Ljudski organizam- otvoreni biološki sustav. Ljudsko tijelo je sustav s više razina. Sastoji se od organskih sustava, svaki organski sustav se sastoji od organa, svaki organ se sastoji od tkiva, a tkiva se sastoje od stanica. Svaka stanica je sustav međusobno povezanih organela.

Ljudsko tijelo je otvoreni sustav koji neprestano izmjenjuje tvari i energiju s okolinom. Iz njega kisik ulazi u tijelo tijekom izmjene plinova, a zajedno s hranom, vodom i hranjivim tvarima. Vani tijelo uklanja ugljični dioksid, neprobavljene ostatke hrane, urin, znoj i izlučevine lojnih žlijezda.

Izvana tijelo prima toplinsku energiju i hranjive tvari (proteine, masti, ugljikohidrate), čije molekule akumuliraju kemijsku energiju. Oslobađa se tijekom razgradnje tih tvari u tijelu. Dio kemijske energije troši se na proces svoje životne aktivnosti, a višak u obliku topline vraća se u vanjsku okolinu.

Anorganske tvari

Među svim anorganskim tvarima, sadržaj vode u ljudskom tijelu je najveći. Čini do 90% mase embrija i do 70% tjelesne mase starije osobe. Voda je otapalo koje osigurava transport tvari u tijelu. Tvari otopljene u vodi stječu sposobnost međusobnog djelovanja. Voda također sudjeluje u procesima izmjene topline između tijela i okoline.

Ljudsko tijelo sadrži mnoge anorganske tvari. Neki od njih prisutni su u obliku molekula, kao što su spojevi kalcija u kostima, tvari u obliku iona. Tako ioni željeza sudjeluju u prijenosu kisika u krvi, ioni kalcija potrebni su za kontrakciju mišića, a ioni kalija i natrija za stvaranje i prijenos živčanih impulsa.

Organska tvar

Molekule mnogih organskih tvari sastoje se od blokova – jednostavnih organskih molekula. Svi proteini imaju ovu strukturu. Nastaju iz molekula aminokiselina. Obično se lanac aminokiselina savija u vlaknaste ili batičaste strukture. Na taj način proteinska molekula postaje kompaktnija i zauzima manje mjesta u stanici.

Svaki proces koji se odvija u tijelu uključuje desetke ili čak stotine različitih proteina. Udio proteina je više od 50% suhe mase stanica. Neki proteini su građevni materijal stanica, drugi djeluju tijekom kontrakcije mišića, a treći štite tijelo od infekcija. Gotovo sve kemijske reakcije u tijelu odvijaju se uz pomoć enzima - proteinskih katalizatora.

Složeni ugljikohidrati

Kao proteini, složeni ugljikohidrati nastaju iz blok molekula. Dakle, blokovi glikogena su molekule jednostavnih ugljikohidrata - glukoze. Glukoza u organizmu ima ulogu izvora energije, a rezerve glukoze stvaraju se u obliku glikogena. U kombinaciji s bjelančevinama i drugim organskim tvarima, ugljikohidrati imaju strukturnu funkciju.

masti

masti- organske tvari netopljive u vodi. Molekula masti obično sadrži molekule glicerola i masnih kiselina. Masti tvore plazma membrane stanica, akumuliraju se u stanicama masnog tkiva koje u tijelu obavlja zaštitnu funkciju. Kao i glukoza, masti su izvor energije. Molekula masti pohranjuje više energije od molekule glukoze, ali stanici treba puno više vremena da izvuče energiju iz masti nego iz ugljikohidrata.

Voda. Od anorganskih tvari koje izgrađuju stanicu najvažnija je voda. Njegova količina se kreće od 60 do 95% ukupne stanične mase. Voda igra vitalnu ulogu u životu stanica i živih organizama općenito. Osim što je dio njihovog sastava, mnogim organizmima je i stanište.

Uloga vode u stanici određena je njezinim jedinstvenim kemijskim i fizičkim svojstvima, uglavnom povezanim s malom veličinom njezinih molekula, polaritetom njezinih molekula i njihovom sposobnošću međusobnog stvaranja vodikovih veza.

