Поняття по бiосферу. Роль живоi речовини в бiосферi

РЕФЕРАТ

На тему: ВлПоняття по бiосферу. Роль живоi речовини в бiосферiВ»

Змiст

Вступ. 3

1. Поняття про бiосферу. 4

2. Структура бiосфери. Розподiл життя у бiосферi 7

3. Жива речовина. Геохiмiчна робота живоi речовини. 12

Вступ

Все живе в бiосферi утворюi живу речовину. Живi органiзми вiдiграють дуже важливу роль у геологiчних процесах, якi формують Землю. Хiмiчний склад сучасних атмосфери та гiдросфери зумовлений життiдiяльнiстю органiзмiв. Мiнеральна iнертна речовина переробляiться живими органiзмами, перетворюiться в нову. Отже, жива та нежива речовини на Землi становлять гармонiйне цiле.

В.РЖ. Вернадський пiдкреслював вiдмiннi особливостi бiосфери, зокрема:

В· бiосфера являi собою оболонку життя - дiлянку iснування живоi речовини;

В· бiосферу можна розглядати як дiлянку Земноi кори, зайнятоi трансформаторами, якi переводять космiчнi випромiнювання в дiяльну земну енергiю - електричну, хiмiчну, механiчну, теплову i т.д

1. Поняття про бiосферу

Бiосфера в сучасному розумiннi - це глобальна вiдкрита система зi своiм "входом" (потiк сонячноi енергii, який надходить з космосу) i "виходом" (утворенi в процесi життiдiяльностi органiзмiв речовини, якi з рiзних причин "випали" iз бiологiчного кругообiгу, так званий вихiд "в геологiю" - кам'яне вугiлля, нафта, осадовi породи тощо). З позицiй кiбернетики ця велетенська система, котра, як i ii складовi - бiогеоценози, описуiться як "чорний ящик". Процеси, що вiдбуваються всерединi нього, закодованi природою. Можна iз впевненiстю сказати, що система в ii основних рисах i саморегульованою, самоорганiзованою. Екологи пояснюють самоорганiзацiю системи iнформацiiю, яка пронизуi екосистему. Вона мiститься в живих органiзмах, в iх генетичному кодi i здатностi адаптуватися до змiн умов середовища.

Отже, саморегулювання екосистеми забезпечуiться живими органiзмами.

Такий пiдхiд даi пiдстави вважати бiосферу централiзованою кiбернетичною системою, оскiльки в нiй один елемент (пiдсистема) - живi органiзми - вiдiграi домiнуючу, центральну роль у функцiонуваннi системи в цiлому.

Згiдно iз законом необхiдноi рiзноманiтностi Вiннера - Шеннона -Ешбi, який вважають основним кiбернетичним законом, кiбернетична система лише тодi володii стiйкiстю для блокування зовнiшнiх i внутрiшнiх збурень, коли вона маi достатнi внутрiшнi рiзноманiття. Це рiзноманiття, в основному i створюiться живими органiзмами. Досить сказати, що сьогоднi на Землi iснуi близько 2 млн. видiв органiзмiв, з них частка рослин становить 500 тис. видiв, а тварин - 1,5 млн. видiв (табл. 1.).

Виходячи iз екосистемних уявлень, видове рiзноманiття - це не простоякась арифметична величина, нижче якоi не мав би опускатися живий свiт, а реальна потреба буквально кожного сущого на планетi виду в трофiчних ланках бiогеоценозiв i бiосфери в цiлому. Цi види необхiдно зберегти заради нормального функцiонування сучасноi бiосфери, яка й сьогоднi еволюцiонуi, збагачуючи видове рiзноманiття.

