поиск по сайту

Органические вещества



До второй половины XIX в. полагали, что неорганические и органические вещества имеют разную природу. Считалось, что органические вещества (сложные соединения, построенные на основе атомов углерода) могут образовываться лишь в результате жизнедеятельности биологических организмов.

Однако развитие экспериментальной химии опровергло эту точку зрения. В 1861 г. А. Бутлеровым была выдвинута теория, согласно которой на микроскопическом уровне не существует принципиального различия между неорганическими и органическими соединениями.

Согласно современным представлениям органическими веществами называют соединения углерода. В настоящее время известно свыше 10 млн органических соединений. Неорганических соединений гораздо меньше — порядка 300 тысяч. Многообразие органических соединений определяется способностью атомов углерода соединяться друг с другом, образуя очень длинные цепочки. За счет электронов, не задействованных в связях между их звеньями, эти атомы углерода способны присоединять другие элементы. В результате этого возникает огромное разнообразие углеродсодержащих соединений.

Основу живого составляют шесть элементов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера. В сумме они составляют более 97% веса живых организмов. В составе биосистем также присутствуют следующие элементы: натрий, калий, магний, алюминий, железо, кремний, хлор, медь, цинк, кобальт, никель. Весовая доля этих компонентов составляет 1,6%. Кроме названных элементов в составе живых систем присутствует еще около 20 элементов.

Структурную основу живых организмов составляют биополимеры — высокомолекулярные природные соединения, которые представляют собой цепочки очень длинных молекул со сложной пространственной структурой. Основные биополимеры — это белки и нуклеиновые кислоты. Белки играют исключительно важную роль во всех живых организмах. Вот некоторые основные функции белков:

• белки представляют собой строительный материал, из которого состоят многие элементы клетки;
• белки являются катализаторами (ферментами) многих биохимических реакций;
• белки обеспечивают все виды движений, которые присущи организмам;
• особые белки (антитела) обезвреживают попавшие в организм чужеродные вещества и клетки, обеспечивая тем самым защиту организма.

Наряду с белками исключительно важную роль в живой системе играют нуклеиновые кислоты, которые осуществляют хранение и передачу генетической информации во всех живых организмах. В частности, именно нуклеиновые кислоты обеспечивают воспроизводство белков той же структуры и того же состава, которые имеются у родительской клетки.

Существует два типа нуклеиновых кислот:
дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК).

Молекула ДНК представляет собой две полимерные цепи, которые состоят из четырех типов нуклеотидов: аденин, гуанин, тимин и цитозин. Наименования нуклеотидов принято обозначать как А, Г, Т, Ц. Последовательность звеньев нуклеотидов — это код, в нем записана последовательность аминокислотных остатков в белках, свойства которых определяют признаки живых организмов.

Комплементарность, или взаимно однозначная дополнительность, звеньев двух цепей, выражающаяся в том, что в этих звеньях могут образовываться связанные пары только для комбинаций А — Т и Ц — Г, обусловливает возможность построения одной цепи по другой. Именно это обстоятельство объясняет процесс репликации, или построения, копий генов.

Таким образом, молекулярный смысл понятия ген следующий: он представляет собой последовательность четырех нуклеотидов, несущих в себе информацию о структуре белка. Каждый из используемых в природных соединениях аминокислотных остатков кодируется одним кодоном, состоящим из трех последовательно расположенных нуклеотидов. Не соответствующие аминокислотам кодоны используются в качестве сигналов о начале и конце записи белковой цепи.

Важнейшей особенностью генетического кода является его универсальность. Все биологические организмы, начиная с простейших и кончая высшими животными, имеют один и тот же генетический код. Следует также заметить, что непосредственная сборка молекулы белка осуществляется в рибосомах клетки, где основная роль принадлежит особым молекулам РНК. Информация о последовательности аминокислот в белке передается от ДНК к рибосоме при помощи молекул матричных РНК, считывающих код с ДНК.




Если Вас заинтересовали описанные в статье товары или услуги, Вы можете:
Позвонить:
Поделиться
Еще из раздела естествознание
Биоэтика Внешние геосферные оболочки: литосфера, гидросфера и атмосфера Внутреннее строение и история геологического развития Земли Второе начало термодинамики и энтропия




© 2006-2016 ИП Антонович А.С.
+375-29-5017588
+375-29-1438110