Voda kao sastavni dio bioloških sustava obavlja sljedeće bitne funkcije:

Voda je univerzalno otapalo za polarne tvari, kao što su soli, šećeri, alkoholi, kiseline itd. Tvari koje su dobro topljive u vodi nazivaju se hidrofilnim. Kada tvar prijeđe u otopinu, njezine se molekule ili ioni mogu slobodnije kretati; Sukladno tome, reaktivnost tvari se povećava. Zbog toga se većina kemijskih reakcija u stanici odvija u vodenim otopinama. Njegove molekule sudjeluju u mnogim kemijskim reakcijama, primjerice u stvaranju ili hidrolizi polimera. U procesu fotosinteze voda je donor elektrona, izvor vodikovih iona i slobodnog kisika.

Voda ne otapa nepolarne tvari i ne miješa se s njima, jer s njima ne može stvarati vodikove veze. Tvari netopljive u vodi nazivamo hidrofobnim. Hidrofobne molekule ili njihove dijelove voda odbija, a u njezinoj se prisutnosti međusobno privlače. Takve interakcije igraju važnu ulogu u osiguravanju stabilnosti membrana, kao i mnogih proteinskih molekula, nukleinskih kiselina i niza substaničnih struktura.

Voda ima visok specifični toplinski kapacitet. Razbijanje vodikovih veza koje drže molekule vode zajedno zahtijeva apsorpciju velike količine energije. Ovo svojstvo osigurava održavanje toplinske ravnoteže tijela tijekom značajnih promjena temperature u okolišu. Osim toga, voda ima visoku toplinsku vodljivost, što omogućuje tijelu da održava istu temperaturu u cijelom svom volumenu.

Vodu karakterizira visoka toplina isparavanja, odnosno sposobnost molekula da odnesu značajnu količinu topline, a istovremeno hlade tijelo. Zahvaljujući ovom svojstvu vode, koje se kod sisavaca očituje znojenjem, kod krokodila i drugih životinja toplinskom zaduhom, kod biljaka transpiracijom, sprječava se pregrijavanje.

Vodu karakterizira izrazito visoka površinska napetost. Ovo svojstvo je vrlo važno za procese adsorpcije, za kretanje otopina kroz tkiva (cirkulacija krvi, uzlazna i silazna strujanja u biljkama). Mnogim malim organizmima površinska napetost omogućuje im da plutaju na vodi ili klize po njezinoj površini.

Voda osigurava kretanje tvari u stanici i tijelu, apsorpciju tvari i uklanjanje produkata metabolizma.

U biljkama voda određuje turgor stanica, au nekim životinjama obavlja potporne funkcije, kao hidrostatski kostur (okrugli i anelidi, bodljikaši).

Voda je sastavni dio tekućina za podmazivanje (sinovijalna - u zglobovima kralježnjaka, pleuralna - u pleuralnoj šupljini, perikardijalna - u perikardijalnoj vrećici) i sluzi (olakšavaju kretanje tvari kroz crijeva, stvaraju vlažnu sredinu na sluznici membrane dišnog trakta). Dio je sline, žuči, suza, sperme itd.

Mineralne soli. Anorganske tvari u stanici, osim vode, talože se mineralnim solima. Molekule soli u vodenoj otopini razlažu se na katione i anione. Najvažniji su kationi (K+, Na+, Ca2+, Mg:+, NH4+) i anioni (C1, H2P04 -, HP042-, HC03 -, NO32--, SO4 2-).Ne samo sadržaj, već i omjer iona je značajan u kavezu.

Razlika između količine kationa i aniona na površini i unutar stanice osigurava pojavu akcijskog potencijala koji je u osnovi nastanka živčane i mišićne ekscitacije. Razlika u koncentraciji iona na različitim stranama membrane određuje aktivni prijenos tvari kroz membranu, kao i pretvorbu energije.

Anioni fosforne kiseline stvaraju sustav fosfatnog pufera koji održava pH unutarstaničnog okoliša tijela na 6,9.

Ugljična kiselina i njezini anioni tvore bikarbonatni puferski sustav koji održava pH izvanstanične okoline (krvne plazme) na 7,4.

