25 sept 2012 componentele materiei vii

15
ELEMENTELE ȘI SUBSTANŢELE CHIMICE ESENŢIALE DIN ORGANISMUL UMAN "Numai o viaţă scurtă ne este acordată şi fiecare ar trebui să-şi pună întrebarea: Cum aş putea să investesc puterile mele astfel încât să aducă cel mai mare folos mie şi semenilor mei? căci viaţa numai atunci are valoare, când este folosită pentru atingerea acestui scop." EG. White 1. Compoziţia materiei vii. Substanţe chimice cu rol fiziologic Întreaga natură reprezintă materia care se concretizează în jurul nostru sub formă de corpuri şi substanţe. Acestea se pot grupa în două categorii: corpuri fără viaţă (rocile şi mineralele care alcătuiesc scoarţa Pământului); vieţuitoare (plantele, animalele şi oamenii), numite şi materie vie. Orice corp la rândul său este alcătuit din substanţe. Cunoaşterea compoziţiei chimice a organismelor vegetale şi animale are o mare însemnătate: - pentru înţelegerea şi cunoaterea transformărilor fizico - chimice şi biologice ce au loc în timpul creşterii şi dezvoltării organismelor vegetale şi animale - pentru valorificarea eficientă a vegetalelor (cereale, fructe, legume) în alimentaţia omului. Compoziţia chimică a materiei vii nu este întâmplătoare. Ea reprezintă un lung proces evolutiv, în care elementele minerale au avut un rol însemnat. Proprietăţile substanţelor depind de: - felul şi proporţia elementelor ce le compun - legăturile chimice dintre atomi, molecule - modul de aranjare a acestora în spaţiu. SUBSTANŢE MATERIA SUBSTANŢE ANORGANICE VIE ORGANICE DUPĂ COMPOZIȚIE DUPĂ ROL FIZIOLOGIC Simple Compuse - oxigen - apă Glucide Vitamine Acizi Substanțe antibiotice - azot - săruri minerale Lipide Enzime nucleici Uleiuri eterice Protide Anticorpi Taninuri

Upload: cristi-mihail-mardan

Post on 02-Aug-2015

1.739 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

ELEMENTELE ȘI SUBSTANŢELE CHIMICE ESENŢIALE

DIN ORGANISMUL UMAN

"Numai o viaţă scurtă ne este acordată şi fiecare ar trebui să-şi

pună întrebarea: Cum aş putea să investesc puterile mele astfel încât să

aducă cel mai mare folos mie şi semenilor mei? căci viaţa numai atunci are

valoare, când este folosită pentru atingerea acestui scop." EG. White

1. Compoziţia materiei vii. Substanţe chimice cu rol fiziologic

Întreaga natură reprezintă materia care se concretizează în jurul nostru sub formă de corpuri şi

substanţe.

Acestea se pot grupa în două categorii:

• corpuri fără viaţă (rocile şi mineralele care alcătuiesc scoarţa Pământului);

• vieţuitoare (plantele, animalele şi oamenii), numite şi materie vie.

Orice corp la rândul său este alcătuit din substanţe.

Cunoaşterea compoziţiei chimice a organismelor vegetale şi animale are o mare însemnătate:

- pentru înţelegerea şi cunoaterea transformărilor fizico - chimice şi biologice ce au loc în timpul

creşterii şi dezvoltării organismelor vegetale şi animale

- pentru valorificarea eficientă a vegetalelor (cereale, fructe, legume) în alimentaţia omului.

Compoziţia chimică a materiei vii nu este întâmplătoare. Ea reprezintă un lung proces

evolutiv, în care elementele minerale au avut un rol însemnat.

Proprietăţile substanţelor depind de:

- felul şi proporţia elementelor ce le compun

- legăturile chimice dintre atomi, molecule

- modul de aranjare a acestora în spaţiu.

SUBSTANŢE MATERIA SUBSTANŢE

ANORGANICE VIE ORGANICE

DUPĂ COMPOZIȚIE DUPĂ ROL FIZIOLOGIC

Simple Compuse

- oxigen - apă Glucide Vitamine Acizi Substanțe antibiotice

- azot - săruri minerale Lipide Enzime nucleici Uleiuri eterice

Protide Anticorpi Taninuri

Page 2: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

Între aceste componente ale materiei vii există o interdependentă şi un circuit ce presupune

transformări reciproce, cu atât mai mult cu cât organismele vii nu pot sintetiza toate

substanţele organice şi anorganice esenţiale.

