Co łączy atomy w cząsteczki biologiczne?

Atomy w cząsteczkach są uporządkowane dzięki wiązaniom i oddziaływaniom chemicznym. Dzięki nim zapewnia to względną stabilność.

Zanim przejdziemy do rodzajów wiązań dla chemika z prawdziwego zdarzenia trzeba by było wiedzieć co znaczy ważny termin elektroujemność. Jest to zdolność atomów danego pierwiastka do przyciągania elektronów.
Na szczęście mądry pan pewna dość ważna ze względu na swój skład chemiczny tabliczka naszego towarzysza zza naszej wschodniej granicy pana Mendelejewa często zaopatrzona jest w wartości elektroujemności różnych pierwiastków.
Na przykład tak:

Podstawowe typy wiązań:

- Kowalencyjne
 *tutaj należy wyróżnić 3 podpunkty
Kowalencyjne niespolaryzowane występuje gdy różnica pomiędzy elektroujemnością w związku wynosi od 0 do 0,4 przykładowo H_{2 - pojedyncza cząsteczka gazu - Wodoru. Różnica wynosi dokładnie 0.}
Kowalencyjne spolaryzowane występuje gdy różnica elektroujemności waha się od do 0,4 do 1,7.
Przykładowo H₂O - woda posiada dwa wiązania kowalencyjne spolaryzowane.
 Istnieje jeszcze jeden szczególny przykład z rodzaju wiązań kowalencyjnych ale jego chcę omówić przy szczegółowym opowiadaniu o wiązaniach, elektronach, powłokach itp. Jest to wiązanie koordynacyjne gdzie elektrony udostępnia tylko jeden atom.

-Wiązanie jonowe
Występuje gdy różnica elektroujemności przekracza 1,7.
Wiązanie to polega na przyciąganiu się atomów o dwóch różnych ładunkach elektrycznych (ilości elektronów im więcej ujemnych elektronów tym ładunek będzie bardziej ujemny a im ich mniej tym ładunek bardziej dodatni) . Przykład znajdziecie w... waszej kuchni :) Jest to oczywiście sól NaCl z którą należy bardzo uważać by nie spartolić zupy. W wodzie chlorek sodu dysocjuje (,,rozłącza") się na kation Na+ i anion Cl- (Kation-jon dodatni, anion-jon ujemny) 

Poza wiązaniami trzeba też wymienić oddziaływania:
- Oddziaływanie wodorowe  - jest to słabe oddziaływanie między związanym wodorem i atomem pierwiastka o dużej elektroujemności, ulokowanym w drugiej cząsteczce. Najczęściej są to atomy fluoru, chloru, tlenu i węgla - jeżeli ten jest związany z pierwiastkiem silnie elektroujemnym. Wszystkie te atomy posiadają wolną parę elektronową.

-Siły van der Waalsa- to najsłabsze z opisanych oddziaływań chemicznych. Powstają pomiędzy substancjami które mają różne ładunki elektryczne. Mają znaczenie tylko w wypadku gdy są bardzo liczne i gdy cząsteczki między którymi powstają znajdują się blisko siebie

Przykłady wykorzystania pierwiastków w organizmie i skutki ich niedoborów

Od każdego dietetyka usłyszymy że zróżnicowana dieta jest bardzo ważna. Ale dlaczego? A no dlatego że trzeba zaspokoić zapotrzebowanie na makro-, mikro i ultraelementy (Tekst wcześniejszy) Jedzenie jest tak jakby paliwem dla naszego organizmu. By on dobrze nam służył musimy dbać o to co wlewamy do ,,baku''.

Makroelementy:

Oraz kilka mikroelementów:

Żelazo(Fe)
-składnik składnik białek złożonych np.hemoglobiny transportującej tlen
-składnik wielu enzymów np. cytochromów*
-katalizator* syntezy chlorofilu

Niedobór u zwierząt:
-anemia, osłabienie, bóle głowy, arytmia serca

Niedobór u roślin
-zakłócenie przebiegu oddychania i fotosyntezy
-chloroza* młodych liści

Jod (J)
-składnik hormonów tarczycy

Niedobór u zwierząt:
-obrzęki skóry, wole, kretynizm(!)