Neki ioni sudjeluju u aktivaciji enzima, stvaranju osmotskog tlaka u stanici, u procesima kontrakcije mišića, zgrušavanja krvi itd.

Brojni kationi i anioni potrebni su za sintezu važnih organskih tvari (na primjer, fosfolipida, ATP-a, nukleotida, hemoglobina, hemocijanina, klorofila itd.), kao i aminokiselina, koje su izvori atoma dušika i sumpora.

Kao što znate, sve tvari mogu se podijeliti u dvije velike kategorije - mineralne i organske. Možete dati veliki broj primjera anorganskih ili mineralnih tvari: sol, soda, kalij. Ali koje vrste veza spadaju u drugu kategoriju? Organske tvari prisutne su u svakom živom organizmu.

Vjeverice

Najvažniji primjer organskih tvari su bjelančevine. Sadrže dušik, vodik i kisik. Osim ovih, ponekad se atomi sumpora mogu naći iu nekim proteinima.

Bjelančevine su među najvažnijim organskim spojevima i najčešće ih se nalazi u prirodi. Za razliku od drugih spojeva, proteini imaju određene karakteristike. Njihovo glavno svojstvo je velika molekularna težina. Na primjer, molekularna težina atoma alkohola je 46, benzena 78, a hemoglobina 152 000. U usporedbi s molekulama drugih tvari, proteini su pravi divovi koji sadrže tisuće atoma. Ponekad ih biolozi nazivaju makromolekulama.

Proteini su najsloženije od svih organskih struktura. Pripadaju klasi polimera. Ako promatrate molekulu polimera pod mikroskopom, možete vidjeti da je to lanac koji se sastoji od jednostavnijih struktura. Zovu se monomeri i ponavljaju se mnogo puta u polimerima.

Osim proteina, postoji veliki broj polimera - guma, celuloza, kao i obični škrob. Također, mnoge polimere stvorile su ljudske ruke - najlon, lavsan, polietilen.

Stvaranje proteina

Kako nastaju proteini? Oni su primjer organskih tvari, čiji je sastav u živim organizmima određen genetskim kodom. U njihovoj sintezi u velikoj većini slučajeva koriste se različite kombinacije

Također, nove aminokiseline mogu nastati već kada protein počne funkcionirati u stanici. Međutim, sadrži samo alfa aminokiseline. Primarna struktura opisane tvari određena je slijedom aminokiselinskih ostataka. I u većini slučajeva, kada se formira protein, polipeptidni lanac je upleten u spiralu, čiji se zavoji nalaze blizu jedan drugome. Kao rezultat stvaranja vodikovih spojeva, ima prilično jaku strukturu.

masti

Drugi primjer organskih tvari su masti. Čovjek poznaje mnoge vrste masti: maslac, goveđe i riblje ulje, biljna ulja. Masti se stvaraju u velikim količinama u sjemenkama biljaka. Stavite li oguljenu sjemenku suncokreta na list papira i pritisnete ga, na listu će ostati masna mrlja.

Ugljikohidrati

Ugljikohidrati nisu ništa manje važni u živoj prirodi. Nalaze se u svim biljnim organima. Klasa ugljikohidrata uključuje šećer, škrob i vlakna. Njima su bogati gomolji krumpira i plodovi banane. Vrlo je lako otkriti škrob u krumpiru. U reakciji s jodom ovaj ugljikohidrat postaje plav. To možete provjeriti kapanjem malo joda na izrezani krumpir.

Šećere je također lako otkriti - svi su slatkog okusa. Mnogi ugljikohidrati ove klase nalaze se u plodovima grožđa, lubenicama, dinjama i jabukama. Oni su primjeri organskih tvari koje se također proizvode u umjetnim uvjetima. Na primjer, šećer se ekstrahira iz šećerne trske.

Kako nastaju ugljikohidrati u prirodi? Najjednostavniji primjer je proces fotosinteze. Ugljikohidrati su organske tvari koje sadrže lanac od nekoliko ugljikovih atoma. Također sadrže nekoliko hidroksilnih skupina. Tijekom fotosinteze iz ugljičnog monoksida i sumpora nastaje anorganski šećer.