Substanţele organice şi anorganice au importanţă vitală pentru om, care-şi reglează prezenţa

acestora în organism prin intermediul alimentelor.

Acestea fiind de origine vegetală şi animală, se constituie într-un argument viabil al circuitului

diferitelor forme de materie în natură.

SUBSTANŢELE ANORGANICE (MINERALE)

Organismele vii nu pot sintetiza (produce) substanţe minerale. Ele îşi procură substanţele din

mediul înconjurător, fapt pentru care între compoziţia solului, a plantelor, a animalelor, omului,

există o mare similitudine.

Prezenta substanţelor minerale, precum şi a apei în toate sistemele biologice (celule, ţesuturi,

lichide biologice) pledează pentru caracterul indispensabil al acestor componente în organismele

vii.

Plantele contribuie într-o proporţie însemnată în circuitul substanţelor minerale în natură.

Acestea din urmă au capacitatea de a forma numeroşi compuşi cu substanţele organice, şi

contribuie în mod substanţial la îmbogăţirea şi diversificarea constituienţilor biochimici din

organisme.

Page 3: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

2. Elementele chimice componente ale organismului uman

Ştiinţa care aplică metodele chimice de investigaţie în studierea tuturor manifestărilor vieţii se

numeşte biochimie.

Biochimia are două direcţii de cercetare:

- cercetează compoziţia chimică a materiei vii;

- cercetează procesele chimice care au loc în organismul viu.

Prin numeroase investigaţii, multă vreme s-a crezut că materia vie este formată preponderent

din compuşi a 11 elemente chimice, numite din această cauză si elemente plastice,

macroelemente sau elemente de constituţie (C, H, O, N, P, S, Cl, K, Ca, Mg, Si), care

alcătuiesc 99,9% din masa corpului. Ulterior, analize mai perfecţionate au distins alături de

acestea, încă aproximativ douăzeci si au fost denumite oligoelemente (Br, F, I, Cu, Fe, Al, Mg,

Zn). În ciuda redusei lor cantităţi totale (cca. două miimi) sunt indispensabile vieţii, deşi, au fost

considerate impurităţi, o lungă perioadă de timp.

Elementele chimice din organismul uman pot fi denumite după cantitatea existentă în

organism:

Elemente de constituţie sau macroelemente (cantităţi mari)

C, H, O, N, P, S, CI, K, Ca, Mg, Si

Oligoelementele sau microelementele (cantităţi foarte mici)

Br, F, I, Al, Cu, Fe, Zn, etc.

Importanţa si rolul acestor elemente chimice în organismul uman sunt foarte mari în realizarea

echilibrului fiziologic.

Cunoaştrea modului în care ne putem păstra sănătatea, presupune în primul rând să ştim

mai multe lucruri despre organismul nostru, despre organismele vegetale şi animale, care

constituie sursa principală a menţinerii sănătăţii noastre.

În compoziţia elementară a organismelor animale si vegetale intră aceleaşi elemente

chimice, însă în proporţii diferite, după cum indică datele din tabelele de mai jos.

Continutul mediu de carbon, oxigen, hidrogen, azot din plantele verzi, corpul mamiferelor

şi al omului

ORGANISMUL CARBON

i%)

OXIGEN

(%)

HIDROGEN (%) AZOT (%)

vegetal 54 38 7 0,03

animal 21 62 10 3,00

uman 21,15 62,43 9,86 3,1

Page 4: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

4

Compoziţia elementară a corpului uman este prezentată mai jos.

Dintre toate elementele care se găsesc în organismele vii, carbonul, hidrogenul, oxigenul

si azotul mai poartă denumirea de elemente vitale deoarece, prin distrugerea oxidativă a

materialului vegetal, ele se elimină sub formă de dioxid de carbon (CO2), apă (H2O) şi azot (N2).

Restul elementelor se numesc elemente fixe, întrucât, prin distrugerea oxidativă a materialului,

ele rămân sub formă de combinaţii, în cenuşă.

