85. Окисно-відновна функція живої речовини
Окисно-відновні функції складаються з двох взаємопротилежних функцій – окиснення і відновлення.
Окисна функція виконується бактеріями. Окиснюються бідніші киснем сполуки (у ґрунті, в корі вивітрювання, в гідросфері): солі заліза і марганцю, нітрити, H2S, N2 та ін.
Відновна функція виконується специфічними бактеріями і грибами, які обумовлюють розвиток реакцій десульфатації, денітрифікації, з утворенням сірководню, оксидів азоту, сірчистих металів, метану, водню.
Окисно-відновні реакції найбільш поширені і відіграють значну роль у природі. Вони є основою життєдіяльності, адже з ними пов’язані найважливіші функції живої системи – це дихання, обмін речовин, фотосинтез у рослин. Під час дихання органічні речовини окиснюються до кінцевих продуктів- вуглекислого газу і води, використовуючи для цього кисень. А під час фотосинтезу вуглекислий газ відновлюється в органічних сполуках, а кисень вивільняється у повітря.
Процеси гниття, бродіння, тління, утворення перегною; утворення мінеральних солей з перегною в ґрунті - це все окисно-відновні реакціії. Дуже велике значення окисно-відновних реакцій в природі полягає в тому, що за допомогою цих реакцій постійно відбувається кругообіг всіх хімічних елементів, які входять до складу живих організмів: Оксигену, Карбону, Нітрогену, Гідрогену.
Процес фотосинтезу:
6C+4O2-2 + 6H2+1O-2 = C60H12+1O6-2 + 6O20
Денітрифіка́ція — клас мікробіологічних процесів відновлення нітратів до нітритів і далі до газоподібних оксидів і молекулярного азоту. В результаті цих процесів азот повертається до атмосфери і стає недоступним для більшості організмів.
Особливо виділяють асиміляційну денітрифікацію, що приводить до синтезу азотовмісних клітинних компонентів і властива всім рослинам і мікроорганізмам, здатним рости на середовищах з нітратами
86. Значення хімічних елементів у житті живих організмів
Залежно від кількісного вмісту хімічних елементів і їх функціональної значущості в живих організмах виділяють три групи хімічних елементів: макроелементи,мікроелементи, незамінні мікроелементи.
У більшості випадків елементи різних груп виконують різні функції. До макроелементів відносяться елементи органічних і неорганічних субстратів живої речовини; ці елементи необхідні організмам постійно й досить великих кількостях для існування, росту, розвитку, розмноження. Їх вміст становить від 0,001% до 60% маси організму. Макроелементи є, образно кажучи, будівельним матеріалом для організмів. Для рослин особливо біологічно важливими є мікроелементи: Бор, Марганець, Магній, Ферум, Купрум, Цинк, Кобальт, Молібден та ін. Мікроелементи – зазвичай є компонентами гормонів, ферментів і інших життєво важливих сполук. Їх відсутність або нестача негативно позначається на життєдіяльності організму аж до його загибелі. Їх організмові потрібно в значно менших кількостях, а вміст у живій речовині змінюється в межах 10-5– 10-3%.
Мікроелементи, як правило, виконують роль каталізаторів (входять до складу ферментів). У склад багатьох важливих ферментів - біологічних каталізаторів - входять комплексоутворюючі - Cu2+, Co2+ ,Zn2+, Mo2+, Mg2+. Це металвміщуючі ферменти - сполуки з дуже високою специфічністю іонів металів. Наприклад, Со2+ активує білковий обмін і регулює склад крові організму. Мідьвміщуючі ферменти сприяють процесам біологічного окиснення. Іони Fe2+, Mg2+ як комплексоутворювачі, входять до складу найважливіших природних сполук - гемоглобіну і хлорофілу.
Вміст ультрамікроелементів не перевищує 10-5 маси тіла. (Ag, Ca, Ba, Au, Pb, Hg, Ra) Фізіологічну роль їх в організмах ще повністю не з’ясовано. Ультрамікроелементи поки залишаються загадкою як за їх роллю в життєдіяльності організму, так і за їх впливом на еволюцію біосфери.