Celuloza

Drugi primjer organske tvari su vlakna. Najviše ga ima u sjemenkama pamuka, te stabljikama i njihovim listovima. Vlakno se sastoji od linearnih polimera, njegova molekularna težina kreće se od 500 tisuća do 2 milijuna.

U svom čistom obliku to je tvar koja nema miris, okus i boju. Koristi se u proizvodnji fotografskog filma, celofana i eksploziva. Ljudsko tijelo ne apsorbira vlakna, ali su nužan dio prehrane jer potiču rad želuca i crijeva.

Organske i anorganske tvari

Možemo navesti mnogo primjera nastanka organskih i drugo uvijek nastalih iz minerala – neživih koji nastaju u dubinama zemlje. Također ih ima u raznim stijenama.

U prirodnim uvjetima anorganske tvari nastaju tijekom razgradnje minerala ili organskih tvari. S druge strane, organske tvari neprestano nastaju iz minerala. Na primjer, biljke apsorbiraju vodu sa spojevima otopljenim u njoj, koji zatim prelaze iz jedne kategorije u drugu. Živi organizmi za prehranu koriste uglavnom organske tvari.

Razlozi za različitost

Često učenici ili studenti trebaju odgovoriti na pitanje koji su razlozi raznolikosti organskih tvari. Glavni čimbenik je da su atomi ugljika međusobno povezani pomoću dvije vrste veza - jednostavnih i višestrukih. Također mogu formirati lance. Drugi razlog je raznolikost različitih kemijskih elemenata koji su uključeni u organsku tvar. Osim toga, za raznolikost je zaslužna i alotropija – pojava postojanja istog elementa u različitim spojevima.

Kako nastaju anorganske tvari? Prirodne i sintetske organske tvari i njihovi primjeri proučavaju se u srednjoj školi iu specijaliziranim visokoškolskim ustanovama. Nastajanje anorganskih tvari nije tako složen proces kao nastajanje bjelančevina ili ugljikohidrata. Na primjer, ljudi su od pamtivijeka vadili sodu iz soda jezera. Godine 1791. kemičar Nicolas Leblanc predložio je njegovu sintetizaciju u laboratoriju pomoću krede, soli i sumporne kiseline. Jednom davno, soda, koja je danas svima poznata, bila je prilično skup proizvod. Za izvođenje pokusa bilo je potrebno kalcinirati kuhinjsku sol zajedno s kiselinom, a potom dobiveni sulfat kalcinirati zajedno s vapnencem i ugljenom.

Drugi je kalijev permanganat, ili kalijev permanganat. Ova tvar se dobiva industrijski. Proces formiranja sastoji se od elektrolize otopine kalijevog hidroksida i manganove anode. U ovom slučaju, anoda se postupno otapa i stvara ljubičastu otopinu - to je dobro poznati kalijev permanganat.

Na pitanje suštine. što su organske tvari, a koje anorganske... od kojih se tvari sastoji ljudsko tijelo? dao autor LEV RYKOV najbolji odgovor je Organske tvari, organski spojevi - klasa spojeva koji sadrže ugljik (s izuzetkom karbida, ugljične kiseline, karbonata, ugljikovih oksida i cijanida). Organski spojevi obično se sastoje od lanaca ugljikovih atoma povezanih kovalentnim vezama i raznih supstituenata vezanih za te ugljikove atome
Anorganska tvar ili anorganski spoj je kemijska tvar, kemijski spoj koji nije organski, odnosno ne sadrži ugljik (osim karbida, cijanida, karbonata, ugljikovih oksida i nekih drugih spojeva koji se tradicionalno klasificiraju kao anorganski). Anorganski spojevi nemaju ugljikov kostur karakterističan za organske spojeve.
Ljudsko tijelo sadrži obje tvari. Već sam u prethodnim odgovorima na vaša pitanja napisao da su glavne anorganske tvari sadržane u ljudskom tijelu voda i kalcijeve soli (potonje uglavnom čini ljudski kostur).
Organski spojevi su uglavnom proteini, masti i ugljikohidrati, osim toga, postoje složeni spojevi koji djeluju kao međukarika (na primjer, hemoglobin - kompleks željeza s organskim ligandima)