În cenuşa plantelor au fost identificate mult mai multe elemente chimice decât în

organismele animale. Conţinutul de cenuşă şi compoziţia acesteia, variază în funcţie de specie,

organ, vârstă şi perioada de vegetaţie (frunzele conţin mult: Ca, Mg, K, S, Si; seminţele mult P).

Toate aceste informaţii, se constituie argumente ce evidenţiază unitatea de structură a

organismelor vegetale şi animale, omul reprezentând forma superioară de organizare şi

manifestare.

Prezenta unor elemente chimice într-un corp uman de 80 kg

CONŢINUTUL CONŢINUTUL

ELEMENTUL procent

(%)

greutate

Kg

ELEMENTUL procent

(%)

greutate

Kg Oxigen (O) 62,43 50 Sodiu (Na) 0,08 0,06

Carbon (C) 21,15 17 Magneziu

(Mg)

0,07 0,056 Hidrogen (H) 9,86 8 Iod (I) 0,014 0,01

Azot(N) 3,1 2,5 Fluor (F) 0,009 0,007 Calciu (Ca) 1,9 1,5 Fier (Fe) 0,005 0,0035

Fosfor (P) 0,95 0,75 Brom (Br) 0,002 0,0016

Potasiu (K) 0,23 0,18 Aluminiu (Al) 0,001 0,0008

Sulf (S) 0,16 0,13 Siliciu (Si) 0,001 0,0008 Clor (CI) 0,08 0,06 Mangan (Mn) 0,00005 0,00004

Page 5: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

5

3. Elemente fundamentale.

Istoric. Răspândire. Rolul lor fiziologic.

HIDROGENUL. OXIGENUL. CARBONUL. AZOTUL. FOSFORUL. SULFUL

HIDROGENUL (H)

Istoric:

• este cel dintâi element gazos descoperit;

• R.Boyle descoperă că turnând acid sulfuric sau clorhidric peste pilitură de fier se degajă “un

aer";

• 1766 - H.Cavendish studiează proprietăţile acestui gaz şi trece ca adevăratul descoperitor

al hidrogenului numindu-l "aer inflamabil" deoarece arde;

• 1783 - A.L.Lavoisier denumeşte "gazul inflamabil" hidrogen. Această denumire provine de

la hydro= apă si gennao= a produce, adică producător de apă.

TEMĂ:

Să redescoperim hidrogenul prin metoda lui H. Cavendish si R. Boyle - Tratarea unor metale cu

acid sulfuric diluat sau acid clorhidric.

Mijloace utilizate: eprubete, Zn, pilitură de fier, HCl, H2SO4;

Mod de lucru: conform explicaţiilor orale; experimente virtuale.

Răspândire:

• în apă;

• în toate organismele vii, intrând în structura proteinelor, lipidelor, glucidelor.

Rolul lui în organism: element vital al organismelor animale şi vegetale.

O X I G E N U L ( O )

Istoric:

• este cel mai important dintre toate elementele chimice;

• 1771 - Scheele obţine oxigenul prin diferite metode experimentale, dar nu publică la timp

rezultatele experieţelor sale;

• 1774 - J. Priestley descoperă şi cercetează proprietăţile oxigenului numindu-l "aer

deflogisticat";

• Mai târziu Lavoisier dă "aerului deflogisticat" denumirea de oxigen care provine de la oxus =

acid şi gennao = produce, deci producător de acizi.

Page 6: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

6

Temă:

Să redescoperim şi să cercetăm proprietăţile oxigenului prin metodele lui J. Priestley.

Mijloace utilizate: eprubetă, cleşte de lemn, HgO, sursă de încălzire-aşchie de brad; cilindru

cu O2 (H2O2 + MnOz), cleşte de metal, cărbune, lumânare.

Mod de lucru: conform explicaţiilor orale, scrise sau imagine proiectată;

Ce a observat Priestley Ce observăm noi

• Se obţine prin descompunerea oxidului roşu

de mercur

• Gazul obţinut este foarte agreabil respiraţiei

• O bucată de cărbune aproape stins sau o

lumânare aprinsă ard în acest gaz cu o flacără

deosebit de puternică

Răspândire:

• 1/5 din aer;

• în apă;

• în proporţii mari în aproape toate mineralele;

• 50 % din toată materia Pământului;

Rolul lui în organism:

• element vital al organismelor animale şi vegetale;

• în respiraţia omului care consumă 1 Kg/ zi de oxigen;

• în cadrul metabolismului, cu ajutorul oxigenului hrana noastră suferă o serie de arderi şi se

transformă în alte substanţe foarte importante;

• pentru funcţiile vitale, organismul consumă oxigen prin intermediul multor organe

Tabel. Intensitatea consumului de oxigen determinat pe organe de şobolan "in-vitro".

