지구상의 생명체는 정보의 특별한 흐름과 물질과 에너지의 지속적인 교환이 분명한 일련의 관계에 의해 결정됩니다. 물질은 질량을 갖고 공간에서 자리를 차지하는 모든 것으로, 그것을 구성하는 최소 단위인 원자로 이루어져 있다. 생명체, 물, 별, 우리 주변의 모든 것은 원자로 구성되어 있습니다.
화학 원소의 다양성 원자의 다양한 유형에 의해 주어진다. 각 유형의 원자는 서로 다른 화학 원소를 구성합니다. 현재 105개의 화학원소가 알려져 있으며, 그 중 84개는 자연적으로 발견되고 나머지는 실험실에서 인공적으로 생성되었습니다.
우리가 말했듯이, 자연은 물질로 구성되어 있고, 따라서 모든 생명체도 물질로 구성되어 있으며, 물질은 다시 원자로 구성되어 있고 이것들이 원소를 구성합니다. 생물을 구성하는 원소를 생체원소라고 하며, 생명에 필수적인지 여부에 따라 XNUMX차 생체원소와 XNUMX차 생체원소로 분류됩니다.
생활 필수품
105차 생체 요소는 생물, 세포, 조직, 기관 및 시스템에 존재하는 필수 화학 원소로, 가장 단순한 것부터 가장 복잡한 것까지 구성합니다. 앞에서 말했듯이 일반적으로 모든 물질은 살아 있든 없든 원자로 구성되어 있으며 단일 유형의 원자로 구성된 모든 것을 요소라고 합니다.현재까지 알려진 요소는 XNUMX개입니다.
생명체의 구성에서 우리는 적어도 70개의 안정한 화학 원소를 발견할 수 있습니다. 이는 비활성 기체를 제외하고 지구상에 존재하는 거의 모든 원소입니다. 현존하는 모든 생명체의 거의 구십 구 퍼센트(99%), 대부분의 세포는 탄소(C), 수소(H)의 XNUMX가지 원소로 구성되어 있습니다.2), 산소(O2), 질소(N2); 인(P)과 유황(S) 물질이 가장 풍부하다 우리가 지구 표면에서 발견하는 살아 있는 것. 그것들은 살아있는 존재의 기본 또는 기본 구성의 필수적인 부분을 형성하기 때문에 생물 요소라고 불립니다.
생체 요소의 종류
생물의 생체 분자의 필수 구성 요소를 형성하는지 여부에 따라 생체 요소는 XNUMX차 생체 요소와 XNUMX차 생체 요소로 분류할 수 있습니다.
주요 생체 요소
그들은 단백질, 탄수화물, 지질 및 핵산과 같은 유기 생체 분자의 형성에 없어서는 안 될 부분이기 때문에 생명체의 필수 구성 요소인 모든 생체 요소입니다. 그들은 순수한 생명체를 구성하며 다음과 같습니다. 탄소(C), 수소(H2), 산소(O2), 질소(N2); 인(P) 및 황(S).
탄소(C)
Es 모든 유기 분자의 필수 구성 요소로서 모든 사슬에서 유기 생체 분자에 형태와 기능을 부여하는 골격으로 나타납니다. 모든 유기 화합물은 다른 원소 또는 화합물과 결합을 형성하는 탄소 사슬로 구성됩니다.
외부 껍질에 XNUMX개의 전자가 있으며 다른 탄소와 공유 결합을 형성하여 원자의 긴 사슬(거대분자)을 형성할 수 있습니다. 이러한 결합은 단일, 이중 또는 삼중일 수 있습니다. 그들은 또한 형성된 다른 라디칼에 합류할 수 있습니다. (-H,=O, -OH, -NH2, -SH, H2PO4) 무엇보다도 다양한 화학 반응에 개입하여 환경에 존재하는 다양성을 활용하는 많은 수의 다른 분자를 형성할 수 있습니다.
탄소는 동물과 식물의 필수 구성 요소입니다. 호흡과 같은 과정을 수행하는 데 중요한 탄수화물인 포도당 분자의 필수 부분입니다. 또한 CO 형태로 광합성에 관여합니다.2 (이산화탄소).
탄소는 또한 생명에 필수적인 또 다른 거대 분자인 DNA의 일부입니다. 이 분자에는 각 개인에게 고유한 특성을 부여하는 유전 정보가 포함되어 있으며 유기체가 해당 정보를 복제하고 후손에게 전달하는 데 사용됩니다.
수소
수소는 산소와 함께 유기물의 필수적인 부분을 형성합니다. 일부 지질의 경우 구성에서 탄소와 수소 원자만 나타냅니다. 를 갖는 전자이온 마지막 껍질에 있는 수소 원자, 기본 생체 요소와 쉽게 결합을 설정할 수 있습니다.
탄소와 수소 사이에 형성되는 공유 결합은 안정적일 만큼 충분히 강하지만 분리를 방지하여 다른 분자의 합성을 허용할 만큼 강하지는 않습니다. 수소와 탄소로만 구성된 분자는 극성에 공유 결합합니다(물에 녹지 않음).