Odgovor od Kirsimarja[guru]
organske tvari su spojevi ugljika s drugim elementima
anorgansko, pojednostavljeno rečeno, je ono što je sadržano u periodnom sustavu.
Ljudsko tijelo sadrži apsolutno sve tvari, kako organske tako i anorganske

Odgovor od Helen[guru]
Ljudsko tijelo sastoji se od 60% vode, 34% organske tvari i 6% anorganske tvari. Glavne komponente organskih tvari su ugljik, vodik, kisik, a također uključuju dušik, fosfor i sumpor. U anorganskim tvarima ljudskog tijela nužno su prisutna 22 kemijska elementa: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, C1, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I, F, Se. Na primjer, ako osoba teži 70 kg, tada sadrži (u gramima): kalcij - 1700, kalij - 250, natrij - 70, magnezij - 42, željezo - 5, cink - 3. Živi organizmi sadrže različite kemijske elemente. Uobičajeno, ovisno o koncentraciji kemijskih elemenata u tijelu, razlikuju se makro- i mikroelementi.
Makroelementima se smatraju oni kemijski elementi čiji je sadržaj u organizmu veći od 0,005% tjelesne težine. Makroelementi uključuju vodik, ugljik, kisik, dušik, natrij, magnezij, fosfor, sumpor, klor, kalij, kalcij.
Mikroelementi su kemijski elementi koji se u tijelu nalaze u vrlo malim količinama. Njihov sadržaj ne prelazi 0,005% tjelesne težine, a koncentracija u tkivima ne prelazi 0,000001%. Među svim mikroelementima u posebnu skupinu svrstavaju se tzv. esencijalni mikroelementi.
Esencijalni mikroelementi su mikroelementi čiji je redoviti unos hranom ili vodom u organizam prijeko potreban za njegovo normalno funkcioniranje. Esencijalni mikroelementi ulaze u sastav enzima, vitamina, hormona i drugih biološki aktivnih tvari. Esencijalni mikroelementi su željezo, jod, bakar, mangan, cink, kobalt, molibden, selen, krom, fluor.
Uloga makroelemenata koji čine anorganske tvari je očita. Na primjer, glavna količina kalcija i fosfora ulazi u kosti (kalcijev hidroksifosfat Ca10 (PO4) 6 (OH) 2), a klor u obliku klorovodične kiseline nalazi se u želučanom soku.
Mikroelementi su uvršteni u navedeni niz od 22 elementa koji su nužno prisutni u ljudskom tijelu. Imajte na umu da su većina njih metali, a od metala više od polovice su d-elementi. Potonji tvore koordinacijske spojeve u tijelu sa složenim organskim molekulama.
Karakteristični simptomi nedostatka kemijskih elemenata u ljudskom tijelu
Ca Usporenje rasta
Mg Grčevi mišića
Fe Anemija, poremećaj imunološkog sustava
Zn Oštećenje kože, zastoj u rastu, kašnjenje spolnog sazrijevanja
Cu Arterijska slabost, disfunkcija jetre, sekundarna anemija
Mn Neplodnost, poremećen rast skeleta
Mo Spor rast stanica, podložnost karijesu
Co Perniciozna anemija
Ni Povećana učestalost depresije, dermatitisa
Cr Simptomi dijabetesa
Si Poremećaj rasta skeleta
F Zubni karijes
I Disfunkcija štitnjače, usporen metabolizam
Se Mišićna (osobito srčana) slabost

Odgovor od Bogdan Bondarenko[novak]
imenovati bilo koje tvari

Odgovor od Egor Shazam[novak]

Krajem devetog stoljeća nove ere arapski znanstvenik Abu Bakr ar-Razi podijelio je sve tada poznate supstance u 3 grupe ovisno o njihovom porijeklu: mineralne, životinjske i biljne. Klasifikacija je postojala gotovo 1000 godina. Tek u 19. stoljeću 3 skupine su se pretvorile u 2: organske i anorganske tvari.

Anorganske tvari

Anorganske tvari mogu biti jednostavne i složene. Jednostavne tvari su one tvari koje sadrže atome samo jednog kemijskog elementa. Dijele se na metale i nemetale.