ORGAN QO2 ORGAN Qo2 ORGAN Qo2

Muşchi 3,9 Plămâni 8 Ficat 15

Glande

limfatice

4

,0

Capsule

suprarenale

10 Rinichi 21

Muşchi

cardiac

5

,0

Splina 12 Retina 31

2 Qo2 = µl oxigen/ mg substanţă uscată

Page 7: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

7

CARBONUL (C)

Istoric:

• a fost descoperit încă din antichitate;

• 1772 - A.L. Lavoisier cercetează cel dintâi acest element;

• 1814 - H. Davy reia experienţele lui Lavoisier asupra diamantului şi conchide că acesta

este carbon elementar;

Răspândire:

în natură

• liber, sub formă de diamant sau grafit;

• cărbune (antracit 90%C, huilă 75-85%C, lignit 50-60%C);

• dioxid de carbon în aer şi ape minerale;

• în toate substanţele organice:

în organismul uman - 21,5%

în organismele vegetale - 54%

în materia uscată din resturi

• animale 52,86%;

• vegetale 45%:

în combinaţii minerale.

Rolul carbonului:

în organismul uman

• participă la formarea scheletului aciclic şi ciclic caracteristic substanţelor organici

• legăturile atomilor de carbon cu alte elemente chimice înmagazinează mari cantități de

energie utilizate în procesele de respiraţie celulară:

în organismele vegetale

• roluri asemănătoare cu cele din organismul uman.

AZOTUL (N)

Istoric:

• 1772 - D. Rutherford face cercetări asupra aerului în legătură cu respiraţia plantele si

identifică un corp nou pe care îl numeşte "aer mefetic" deoarece nu întreţine viata. El n a ştiut că

este un element nou;

• 1774 -J. Priestley îl descoperă ca un nou element chimic;

• 1789 -A.L. Lavoisier înlocuieşte denumirea de "aer mefetic" cu cea de "azot", care este

formată din alăturarea a două cuvinte greceşti (a=privativ si zoe=viaţă, adică "fără viaţă' pentru că

nu întreţine viaţa);

• 1823 -J.A.Chaptal dă gazului numele de "nitrogen" de unde provine simbolul, N

Page 8: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

8

Răspândire:

• în aer - 78% azot;

• în organismul uman - 14%;

• în organismele vegetale:

0,03% în cele verzi;

1,5% în cele uscate; în combinaţii minerale.

Rolul azotului:

în organismul uman

• participă la realizarea structurii proteinelor, a unor componente glucidice şi bazelor azotate

indispensabile structurii şi funcţiei acizilor nucleici;

în organismele vegetale

• roluri asemănătoare cu cele din organismul uman.

FOSFORUL (P)

Istoric:

• 1669 - H. Brand descoperă prin fierberea urinei umane in absenţa aerului o substanță care

luminează, pe care o numeşte "focul rece"); denumirea de fosfor provine de la cuvintele greceşti

phos = lumină si phero = a purta, adică purtător de lumină;

• 1845 - A. Scrotter descoperă fosforul roşu, care nu are proprietăţile inflamabile ale fosforului

alb. Prin descoperirea fosforului roşu au apărut chibriturile cu fosfor roşu utilizate şi în prezent.

Răspândire:

în natură - în gălbenuşul de ou, în lapte, peşte, pui, came;

în organismul uman - 0,5 - 0,6%: în oase, păr şi sânge, în celulele nervoase şi fibrele

musculare;

în vegetale - morcovi, roşii, ceapă, usturoi, struguri, nuci, migdale.

Rolul fosforului:

în organismul uman:

- este implicat în aproape toate reacţiile fiziologice;

- un element esenţial ce determină energia nervoasă;

- necesar pentru structura normală a oaselor şi dinţilor;

- ajută în procesele de creştere şi vindecare, lipsa lui din organism provoacă rahitismul.

Este indicat în:

• astenie fizică şi intelectuală;

• oboseală musculară (încordări de muşchi, crampe);

• afecţiuni osoase;

• anumite sindromuri osoase;

• tuberculoză.