Таблиця 1. Чисельнiсть рiзних груп органiзмiв в бiосферi

Група	Кiлькiсть видiв (приблизно)	Група	Кiлькiсть видiв (приблизно)
Всього	500000	Всього	1500000
В тому числi		В тому числi
Водоростi	25000	Найпростiшi	15000
Бактерii	100000	Губки	5000
Гриби		Кишковопорожниннi	9000
Лишайники	18000	Черв'яки	19000
Вищi		Молюски	105000
Мохоподiбнi	20000	Членистоногi	50000
Плавуновi	800	(без комах)
Хвощевi	30	Комахи	1000000
Папоротеподiбнi	6000	Голкошкiрi	5000
		Хордовi	48000
Голонасiннi	600	(включаючи хребетних)
Покритонасiннi	200000	з них
		Птахи	10000
		Ссавцi	6000

За даними украiнського палеоботанiка О.П. Фесуненка, кiлькiсть родiв вищих рослин становила: в силурi (близько 400 млн. рокiв тому) - 1 рiд, в девонi (350 млн.) - 36, в iнтервалi вiд карбону до трiасу (200 млн.) - 150-200, вiд юри до неогену (150 млн. до нинiшнiх днiв) - 250-330. Отже, збагачення видового рiзноманiття, що добре iлюструють наведенi факти, - це загальна тенденцiя сучасного розвитку бiосфери, яка сприяi усуненню зовнiшнiх i внутрiшнiх перешкод i пiдтримцi системи в станi гомеостазу.

Еволюцiя бiосфери тривала понад 3 млрд. рокiв i вiдбувалася пiд впливом алогенних (зовнiшнiх) сил, таких як геологiчнi i клiматичнi змiни й автогенних (внутрiшнiх) процесiв, зумовлених активнiстю живих компонентiв екосистеми.

Першi екосистеми, якi iснували на початкових етапах розвитку бiосфери, були населенi надзвичайно дрiбними анаеробними гегеротрофами, якi живилися органiчною речовиною, синтезованою в ходi абiотичних процесiв. Потiм вiдбувався, за образним висловом Ю. Одума, "популяцiйний вибух" автотрофних водоростей, який перетворив атмосферу iз вiдновлюваноi в кисневу.

Вперше термiн "бiосфера" - "сфера життя" - був використаний австрiйським вченим Едуардом Зюссом ще в XIX столiття (1875). Однак, вiн не дав визначення цього поняття. Сучасне його тлумачення, яке прийняте у всьому свiтi, належить украiнському вченому В.РЖ.Вернадському ~ першому Президенту Украiнськоi Академii наук. Науковi уявлення про бiосферу як "живу оболонку" Землi вчений виклав у своiх лекцiях, прочитаних у Карловому унiверситетi в Празi та Сорбонi в Парижi протягом 1923-1924 pp. Згодом цi положення були узагальненi та зведенi в книзi "Бiосфера" (1926).

Життя - вища форма розвитку матерii на Землi. Живi органiзми перетворюють космiчну сонячну енергiю у земну, хiмiчну i створюють нескiнченну рiзноманiтнiсть нашого свiту. Цi живi органiзми своiм диханням, своiм живленням, своiм метаболiзмом, своiю смертю i своiм розмноженням, постiйним використанням своii речовини, а головне - триваючою сотнi мiльйонiв рокiв безперервною змiною поколiнь, своiм народженням i розмноженням продовжують одне з найграндiознiших планетарних явищ, що не iснуi нiде, крiм бiосфери. (В.РЖ. Вернадський )

Отже, бiосфера - це оболонка Землi, яка включаi частини атмосфери, гiдросфери i лiтосфери, заселенi живими органiзмами.

Ю.Одум (1986) наводить витяг iз однiii з американських програм (програма збереження генетичних ресурсiв, керiвник Девiд Кофтон, Калiфорнiя), в якiй викладена точка зору вчених з приводу глобальноi загрози втрати видового рiзноманiття: "Бiологiчне рiзноманiття тварин, рослин i мiкроорганiзмiв являi собою фактор фундаментальноi важливостi для виживання людства".

Термiн "генетичнi ресурси" можна визначити як генетичне рiзноманiття, яке вiдiграi вирiшальну роль у задоволеннi всiх потреб суспiльства. Характерна особливiсть бiосфери як "плiвки життя" - це ii гетерогеннiсть, мозаiчнiсть, причому, кожна окрема однорiдна дiлянка ("бiогеоценоз", "екосистема") здатна до саморегуляцii i повного самовiдновлення бiоти. Екосистеми перебувають у постiйнiй взаiмодii одна з одною, створюючи разом гiгантський кругообiг речовин в межах бiосфери.