산소
산소는 모든 기본 생체 요소 중에서 가장 전기 음성적이며 수소와 결합할 때 유일한 전자를 끌어당겨 전기 극을 생성하므로 라디칼 -OH, -CHO 및 COOH는 극성 라디칼입니다. 이러한 라디칼이 포도당(C6H12O6) 극성 액체에 용해되는 물과 같은 분자를 생성합니다.
산소는 전기음성도 때문에 다른 원자로부터 전자를 끌어당기는 능력이 있습니다. 이 과정에는 필연적으로 결합이 끊어지고 많은 양의 에너지가 방출됩니다. 탄소와 산소의 화합물은 무엇과 반응합니까? 호기성 호흡으로 알려진 에너지를 얻는 일반적인 방법입니다. 에너지를 얻는 또 다른 방법은 발효입니다. 이것은 조류와 식물이 광합성을 통해 원시 대기에 필요한 산소를 생산하기 시작한 이후로 감소하고 있습니다.
생물학적 화합물의 산화 과정은 탄소 원자에서 수소 원자를 빼서 수행됩니다. 전기음성도가 더 높은 산소는 탄소 전자보다 수소 전자에 더 큰 힘을 가하기 때문에 수소 전자를 떼어낼 수 있습니다.
이것이 수소와 산소로 물이 형성되는 방식이며 생명체가 이용하는 많은 양의 에너지가 방출됩니다. 탄소 원자가 수소와 전자를 공유하기 시작하면 산소와 더 적은 전자를 공유함으로써 전자의 손실, 즉 산화됩니다.
질소
질소는 대기의 약 78%를 차지하는 원소입니다. 또한 디옥시리보핵산(DNA) 단백질의 필수 구성 요소이며, 부모로부터 자손에게 유전 형질을 전달하는 역할을 합니다. DNA는 신체의 모든 세포에 존재하므로 생명체에게 질소가 중요합니다.
일반적으로 질소는 직접 흡수될 수 없지만 질소를 포함하는 질산염, 아질산염 또는 암모늄 화합물과 같은 다른 화합물의 일부로 흡수됩니다. 생명체가 질소를 사용하기 전에 질소는 여러 단계를 거쳐야 합니다.
- 암모니아, 질소가 암모니아로 변환되는 과정.
- 암모니아를 아질산염과 질산염으로 변환하는 질산화.
- 질소가 다양한 과정을 거쳐 생명체가 사용할 수 있는 아질산염 또는 질산염이 되는 고정 과정
질소는 아미노산, 즉 단백질을 구성하는 분자에서 발견되며 아미노 그룹(-NH2) 및 핵산의 질소 함유 염기. 질소는 대기 중에 가장 풍부한 기체그럼에도 불구하고 이를 이용할 수 있는 유기체는 거의 없습니다. 조류와 식물에 의해 생명체에 포함된 거의 모든 질소는 질산 이온(NHXNUMX)의 형태로 흡수됩니다.3).
질소는 수소(NH3) 산소(NO-)와 마찬가지로 한 형태에서 다른 형태로 전달되어 에너지를 방출합니다.
황 단백질, 필수 아미노산, 비타민 및 중요한 호르몬의 구성 요소인 유황은 인간과 동물 모두에게 필수적입니다.
유황은 우리 체중의 0.25%를 나타냅니다. 즉, 평균 성인 신체에는 약 170g의 유황이 포함되어 있으며 대부분은 아미노산에서 발견됩니다. 유황은 지방의 소화와 흡수에 필수적인 담즙산의 일부입니다. 건강한 피부, 모발 및 손톱 유지에 도움 조직 형성에 근본적인 역할을 합니다. 유황은 일반적으로 무, 당근, 유제품, 치즈, 해산물 및 육류와 같은 야채에 존재합니다.
경기
대기 중에 존재하는 인의 양은 미미합니다. 인의 가장 큰 매장량은 해양 퇴적물에서 발견됩니다. 토양은 중요도 순으로 구성됩니다. 자연의 두 번째 인 저장고. 우리는 또한 화학 풍화로 인해 지각에서 다양한 광물의 구성 요소로 발견할 수 있으며 광물에서 인산염이 방출되고 용해되어 물에 의해 운반됩니다.
인산염의 일부는 주로 인산칼슘의 형태로 침전되고 다른 일부는 바다에 도달하여 많은 양의 인이 축적되어 소위 인 트랩을 구성합니다.
형태의 인 유기 인산염, 다음과 같은 이유로 생명체에 매우 중요합니다.
- 유기체의 유전물질을 구성하는 핵산(RNA, DNA)의 구성요소 중 하나로
- 그것은 생명체에서 거의 보편적인 세포 에너지원인 아데노신 삼인산의 구성 요소로 발견됩니다.
- 뼈를 구성하는 성분 중 하나입니다.