Page 9: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

9

Pentru a fi eficiente calciul şi fosforul trebuie să se afle în organism în raport de Ca:P-2:l.

Organismul uman are nevoie zilnic de 800 mg fosfor.

Nu ingeraţi prea mult fosfor deoarece balanţa internă se dezechilibrează şi nivelul calciului

scade.

Se recomandă meniurile zilnice să conţină mai multe fructe şi legume.

SULFUL (S)

Istoric:

• descoperit în antichitate;

• A.L. Lavoisier arată că sulful este un element chimic.

Răspândire:

în natură:

• în fructe, legume, ouă, peşte, came slabă de vită;

în organismul uman:

• în oase, tendoane, articulaţii, dinţi, unghii, păr.

Rolul sulfului în organismul uman:

• ajută menţinerea echilibrului cantitativ al oxigenului necesar pentru funţionarea creierului;

• participă la procesele de detoxifiere hepatică;

• este esenţial pentru sănătatea părului, unghiilor, tendoanelor, articulaţiilor.

Apele minerale cu mult sulf se pot utiliza în bolile hepato-biliare.

în unele probleme dermatologice (eczeme, pecingine) puteţi utiliza preparatele cu sulf.

Alimentaţia echilibrată în proteine existente în carne şi ouă, asigură un aport suficient de

sulf.

Page 10: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

10

4. Substanțe organice

PROTEINE. LIPIDE. GLUCIDE.

Reprezintă componenta principală a organismelor vii.

Ele pot fi sintetizate de plante din substanţe anorganice.

Organismul uman nu poate sintetiza toate substanţele organice, dar prin hrănire le poate

procura din plante sau animale.

După rolul pe care îl îndeplinesc în organismul animal substanţele organice se pot grupa

în mai multe categorii :

• substanţele cu rol de reglare (vitamine, anticorpi, etc);

• substanţe cu rol informaţional (acizii nucleici);

• substanţe cu rol catalitic (enzime);

• substanţe cu rol energetic, structural (proteine, lipide, glucide);

• substanţe intermediare.

SUBSTANŢE PLASTICE:

- formează constituenţi de bază ai materiei vii;

- au rol structural şi energetic fundamental pentru creştere şi dezvoltare;

- reprezintă factorii nutritivi ai alimentelor.

Cele mai importante substanţe plastice sunt proteine, lipide şi glucide.

Protide

• Sunt substanţe cu molecule complexe, având în componenţă alături de carbon, hidrogen,

oxigen şi azot.

• Sunt substanţe indispensabile vieţii, constituie componente ale ţesuturilor şi totodată iau

parte la creşterea şi refacerea acestora.

• Cele mai importante sunt globulinele, albuminele, cheratinele (sânge, muşchi, păr, unghii).

• Surse de proteine:

produse animale

- ouă, lapte, came;

produse vegetale

- plante: grâu, porumb, orez, ciuperci etc.

Specialiştii apreciează că necesarul de proteine, optim pentru o zi, este de 1-1,5/ Kg corp.

Spre deosebire de proteinele animale, care favorizează arteroscleroza şi acumularea de

colesterol în sânge, proteinele vegetale contribuie la menţinerea unui colesterol scăzut.

Page 11: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

11

Lipidele (grăsimile)

• Sunt substanţe organice cu moleculă complexă, ce conţin cu precădere C, H, O, atomi de

metal etc.

• Se întâlnesc în organismele vegetale şi animale, în constituţia membranelor celulare, a

ţesuturilor adipoase animale, având rol principal energetic.

• Surse alimentare de lipide:

- produse animale - grăsimi

- produse vegetale - uleiuri

Nu toate plantele conţin aceeaşi cantitate de lipide. Pentru a fi satisfăcute nevoile energetice ale

organismului uman trebuie reglat cosumul de grăsimi animale cu cel de uleiuri vegetale.

Glucidele (zaharurile)

Sunt substanţe organice complexe, ce au în compoziţie C, H, O.

• Cele mai importante glucide sunt: glucoza, fructoza, zaharoza (zahăr), galactoza (glucidul

din lapte), amidonul (glucidul din legume si cereale), celuloza (din vegetale).

• Unele glucide se găsesc în membranele celulare ale ţesutului uman şi asigură jumătate

din energia necesară organismului în 24 de ore.