2. Структура бiосфери. Розподiл життя у бiосферi

Важливою особливiстю бiосфери i ii злитiсть з iншими геосферами Землi. Бiосфера розмiщена в межах атмосфери, гiдросфери та частини лiтосфери.

Загальна протяжнiсть бiосфери за радiусом Землi складаi близько 40 км. Вона простягаiться вiд нижньоi частини озонового екрану атмосфери, що розташований на висотi 20 - 25 км над рiвнем моря, до верхньоi частини гiрських порiд сушi та дна Свiтового океану. Нижня межа простягання бiосфери лежить на 23 км вглиб сушi та на 1 - 2 км нижче дна океану (мал.1.).

Мал. 1. Бiосфера та ii межi.

Основна маса живоi речовини, наявнiсть якоi вiдрiзняi бiосферу вiд iнших геосфер, зосереджена в порiвняно невеликому прошарку - бiостромi. Бiострома лежить на поверхнi суходолу та охоплюi верхнi шари водойм. У цiй зонi знаходиться 98% всiii живоi речовини планети. Бiосфера сформована з рiзних речовин. За В.РЖ.Вернадським, видiляють шiсть головних речовин бiосфери:

1. Жива речовина, що представлена органiзмами рiзних видiв.

2. Бiогенна речовина, що i продуктом життiдiяльностi органiзмiв (наприклад, кам'яне вугiлля, торф).

3. Нежива (косна) речовина, в утвореннi якоi живi органiзми не брали участi. Це, наприклад, гiрськi породи та мiнерали.

4. Бiокосна речовина, що сформована за рахунок взаiмодii живоi та косноi речовин. Основним видом бiокосноiречовини i ТСрунт.

5. Радiоактивна речовина.

6. Космiчна речовина (наприклад, метеорити).

Розглянемо основнi компоненти бiосфери бiльш детально.

За останнiми оцiнками, жива речовина складаi 18x10" тонн. KM.Ситник та С.П.Вассер (1992) вважають, що на Землi iснують 1447609 видiв живих органiзмiв. На думку iнших дослiдникiв, iх набагато бiльше, можливо 80 млн. видiв. Повнота виявлення живих органiзмiв неоднакова в рiзних царствах. Види судинних рослин виявленi на 80%, мохiв на 70%, водоростей на 50%, грибiв - тiльки на 1 - 10%, членистоногих - на З - 20%, монер - на 15 - 20% та вiрусiв всього на 5%.

Унiкальна роль живоi речовини в бiосферi полягаi в ii високiй бiогеохiмiчнiй активностi. Жива речовина автотрофних органiзмiв здiйснюi поглинання сонячноi енергii та ii перетворення в енергiю хiмiчних зв'язкiв. Сукупна бiогеохiмiчна активнiсть живоi речовини призвела до значноi змiни газового складу атмосфери, в результатi чого атмосфера вiдновного типу перетворилася в атмосферу окислювального типу зi значним вмiстом кисню. За рахунок дiяльностi бiосфери на Земнiй кулi сформувався озоновий екран, який перехоплюi бiльшу частину жорсткого космiчного випромiнювання та створюi сприятливi умови життя на поверхнi планети. Жива речовина змiнила гiрськi породи та сприяла появi нових видiв (вапняки та iн.). Життiдiяльнiсть рослин, тварин та мiкроорганiзмiв спричинила появу ТСрунту.

Жива речовина планети i iнiцiатором та рушiiм бiогеохiмiчних циклiв речовин. Велике значення в цьому маi розмноження органiзмiв, яке В.РЖ.Вернадський називав ВлрозтiканнямВ» живоi матерii, ii Влпрагненням до всюдностiВ».

В 1931 р. вийшла стаття В.РЖ.Вернадського "Про межi бiосфери". Проте, слiд нагадати, що вчений до цiii проблеми звернувся ще в 1926 р.

Однак, тодi наука ще не нагромадила достатньоi кiлькостi iнформацii, яка б дала повну вiдповiдь на питання: де проходять межi бiосфери? Наприклад, не пiдтвердилося передбачення вченого про заселення усiii осадноi оболонки Землi бактерiальним життям. Вiдомо, що розподiл мiкроорганiзмiв у пiдземних водах, а, значить, i нижня межа бiосфери на континентах визначаiться двома факторами: температурою води i концентрацiiю в нiй мiнеральних солей. Живi бактерii можуть iснувати у водах iз температурою до 100В°С, тодi як активна iхня життiдiяльнiсть проявляiться на межi близько 80В°С. Крайня межа соляного розчину -270 г/л, що в 10 разiв перевищуi концентрацiю води океану.

