În ciuda dimensiunilor, formelor şi a altor caracteristici extrem de diferite, majoritatea organismelor au la bază aceleaşi elemente chimice şi aceeaşi structură chimică. Elementele chimice aflate la baza vieţii sunt carbonul, oxigenul, azotul şi fosforul.
Alte elemente chimice importante sunt sulful (element important în alcătuirea proteinelor), magneziul (prezent în clorofilă), calciul şi potasiul (elemente chimice prezente în cantităţi considerabile în oase).
Din ce substanţe sunt alcătuite organismele?
Orice organism este alcătuit din două tipuri de substanţe: anorganice, prezente şi în elementele antropice (lipsite de viaţă) ale mediului şi substanţe organice, specifice materiei vii. Substanţele anorganice sunt reprezentate de apă şi de săruri minerale. Substanţele organice sunt reprezentate de proteine, glucide, lipide şi acizi nucleici.
Apa - esenţa vieţii
Apa este unul din factorii indispensabili vieţii. Molecula de apă (H20) este alcătuită din doi atomi de hidrogen şi un atom de oxigen, legaţi intre ei prin legături covalente. Legăturile chimice covalente sunt realizate prin punere în comun de electroni de către atomii aflaţi în legătură. Apa este un bun solvent, iar această proprietate a permis apariţia vieţii în apă. Dizolvând diverse substanţe şi recombinându-le în moduri noi s-au format substanţele organice, aflate la baza vieţii. Corpul uman conţine 70% apă. Corpul unei meduze conţine 90% apă.
Proteinele
Proteinele sunt substanţe organice, macromoleculare (formate din mai multe proteine) alcătuite din lanţuri de aminoacizi (lanţuri polipeptidice). Există 20 de aminoacizi. Fiecare proteină este alcătuită din câţiva dintre cei 20 de aminoacizi, aflaţi în diverse combinaţii. Câteva exemple de proteine: colagenul, elastina, globulina, albumina şi insulina.
Colagenul intră în alcătuirea oaselor. Elastina intră în alcătuirea tendoanelor şi a ligamentelor. Globulina şi albumina sunt conţinute în ouă, globulina în gălbenuş şi albumina în albuş.
Glucidele
Glucidele (numite şi zaharide; substanţe dulci) sunt substanţe organice cu funcţiuni mixte. Exemple de glucide: galactoza (prezentă în lapte), fructoza (prezentă în fructe), celuloza (una dintre cele mai răspândite glucide), glucoza etc.
Glucidele sunt prezente în alimentele dulci, în prăjituri, fructe, ciocolată şi nu numai. Cartofii şi orezul conţin cantităţi însemnate de amidon. Glucidele sunt substanţe a căror energie se eliberează foarte repede, de aceea sunt foarte importante pentru drumeţii, expediţii etc. Dacă nu sunt folosite de către organism, glucidele se transformă şi se depun sub formă de grăsimi.
Lipidele
Lipidele (numite şi grăsimi) sunt substanţe organice, compuse din acizi graşi, insolubile în apă, dar solubile în solvenţi organici (benzen, toluen). Deşi au o mare importanţă în organism, consumul lor ridicat duce la afecţiuni cardiovasculare şi obezitate. Vinul conţine unele substanţe care împiedică depunerea grăsimilor.
Acizii nucleici
Există doi acizi nucleici: ADN-ul (acidul dezoxiribonucleic) şi ARN-ul (acidul ribonucleic). Acizii nucleici conţin în ei informaţii, sub forma unor coduri, legate de organismul cărora aparţin. În timp ce ADN-ul este dublu catenar (catenă dublă), fiind alcătuit din două spirale care se răsucesc una în jurul celeilalte, ARN-ul este monocatenar.
ADN-ul
ADN-ul este principalul acid nucleic al majorităţii organismelor. El conţine toate informaţiile despre organism, sub forma unor componente denumite gene. Genele determină toate caracteristicile organismului. În timpul diviziuni celulare are loc replicarea ADN-ului, cele două catene se separă, iar fiecare catenă are capacitatea de a da naştere unei catene pereche, complementare. Astfel, din fiecare moleculă de ADN rezultă două molecule de ADN identice. Ulterior, din celula-mamă se formează două celule-fiice.
ARN-ul
ARN-ul are rol în sinteza proteinelor şi, spre deosebire de ADN, este monocatenar. În celule se găsesc diferite tipuri de ARN, printre care ARN-ul mesager, ARN-ul ribozomal şi ARN-ul de transport. Mai multe detalii despre acizii nucleici, în articolele viitoare ale seriei.
Chimia vieţii (2) - elementele chimice