• în condiţii de efort fizic raportul dintre glucide, proteine, trebuie să fie 4:1:1.

Page 12: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

12

5. Substanțe anorganice

APA. CATIONI. ANIONI.

Apa are o importanţă vitală pentru organismul uman, cu o pondere de jumătate până la 4/5

din greutatea acestuia. Un om poate supravieţui săptămâni întregi fără hrană, însă fără apă doar

câteva zile.

Fiind atât de importantă pentru organism, este necesar să se cunoască o serie de elemente

definitorii ale ei. Apa este formată din doi atomi de hidrogen si un atom de oxigen.

APA (HzO)

Răspândire:

în natură: apa acoperă 71% din scoarţa Pământului;

• Terra conţine 1.460.000 Km3 de apă, din care 1.200 Km3 - râuri şi fluvii, 29.000.000 Km3 –

gheaţă, 14.000 Km3 - vapori.

în organismul uman

peste 65% apă în sânge, muşchi si oase;

în organismele vegetale

castraveţii - 95% apă, pepenii - 88,89% apă, merele - 84,85% apă, prunele - 81% apă,

sţruguri - 73% apă.

Rolul apei:

în organismul uman

• rol structural însemnat (în compoziţia tuturor organelor);

• principalul solvent pentru producerea digestiei, ea este esenţială pentru eliminarea

reziduurilor şi toxinelor din organism;

• menţine în activitate toate funcţiile organice;

• are rol în procesele de termoreglare şi în procesul de transpiraţie;

în organismele vegetale

• roluri asemănătoare cu cele din organismul uman;

• asigură transportul sevei brute de la rădăcini spre frunze şi a sevei elaborate de la frunze

spre zonele de depozitare;

• uşurează absorbţia substanţelor anorganice şi organice din sol.

Un om consumă zilnic 2 m3 de apă (potabilă şi pentru menaj).

Zilnic, şase pahare de apă sunt considerate necesare şi suficiente pentru o bună stare de

sănătate a omului.

Consumaţi apă din surse naturale, sucuri de fructe şi legume.

Page 13: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

13

Carenţa de apă în organism duce la deshidratare.

Dacă aveţi o stare febrilă, nu uitaţi că trebuie să beţi cantităţi mari de apă şi sub formă de

ceaiuri, sucuri sau siropuri.

Nu beţi apă de la robinetul de apă caldă pentru că apa fierbinte antrenează cantităţi mai

mari de plumb din conducte decât apa rece.

Dimineaţa lăsaţi câteva minute apa să curgă înainte de a bea pentru a îndepărta

acumulările de plumb de peste noapte.

APA este cel mai important lichid pentru viaţă. Este importantă nu numai pentru faptul că este

principalul constituent din punct de vedere cantitativ al organismelor vii, ea depăşind, de cele mai

multe ori, totalul celorlalţi constituenţi, dar prezintă importanţă şi pentru faptul că ia parte la

organizarea structurală a sistemelor biologice şi la activitatea metabolică a acestora.

Datorită structurii sale moleculare simetrice, în care fiecare atom de oxigen este centrul

unui tetraedru, apa are o serie de proprietăţi fizico-chimice propice vieţii:

- capacitate calorică mare, ce face să-şi păstreze timp îndelungat temperatura

constantă, utilă proceselor metabolice ;

- căldură specifică aproape constantă, între +270C şi +400C ;

- formează cu uşurinţă legături de hidrogen ;

- disociază uşor în H3O+ şi HO- .

Datorită acestor proprietăţi particulare, apa îndeplineşte în organism o serie de funcţii.

Apa participă în calitate de component de bază la formarea structurilor intracelulare şi în cea mai

mare măsură determină activitatea acestora. De exemplu, de gradul de hidratare a mitocondriilor

depinde intensitatea proceselor de fosforilare oxidativă care au loc în ele.

Apa participă direct la formarea citoplasmei celulare, de a cărei stare fizică depinde funcţia

sa fiziologică.

Apa este un excelent solvent pentru unii componenţi celulari.

Formează legături de hidrogen şi participă la structura unor compuşi macromoleculari.

Apa constituie nu numai mediul în care decurg diversele reacţii biochimice, ci participă

direct la aceste reacţii (reacţii de hidroliză, hidratare şi deshidratare, oxidare şi unele reacţii

de sinteză).