Передбачення В.РЖ. Вернадського про повсюдне поширення життя в океанi до самого його дна збулося. Однак це пiдтвердилося через декiлька десяткiв рокiв - у 1960 p., коли батискаф "Трiiст" iз Жаком Пiккаром i Доном Уолшем торкнувся дна Марiанськоi западини на глибинi 10919 м вiд точки занурення. Акванавти на великiй глибинi побачили життя, про яке В.РЖ. Вернадський тiльки догадувався. Сьогоднi можна стверджувати, що океанiчна межа бiосфери перебуваi на глибинi близько 11 км. Повiтрянi потоки пiднiмають i переносять мiрiади мiкроорганiзмiв, вiрусiв, якi живуть головним чином, в краплях вологи. Тут можна зустрiти пилок, спори i насiння рослин, тут i звичними бiогеннi речовини - бiолiни i фiтонциди. Тут вируi життя, особливо в його товщi вiд декiлькох метрiв вiд поверхнi сушi чи води до приблизно 50-300 м. Цю частину атмосфери М. Ф. Реймерс (1994) вважаi екотоном мiж террабiосферою i гiдробiосферою, з одного боку, i тропосферою - з iншого. Ту частину тропосфери, куди лише спорадично пiднiмаються перелiтнi птахи, зграi сарани чи якiсь скупчення комах, автор вiдносить до тропобiосфери. Над останньою поза шаром позитивних температур лежить вiдносно тонкий шар альтобiосфери (лат. альтус - високий). Тут, де температура середовища не пiднiмаiться вище 0В°С, життя можливе лише завдяки прямiй сонячнiй iнсоляцii.

Аналiзуючи наведенi данi про нижню i верхню межi бiосфери, а також фiзико-хiмiчнi умови, що iх визначають, вченi видiляють три групи життiзабезпечуючих факторiв.

По-перше, це достатня кiлькiсть вуглекислого газу i кисню. На Гiмалаях, наприклад, зелений покрив обмежений висотою 6200 м, де парцiальний тиск вуглекислого газу нижчий, нiж на поверхнi моря. Однак i там життя не припиняiться: його пiдтримують деякi види павукiв i комах, якi живляться органiчними рештками, занесеними сюди вiтром.

По-друге, достатня кiлькiсть вологи, яка забезпечуi нормальний хiд ферментативних процесiв.

По-третi, сприятливий термiчниий режим, який виключаi або надто високi температури (зумовлюють звертання бiлка), або надто низькi (припиняють роботу ферментiв). Найживучiшими i прокарiоти - бактерii i цiанобактерii, iх можна зустрiти в льодовиках Арктики, в скельних породах Антарктики, в гарячих джерелах з температурою до 98В°С, а в пiдземних водах - i при 100В°С.

Отже, потужнiсть бiосфери за вертикаллю в океанах охоплюi всю товщу води i незначну донну плiвку життя, а на континентах - тонкий надземний i потужний пiдземний шар. Уся земна поверхня нашоi планети належить до бiосфери, виключаючи, можливо, окремi високогiрнi дiлянки, вкритi льодовиками та безводнi пустелi.

Найпродуктивнiшим шаром сушi i Лiтосфера, яка разом iз водними бiоценозами утворюi активну плiвку життя. До лiтосфери належать не лише бiоценози, утворенi на поверхнi сушi. Життя не обмежуiться лише поверхнею сушi. Воно iснуi i в нижнiх шарах лiтосфери, особливо в пiдземних водах.

Гiдробiосфера розподiляiться на два системних утворення - океанiчне i континентальних водоймищ - океанобiосфери, або мариносферу та аквабiосферу. Кожне з цих утворень маi свою характерну структуру i свiй набiр гiдробiонтiв.

