Carbon - cel mai important element biogene, care constituie baza vieții pe pământ, unitatea structurală a numărului mare de compuși organici implicați în construcția de organisme și metabolice lor oferind (biopolimeri, precum și numeroase molecule mici substante biologic active - vitamine, hormoni, mediatori etc.). O parte semnificativă a energiei necesare organismului este formată în celule datorită oxidării carbonului. Apariția vieții pe Pământ este considerată în știința modernă ca fiind un proces complex al evoluției compușilor carbonici.
Rolul unic al carbonului în natură, datorită proprietăților sale, care în total nu are nici un alt element al sistemului periodic. Între atomii de carbon și între carbon și alte elemente formează legături chimice puternice, dar care poate fi întreruptă în condiții fiziologice relativ blânde (aceste legături pot fi simple, duble sau triple). Abilitatea carbonului de a forma patru legături de valență echivalente cu alți atomi. Carbonul face posibilă construirea scheletului de carbon de diferite tipuri - liniar, ramificat, ciclic. Este semnificativ faptul că numai trei elemente - C, O, H - constituie 98% din masa totală a organismelor vii. Aceasta realizează o anumită economie în natură: în timp ce diversitatea structurală practic nelimitate de carbon compuși un număr mic de tipuri de legături chimice permite multe pentru a reduce cantitatea de enzime necesare pentru digestia si sinteza substantelor organice. atom de carbon avilable este baza de diferite tipuri de compuși organici izomerie (capacitatea a fost decisivă în evoluția biochimice a aminoacizilor la izomerism optic, carbohidrați și anumiți alcaloizi de).
Conform ipotezei lui AI Oparin, primii compuși organici de pe Pământ aveau origine abiogenă. Sursele de carbon au fost (CH4) și cianura de hidrogen (HCN) conținute în atmosfera primară a Pământului. Odată cu apariția vieții numai sursa de carbon anorganic se formează datorită căreia tot materialul organic al biosferă este dioxidul de carbon (CO2) în atmosferă și dizolvat în apă naturală sub forma de HCO3. Cel mai puternic mecanism de asimilare (asimilare) a carbonului (sub formă de CO2) - fotosinteză - transportate peste tot plantele verzi. Pe Pământ, există un mod evolutiv mai vechi de asimilare a CO2 prin chemosinteză; În acest caz, microorganismele - hemosintetiki nu folosesc energia solară radiantă, iar energia oxidarea compușilor anorganici. Majoritatea animalelor consumă carbon cu alimente sub formă de compuși organici gata preparați. În funcție de modul de asimilare a compușilor organici pentru a distinge autotrophs și heterotrophs. Aplicație pentru biosinteza proteinelor și a altor substanțe nutritive, microorganisme, folosind ca sursă unică de carbon, petrol, hidrocarburi, - unul dintre cele mai importante științifice contemporane - probleme tehnice.
În plus față de izotopi de carbon stabil distribuite natural 14C radioactiv (la om, care conține aproximativ 0,1mkkyuri). Cu utilizarea izotopilor de carbon în cercetarea biologică și medicală legate de mai multe progrese majore în studiul metabolismului și circulația carbonului în natură. Astfel, folosind marca radiocarbon sa dovedit a fi posibile plante de fixare N14SO3 și a țesuturilor de animale, este stabilit reacții de fotosinteză secventa studiat schimbul de aminoacizi, a trasat calea biosintetică a multor compuși biologic activi, și așa mai departe. D. Aplicarea 14C au contribuit la progrese in biologie moleculara pentru a studia mecanismele de biosinteza proteinelor și transferul informații ereditare. Determinarea activității specifice a 14C în reziduurile organice care conțin carbon oferă o indicație a vârstei, care este folosit în paleontologie și arheologie.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: