.
Меню сайта
|
Химия жизни-это химия неметалловХимия жизни-это химия неметалловНа нашей планете существует около полумиллиона видов растений и свыше миллиона различных видов животных. И все они — от мельчайших одноклеточных водорослей до исполинских эвкалиптов, от бактерий до человека — состоят в своей основе из небольшого числа элементов-неметаллов, сочетание которых и составляет колоссальное многообразие органических соединений. Почему именно из соединений неметаллов построены живые организмы? Конечно, потому, что неметаллы гораздо богаче металлов по своей реакционной способности. Ведь неметаллы способны проявлять как положительную, так и отрицательную валентность, способны давать соединения друг с другом. Ковалентные связи между неметаллами — наличие общих электронов — позволяют атомам оказывать гораздо более существенное влияние друг на друга, чем это возможно в ионных соединениях. Эти элементы так и называют «органогены». Вот они: углерод, водород, кислород, азот, сера, фосфор (значительно реже — галогены). Почему именно эти неметаллы лежат в основе вещества живых организмов? Может быть, потому, что их много в земной коре? Да, но не это главное. Ведь кремния неизмеримо больше, чем углерода! Пожалуй, важное значение имеет большая подвижность органогенов и их соединений (кремний же легко превращается в наиболее устойчивое и малоподвижное соединение SiO2). Но и этого мало. Все жизненно важные структуры в живом организме — белки, углеводы, нуклеиновые кислоты — это высокополимерные вещества, включающие в себя длинные цепочки атомов. Из всех же неметаллов лишь углерод способен образовывать цепи практически неограниченной длины. И хотя известно много органических соединений, содержащих относительно небольшой процент углерода, именно этот неметалл лежит в основе органических веществ. Углеродный «скелет» — цепи или кольца атомов углерода, соединенных ковалентной, да к тому же неполярной связью,— составляет относительно устойчивую, консервативную часть органической молекулы. Подобно тому как наиболее частым «партнером» кремния является кислород, самым частым «соседом» углерода бывает водород. Поскольку его связь с углеродом малополярна, он также неохотно вступает в реакции. Остальные органогены, сочетаясь между собой, образуют полярные группы, замещающие некоторые из атомов водорода в молекулах органических веществ. Такие функциональные группы образуют активную часть молекул, а разнообразие таких групп и их сочетаний ведет к огромному разнообразию химических превращений, к которым способны органические вещества. Итак, сама жизнь во всех ее формах — могучий гимн неметаллам. Но, проанализировав состав вещества растений, мы обязательно найдем в них, кроме неметаллов — органогенов, еще и калий, кальций, железо, магний. Содержание металлов здесь сравнительно невелико. Но отсутствие в почве ничтожных количеств меди и цинка или других микроэлементов резко сказывается на развитии растений. Для нормальной жизни растению необходимо около 70 элементов. Металлы входят в состав важнейших ферментов и витаминов, регулирующих жизнь животного организма. Железа в крови человека совсем немного — из него, пожалуй, и гвоздя-то не сделаешь, но попробуйте обойтись без него! Или попробуйте лишить скелет человека содержащегося в нем кальция! В природе нет «лишних» элементов. Каждый из них занимает в ней определенное место и связан тысячами связей со своими близкими и далекими соседями по периодической системе. |
ПОИСК
Block title
|