Особливо слiд вiдзначити озоносферу, яку ще називають озоновим екраном. Незважаючи на низький вмiст озону в атмосферi, цей газ вiдiграi суттiву еколого-бiологiчну роль, активно поглинаючи короткохвильове ультрафiолетове (УФ) випромiнювання Сонця. Озоновий шар, розташований в стратосферi на висотi приблизно 15-20 км (верхня межа його поширення 45 км), не лише визначаi температурний режим стратосфери, але i i захисним щитом земних органiзмiв, вiдхиляючи вiд них смертоносне ультрафiолетове випромiнювання.

В останнi десятилiття увага свiтовоi громадськостi прикута до руйнування озонового шару, яке вiдбуваiться головним чином пiд впливом хлорфторвуглеводiв (фреонiв), якi широко використовуються в побутi (холодильнi установки, газове наповнення аерозольних балончикiв). Цi сполуки (95% iх, як правило, попадаi в повiтряне середовище) пiд дiiю ультрафiолетового випромiнення видiляють хлор, який i руйнуi стратосферний озон. Цьому негативному процесу сприяють також i викиди реактивних лiтакiв, ядернi викиди, розклад мiнеральних добрив, якi супроводжуються видiленням азоту i його окислiв, також здатних руйнувати озоновий екран.

Отже, власне бiосфера - це шар активного життя, глибина якого на сушi становить близько 12 км, а в межах океану -17 км. Ця вiдстань значно менша, нiж: передбачалося (20-22 i навiть бiльше). В середньому шар планетарного життя сягаi всього близько 20 км. Якщо зiставити розмiри космосу i земноi антропосфери, це нагадуi РЖ целофанову плiвку, яку так легко пошкодити.

3. Жива речовина. Геохiмiчна робота живоi речовини

Згадаiмо декiлька визначень живоi речовини творця цього поняття В.РЖ.Вернадського: "жива речовина бiосфери i сукупнiсть усiх ii живих органiзмiв". Як учений, вiн розумii, що об'iкт його дослiджень вимагаi кiлькiсних характеристик, а тому наголошуi: "Я буду називати сукупнiсть органiзмiв, зведених до ваги, хiмiчного складу i енергii, живою речовиною". Жива речовина в його розумiннi - це форма активованоi матерii, i ii енергiя тим бiльша, чим бiльша маса живоi речовини.

Якi ж властивостi живоi речовини?

1. Жива речовина бiосфери характеризуiться величезною вiльною енергiiю, яку можна було б порiвняти хiба з вогненним потоком лави, але енергiя лави недовговiчна.

2. У живiй речовинi, завдяки присутностi ферментiв, хiмiчнi реакцii вiдбуваються в тисячi, а деколи i мiльйони разiв швидше, нiж: у неживiй. Для життiвих процесiв характерне те, що одержанi органiзмом речовина i енергiя переробляються i вiддаються ним у значно бiльших кiлькостях. Наприклад, маса комах, яких з 'iдаi синиця за день, дорiвнюi ii власнiй масi, а деякi гусеницi споживають i переробляють за добу в 200разiв бiльше iжi, нiж: важать самi.

3. РЖндивiдуальнi хiмiчнi елементи (бiлки, ферменти, а деколи й окремi мiнеральнi сполуки тощо) синтезуються лише в живих органiзмах.

4. Жива речовина намагаiться заповнити собою весь можливий простiр.

В.РЖ.Вернадський називаi двi специфiчнi форми руху живоi речовини:

В· пасивну, яка створюiться розмноженням i притаманна як тваринним, так i рослинним органiзмам;

В· активну, яка здiйснюiться за рахунок напрямленого перемiщення органiзмiв (характерна для тварин i меншою мiрою - рослин).

5. Жива речовина проявляi значно бiльшу морфологiчну i хiмiчну рiзноманiтнiсть, нiж: нежива. В природi вiдомо понад 2 млн. органiчних сполук, якi входять до складу живоi речовини, тодi як кiлькiсть мiнералiв неживоi речовини становить близько 2 тис, тобто, на три порядки нижче.

6. Жива речовина представлена дисперсними тiлами - iндивiдуальними органiзмами, кожний з яких маi свiй власний генезис, свiй генетичний склад. Розмiри iндивiдуальних органiзмiв коливаються вiд 20 нм у найдрiбнiших до 100 м (дiапазон понад 10⁹). Найбiльшими з рослин вважаються секвоi, а з тварин - кити. На думку Вернадського, мiнiмальнi i максимальнi розмiри органiзмiв визначаються граничними можливостями iх газового обмiну з середовищем.

