors de la combustion).

Parmi les substances organiques, il existe de nombreux polymères d'origine naturelle (protéines, polysaccharides, caoutchouc naturel, etc.), artificielle (viscose) et synthétique (plastiques, caoutchoucs synthétiques, polyester, etc.). Ils ont un poids moléculaire élevé et une structure plus complexe que les substances inorganiques.

Enfin, il existe plus de 25 millions de substances organiques.

Ceci n’est qu’un aperçu superficiel des substances organiques et inorganiques. Plus d'une douzaine d'ouvrages scientifiques, d'articles et de manuels ont été rédigés sur chacun de ces groupes.

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