Metali su plastične tvari koje dobro provode toplinu i elektricitet. Gotovo svi su srebrnobijeli i imaju karakterističan metalni sjaj. Takva svojstva posljedica su posebne strukture. U metalnoj kristalnoj rešetki, metalne čestice (zvane atomski ioni) povezane su pokretnim zajedničkim elektronima.

Čak i oni koji su daleko od kemije mogu navesti primjere metala. To su željezo, bakar, cink, krom i druge jednostavne tvari sastavljene od atoma kemijskih elemenata, čiji se simboli nalaze u D.I. Mendeljejev pod B – Na dijagonali i iznad nje u glavnim podskupinama.

Nemetali, kako im samo ime kaže, nemaju svojstva metala. Oni su lomljivi i, uz rijetke iznimke, ne provode električnu struju i ne sjaje (osim joda i grafita). Njihova svojstva su raznolikija u usporedbi s metalima.

Razlog takvim razlikama također leži u strukturi tvari. U kristalnim rešetkama atomskog i molekularnog tipa nema slobodno gibajućih elektrona. Ovdje se spajaju u parove i tvore kovalentne veze. Poznati nemetali - kisik, dušik, sumpor, fosfor i drugi. Elementi - nemetali u PSCE nalaze se iznad B-At dijagonale

Složene anorganske tvari su:

• kiseline koje se sastoje od atoma vodika i kiselinskih ostataka (HNO3, H2SO4);
• baze koje grade atomi metala i hidrokso skupine (NaOH, Ba(OH)2);
• soli čije formule počinju metalnim simbolima, a završavaju kiselim ostacima (BaSO4, NaNO3);
• oksidi koje tvore dva elementa, jedan od njih je O u oksidacijskom stanju -2 (BaO, Na2O);
• drugi binarni spojevi (hidridi, nitridi, peroksidi itd.)

Ukupno je poznato nekoliko stotina tisuća anorganskih tvari.

Organska tvar

Organski spojevi razlikuju se od anorganskih prvenstveno po svom sastavu. Ako anorganske tvari mogu biti sastavljene od bilo kojeg elementa periodnog sustava, onda organske tvari svakako moraju uključivati ​​atome C i H. Takvi spojevi nazivaju se ugljikovodici (CH4 - metan, C6H6 - benzen). Ugljikovodične sirovine (nafta i plin) donose golemu korist čovječanstvu. Međutim, to također uzrokuje ozbiljne nesuglasice.

Derivati ​​ugljikovodika također sadrže atome O i N. Predstavnici organskih spojeva koji sadržavaju kisik su alkoholi i njihovi izomerni eteri (C2H5OH i CH3-O-CH3), aldehidi i njihovi izomeri - ketoni (CH3CH2CHO i CH3COCH3), karboksilne kiseline i složeni eteri ( CH3-COOH i HCOOCH3). Potonji također uključuju masti i voskove. Ugljikohidrati su također spojevi koji sadrže kisik.

Zašto su znanstvenici objedinili biljne i životinjske tvari u jednu skupinu - organske spojeve i po čemu se oni razlikuju od anorganskih? Ne postoji jedinstveni jasan kriterij za odvajanje organskih i anorganskih tvari. Razmotrimo niz karakteristika koje ujedinjuju organske spojeve.

1. Sastav (građen od atoma C, H, O, N, rjeđe P i S).
2. Struktura (potrebne su C-H i C-C veze, tvore lance i cikluse različitih duljina);
3. Svojstva (svi organski spojevi su zapaljivi, pri izgaranju stvaraju CO2 i H2O).

Među organskim tvarima ima mnogo polimera prirodnog (proteini, polisaharidi, prirodna guma i dr.), umjetnog (viskoza) i sintetskog (plastika, sintetička guma, poliester i dr.) podrijetla. Imaju veliku molekulsku težinu i složeniju strukturu u usporedbi s anorganskim tvarima.

Konačno, postoji više od 25 milijuna organskih tvari.

Ovo je samo površan pogled na organske i anorganske tvari. O svakoj od ovih skupina napisano je više od desetak znanstvenih radova, članaka i udžbenika.

Anorganski spojevi - video