7. Будучи дисперсною, жива речовина нiколи не трапляiться на Землi в морфологiчно чистiй формi, наприклад у виглядi популяцiйного виду. Вона може iснувати лише у виглядi бiоценозу: "..навiть простенький бiоценоз якогось сухого соснячка на пiсочку i угрупованням, яке складаiться приблизно iз тисячi видiв живих органiзмiв" (Тимофiiв-Рисовський).

8. Принцип Редi (флорентiйський академiк, лiкар i натуралiст, 1626-1697): "все жизе з живого " - i вiдмiнною особливiстю живоi речовини, яка iснуi на Землi у формi безперервного чергування поколiнь i характеризуiться генетичним зв 'язком з живою речовиною всiх минулих геологiчних епох. Неживi абiогеннi речовини, як вiдомо, надходять до бiосфери або з космосу, або ж виносяться порцiями з оболонки земноi кулi. Вони можуть бути аналогiчнi за складом, але генетичного зв 'язку в загальному випадку у них немаi.

9. Жива речовина в особi конкретних органiзмiв, на вiдмiну вiд неживоi, iдiйснюi упродовж свого iсторичного життя грандiозну роботу. По-сутi, шше бiогеннi речовини метабiосфери - це iнтеграл маси живоi речовини iемлiза геологiчний час, тодi як маса неживоi речовини земного походження с постiйною величиною в геологiчнiй iсторii: 1 г архейського гранiту i сьогоднi залишаiться 1 г тiii ж речовини, а та ж сама маса живоi речовини, тобто, протягом мiльярдiв рокiв iснувала за рахунок змiни поколiнь i весь цей час виконувала геологiчну роботу.

У доарiстотелiвськi часи вважали, що життя починаiться з абiогенезу (з таких мертвих тiл природи як камiнь, скеля, вода, газ, земля). Арiстотель, писав В.РЖ.Вернадський (1969), - визнавав бiогенез для людини, птахiв, майже всiх ссавцiв та деяких нижчих тварин, окремих з хребетних, багатьох рослин. Вiн у виняткових випадках допускав гетерогенез (рiзнорiдне зародження) i для вищих рослин, для тварин. Пройшло два тисячолiття з часу смертi Арiстотеля, утвердився в науцi принцип Редi ("все живе з живого"), але й сьогоднi йде пошук взаiмозв'язкiв живоi i неживоi речовини, якi служать надiйним механiзмом невпинного руху життя в бiосферi.

Для того, щоб краще зрозумiти суть цих механiзмiв, слiд з'ясувати, з яких речовин, крiм живоi, складаiться бiосфера. Незважаючи на те, що уявлення про склад бiосфери викладенi В.РЖ. Вернадським у працi "Хiмiчна будова бiосфери Землi i ii оточення".

Функцii живоi речовини в бiосферi (за В.РЖВернадським) РЖ

ü газова

ü киснева

ü окислювальна

ü кальцiiва

ü вiдновлювальна

ü концентрацiйна

ü руйнування органiчних речовин

ü вiдновлювального розкладу

ü метаболiзму i дихання органiзмiв

Уся маса живоi речовини, яка була на Землi хоча б протягом 1 млрд. рокiв, вже перевищуi масу земноi кори. Бiомаса Землi (в сухiй речовинi) становить 2,44-10¹² т, тобто, 0,00001% земноi кори (2-Ю¹⁹ т). Беручи до уваги, що останнiй мiльярд рокiв продукцiя земноi кулi була близькою до сучасноi, можна розрахувати ii сумарну кiлькiсть 2- 10^й тАв 10⁹=2-10²⁰ т, тобто, в 10 разiв бiльше маси земноi кори. Слiд брати до уваги, що жива речовина - це надзвичайно активна хiмiчно дiюча маса, а тому стаi зрозумiлою i ii велетенська енергетична роль.