U roślin objawów niedoboru nie stwierdzono

Fluor (F)
-wchodzi w skład zębów i kości

Niedobór u zwierząt
- podatność na próchnicę zębów

Objawów niedoboru u roślin nie stwierdzono

Kobalt(Co)
-składnik witaminy B12
-konieczny dla roślin motylkowych żyjących w symbiozie z bakteriami brodawkowymi*

Niedobór u zwierząt

-zaburzenie procesu krzepnięcia krwi

Niedobór u roślin

-zahamowanie wiązania azotu przez rośliny motylkowe


Słowniczek


Cytochromy-białka z grupy hemoprotein, których funkcja polega na transporcie elektronów w łańcuchu oddechowym.


Katalizotory wywołują zmianę szybkości reakcji chemicznych


Chloroza- zanik chlorofilu (mniej zielone liście)


-rośliny motylkowe żyjące z roślinami brodawkowymi wiążą azot z powietrza umożliwiając jego obieg w przyrodzie

Należy umieć 3-4 przykłady pierwiastków z ich zastosowaniem oraz następstwami braku.



Dziękuję za uwagę :)

Skład chemiczny organizmów

W naturze występuje około 90 pierwiastków chemicznych lecz około 20 występuje we wszystkich organizmach żywych. Najpowszechniejsze to: tlen, krzem, glin, żelazo, magnez i potas. Skład chemiczny nie jest dokładnym odzwierciedleniem środowiska w jakim żyją ponieważ życie powstało w morzu ze względu są tam stabilniejsze warunki (nie ma na przykład gwałtownych wahań temperatury) przez co łatwiej było się rozwijać pierwszym organizmom. Pierwsze komórki niewiele różniły się od wody morskiej. Organizmy lądowe posiadają w własnych komórkach wiele typowych związków środowiska morskiego.

Wszystkie pierwiastki podzielono ze względu na ich ilość w organizmach. Wyróżniamy:

Makroelementy: 

-węgiel

-wodór

-tlen

-azot

-siarka

-chlor

-potas

-fosfor

-wapń

-magnez

-sód

Stanowią one przynajmniej 0,01% suchej masy organizmu.

*Co to sucha masa?

Wszystko w organizmie prócz wody. 

W makroelementach zawierają się bardzo ważne pierwiastki biogenne. Należą do nich: węgiel,wodór, azot, tlen, fosfor i siarka. (taka podpowiedź: o ile 4 pierwszych łatwo się nawet domyślić to fosfor i siarkę można sobie skojarzyć z ich znakiem z tablicy Mendelejewa. Mianowicie P-fosfor, S-siarka. SP- Szkoła Podstawowa )

Mikroelementy

-żelazo

-kobalt

-miedź

-mangan

-cynk

-jod

-fluor

-bor

-molibden

-krzem
-selen

Stanowią one 0,00001%- 0,01% ilości suchej masy. Często są składnikami enzymów  przeprowadzających niezbędne do podtrzymania życia reakcje chemiczne.

Pierwiastki śladowe (ultraelementy) Wszystkie pozostałe nienależące do wymienionych wcześniej grup pierwiastki jakie można znaleźć w organizmach żywych. Przykładowo: złoto, srebro, platyna. 

Węgiel, wodór, tlen, oraz azot stanowią aż około 95% masy człowieka. Oto wykres zawierający resztę:

Przeczytałeś? Rozumiesz? Jeśli tak powinieneś teraz patrząc w ścianę (albo na plakat z tyłkiem Kim Kardashian :p ) Wymienić 4 makroelementy. Wymienić i wyjaśnić czym są pierwiastki biogenne. Wymienić 3-4 mikroelementy, Powiedzieć czym są makro- i mikroelementy. Powiedzieć co to są ultraelementy oraz dać przykład. Wiedzieć co to jest sucha masa. 

Dziękuję serdecznie ze poświęcony czas.

Tak na starcie...

Witam! Nazywam się Filip. Jestem uczniem liceum jak się pewnie domyślacie o profilu biologiczno-chemicznym. Chciałbym usystematyzować swoją pracę z przedmiotami typu biologia i chemia na tym blogu. Nauczyć się systematyki pracy. Być może komuś moje leciwe wypociny na coś się przydadzą.