Химическое строение живых и неживых объектов
В чем различие химической организации живых организмов и объектов неживой природы?
В состав живого входят те же химические элементы, что составляют и тела неживой природы. Однако их количественное соотношение в живой и неживой природе различно. Так, в земной коре первые четыре места по распространенности занимают кислород, кремний, алюминий и натрий. Основу живых систем составляют углерод, водород, кислород, азот, а также фосфор и сера. Для них характерно образование водорастворимых соединений, что позволяет им накапливаться в живых организмах. Способность атомов углерода соединяться между собой в длинные цепи и при этом образовывать химические связи и с другими элементами обеспечивает создание сложных органических молекул, подчас имеющих огромную молекулярную массу. Это белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и другие органические соединения, наряду с неорганическими составляющие живое вещество.
Открытые системы
Почему живые организмы называют «открытыми системами»?
Для поддержания упорядоченности биосистемы и экосистемы обмениваются с окружающей средой веществом и энергией. Следовательно, живые системы — открытые системы. В результате обменных процессов происходит непрерывное обновление большинства элементов живой системы.
Обмен веществ
Чем различаются процессы обмена у живых организмов и в неживой природе?
Обмен веществ — характерное свойство живых организмов, заключающееся в потреблении живой системой веществ из окружающей среды и выделении в нее различных продуктов жизнедеятельности. Но это явление встречается и в неживой природе. При горении из воздуха поглощается кислород и используются органические вещества, например уголь. При этом в окружающую среду выделяются разнообразные соединения. Главное отличие обмена веществ в живой природе — возможность осуществлять реакции синтеза высокомолекулярных соединений и их распада.
Роль изменчивости и наследственности
Какова роль изменчивости и наследственности в развитии жизни на нашей планете?
Наследственность — свойство организмов передавать признаки своего строения, функционирования и развития потомкам, из поколения в поколение. Изменчивость — способность живых систем приобретать новые признаки и свойства. Эти два свойства живого тесно взаимосвязаны и играют огромную роль в развитии жизни на Земле. Изменения в генетическом материале приводят к появлению у организмов новых признаков, их сочетания определяют степень приспособленности особи в конкретных условиях. Поэтому изменчивость является поставщиком разнообразного материала для отбора наиболее жизнеспособных особей, которые затем передадут признаки своего строения и развития по наследству. Это ведет к возникновению новых видов организмов.
Молекулярный уровень организации жизни
Какие процессы исследуют ученые на молекулярном уровне?
На молекулярном уровне изучаются важнейшие процессы жизнедеятельности организма: его рост и развитие, обмен веществ и превращение энергии, хранение и передача наследственной информации, изменчивость.
Состав живого организма
Какие элементы преобладают в составе живых организмов?
В составе живого организма насчитывают более 70–80 химических элементов, однако преобладают углерод, кислород, водород и азот.
Внутриклеточные биополимеры
Почему молекулы белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов рассматриваются как биополимеры только в клетке?
Молекулы белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов являются полимерами, так как состоят из повторяющихся мономеров. Но лишь в живой системе (клетке, организме) эти вещества проявляют свою биологическую сущность, обладая рядом специфических свойств и выполняя множество важнейших функций. Поэтому в живых системах такие вещества называют биополимерами. Вне живой системы эти вещества теряют свои биологические свойства и не являются биополимерами.
Универсальность молекул биополимеров
Что понимается под универсальностью молекул биополимеров?
Свойства биополимеров зависят от числа, состава и порядка расположения составляющих их мономеров. Возможность изменения состава и последовательности мономеров в структуре полимера позволяет существовать огромному разнообразию вариантов биополимеров, независимо от видовой принадлежности организма. У всех живых организмов биополимеры построены по единому плану.
Строение углеводов
Какой состав и строение имеют молекулы углеводов?
Молекулы углеводов состоят из атомов углерода, водорода и кислорода, причем соотношение водорода и кислорода в них 2:1, как в молекуле воды. Именно по этой причине эти вещества получили свое название «углеводы».
Моносахариды, дисахариды и полисахариды
Какие углеводы называются моно-, ди- и полисахаридами?
Моносахариды — это углеводы, в состав которых входит от трех до шести атомов углерода. Из шестиуглеродных сахаров известны глюкоза, фруктоза, галактоза, из пятиуглеродных сахаров — рибоза и дезоксирибоза. Последние входят в состав нуклеиновых кислот. Дисахариды состоят из двух молекул моносахаридов. Например, сахароза (тростниковый сахар) состоит из молекул глюкозы и фруктозы. Из дисахаридов известны также мальтоза (солодовый сахар) и лактоза (молочный сахар). И моно- и дисахариды растворимы в воде и сладки на вкус. Полисахариды — сложные сахара, состоящие из множества мономеров, которыми являются моносахариды. К полисахаридам относятся крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин. Целлюлоза — линейный полимер, состоящий из множества молекул глюкозы. Крахмал и гликоген также состоят из глюкозы, только имеют разветвленную структуру.