Якщо врахувати, що на земну поверхню щорiчно надходить 21 ■ 10²⁵кДж сонячноi енергii, то на поверхню, покриту зеленою рослиннiстю i водоймищами з iх фiтопланктоном, припадаi лише близько 40%, або 8,4-10²³ кДж енергii. З урахуванням витрат сонячноi енергii внаслiдок вiдбивання та iнших причин, а також енергетичного виходу фотосинтез не перевищуi 2%. Загальна кiлькiсть енергii, яка запасаiться щороку у процесi фотосинтезу, виражаiться величиною порядку 20,9-10²² кДж.

Усi рослиннi й твариннi органiзми складаються з тих самих елементiв, що i тiла неживоi природи, але в iншому спiввiдношеннi. В клiтинах знайдено близько 90 елементiв перiодичноi системи Д.РЖ. Менделiiва. Найбiльше (98%) у клiтинах водню, кисню, вуглецю i азоту. Вмiст калiю, натрiю, кальцiю, магнiю, залiза, сiрки, фосфору i хлору в клiтинах складаi десятi та сотi частки вiдсотка (iх називають макроелементи), а цинку, мiдi, йоду, фтору, брому, срiбла i т.д. - ще менше (табл. 2.).

Таблиця 2. Вмiст хiмiчних елементiв у клiтинi

Елементи	Кiлькiсть (у%)	Елементи	Кiлькiсть (у%)
Кисень	65-75	Кальцiй	0,04-2,00
Вуглець	15-18	Магнiй	0,02-0,03
Водень	8-Ю	Натрiй	0,02-0,03
Азот	1,5-3	Залiзо	0,01-0,015
Фосфор	0,20-1,00	Цинк	0,0003
Калiй	0,15-0,4	Мiдь	0,0002
Сiрка	0,15-0,2	Йод	0,0001
Хлор	0,05-0,10	Фтор	0,0001

Елементи, вмiст яких не перевищуi в клiтинi 0,01%, називаються мiкроелементами. Однак це не означаi, що вони менш потрiбнi органiзмовi, нiж iншi. Встановлено, що за вiдсутностi тих чи iнших мiкроелементiв порушуiться обмiн речовин мiж клiтинами органiзму, а це призводить до рiзних захворювань. Усi хiмiчнi елементи беруть участь у побудовi органiзму у виглядi iонiв або в складi молекул неорганiчних чи органiчних речовин. Серед неорганiчних речовин важливе значення мають вода, мiнеральнi солi, кислоти, основи. Вода займаi до 80 вiдсоткiв об'iму клiтини i виступаi в нiй як внутрiшнiй екологiчний фактор - середовище, в якому знаходяться органоiди клiтини, розчинник, каталiзатор для реакцiй обмiну; створюi електропровiднiсть. В органiзмi вода виконуi транспортну, провiдну функцiю, i регулятором температури. Вода в клiтинi перебуваi у двох формах: вiльнiй i зв'язанiй. Завдяки зв'язанiй водi клiтина здатна витримувати низькi температури, ii вмiст у клiтинi приблизно 5%. 95% припадаi на вiльну воду, яка i прекрасним розчинником, а бiльшiсть хiмiчних реакцiй проходять тiльки в розчинах. Цiкава i не до кiнця вивчена властивiсть води зберiгати iнформацiю. Очевидно, нашi далекi предки знали про цю властивiсть, використовуючи воду при рiзних замовляннях.

Бiльшiсть неорганiчних речовин у клiтинах мiститься у виглядi солей -або дисоцiйованих на iони, або в твердому станi. Вмiст катiонiв i анiонiв у клiтинi вiдрiзняiться вiд iхньоi концентрацii в навколишньому середовищi i регулюiться клiтинною мембраною. При загибелi клiтини концентрацiя речовин у середовищi та цитоплазмi вирiвнюiться. Органiчнi речовини становлять 20-30% маси клiтини. До них належать бiлки, нуклеiновi кислоти, вуглеводи, жири, жироподiбнi речовини, АТФ.

Вместе с этим смотрят:

G-белки и их функция

Австралопитеки - обезьянолюди или человекообезьяны?

Адаптация микроорганизмов в экстремальных условиях космоса

Адвентивна флора Чернiгiвськоi областi: iсторiя формування та сучасний стан

Адсорбция ионных и неионных поверхностно-активных веществ (ПАВ)