Cu ajutorul apei are loc transportul substanţelor nutritive la celule şi ţesuturi şi eliminarea

din ele a produselor finale de metabolism.

Prin evaporarea apei se reglează temperatura corpului.

În organismele vii apa se găseşte în diferite structuri, de la cele mai simple la cele mai complexe.

Se poate face o clasificare a apei după diferite criterii şi anume :

- după locul unde se găseşte în raport cu celulele şi ţesuturile se face o clasificare în apă

intracelulară şi extracelulară. Apa extracelulară poate fi la rândul ei interstiţială şi circulantă ;

Page 14: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

14

- din punct de vedere al distribuţiei în ţesuturi, apa se clasifică în apă tisulară (în ţesuturi) şi

cavitară (în lichidul cefalorahidian, etc.) ;

- din punct de vedere chimic, în organisme se găseşte apă legată de diferite structuri moleculare

şi apa liberă. Apa legată se fixează în cea mai mare parte prin hidratare pe structurile coloidale ce

prezintă grupări polare (glucide, lipide, proteine) ;

- din punct de vedere al provenienţei, apa se clasifică în exogenă (introdusă în organism din

exterior) şi endogenă (rezultată din procesele metabolice prin oxidarea aerobă).

Aceste clasificări nu trebuie privite în mod mecanic, deoarece grupele clasificate au o stânsă

legătură între ele. Astfel, apa legată poate fi intra- şi extracelulară, exogenă sau endogenă.

Cantitatea de apă existentă în organismele vii variază în limite foarte largi în funcţie

de natura lor, organul şi vârsta. La animalele superioare ea reprezintă 60-95% din compoziţia

celulei, iar în unele celule poate ajunge până la 98% din greutatea lor totală; conţinutul în apă al

ţesuturilor variază în funcţie de activitatea metabolică : creier – 84%, muşchi – 75%, ţesut adipos –

30%, oase – 22%. Cu vârsta, conţinutul de apă din ţesuturi şi organe se reduce.

Aceleaşi variaţii ale conţinutului de apă se întâlnesc şi în ţesuturile vegetale. În pulpa

fructelor conţinutul de apă este de 80-85%, pe când în seminţe 15-20%. Pe măsură ce ţesuturile

vegetale se maturizează, nivelul apei scade (boabele de mazăre verde conţin 85% apă, cele

mature 13-15%). Aceasta dovedeşte că, cu cât un organ sau un ţesut este sediul unor procese

metabolice mai intense, cu atât cantitatea de apă este mai mare.

SARURILE MINERALE care intră în compoziţia materiei vii pot exista sub două forme: pe de o

parte există sărurile minerale din stare de soluţie disociate în ioni, iar pe de altă parte sărurile

minerale imobilizate sub formă de structuri puţin solubile sau insolubile. Sărurile minerale solubile

se găsesc în mediul apos al celulei şi în lichidele circulante, iar cele ce sunt combinate intră în

constituţia citoplasmei sau sub formă nedizolvată în ţesuturi (oase, dinţi).

Dezvoltarea organismelor reclamă prezenţa unor ioni, cum ar fi K+, Ca2+, Mg2+, Fe3+, PO4 3,

Cl- care se menţin într-un echilibru dinamic în funcţie de activitatea fiziologică şi constituie

« balanţa ionică » a celulei.

Ponderea sărurilor minerale în organismele vii este de aproximativ 3-5%; se găsesc sub

formă de cloruri, fosfaţi, sulfaţi, azotaţi de sodiu, de potasiu, de calciu, de magneziu etc. Sărurile

care se găsesc în stare solubilă în mediul apos al celulei sau în lichidele biologice determină şi

influenţează presiunea osmotică şi echilibrul acido-bazic al acestora. De asemenea, se găsesc

sub forma unor combinaţii cu unele molecule organice, ca ioni absorbiţi la nivelul coloizilor celulari,

sau participă direct la structura unor biomolecule determinând încărcarea lor electrică şi activitatea

lor biologică.

Page 15: 25 Sept 2012 Componentele Materiei Vii

15

Bibliografie

Tomescu N, Drăgan N, Meiroșu E, OM – SĂNĂTATE – PROTECȚIA CONSUMATORULUI