ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Элементный состав живой материи из "Биологическая химия" Органические соединения, образую1Цие живую материю, состоят из общих для всех органических соединений углерода и водорода, в большом числе случаев в них входят таюке кислород, азот, ряд важных соединений содержат серу и фосфор. Эти же элементы представлены в живой природе и в виде целого ряда неорганических соединений, прежде всего воды, солей аммония, карбОЕгатов, сульфатов, орто-и пирофосфатов, и являются главными биогенными элементами. Вместе с тем функционирование живой материи требует участия целого ряда других элементов, как металлов, так и неметаллов. [c.64] Из неметаллов помимо уже упомянутых в первую очередь следует- отметить хлор, который в виде анионов участвует в создании солевой среды и, кроме того, иногда входит в состав органических соедине1И1й, как это уже было продемонстрировано на примере хлорамфеникола (59). [c.64] Для поддержания определенной ионной силы и создания буферной среды необходимо участие однозарядных катионов — ионов амлюния, натрия и калия. Эти катионы в биологических системах не являются взаимозаменяемыми, и существуют специальные механизамы, поддер кивающие необходимый баланс между ними. Об одном из них, К,. а-зависимой АТФазе, вкратце говорилось в 2.1. [c.64] Из неметаллов шестой группы помимо серы в некоторых процессах жизнедеятельности участвуют соединения селена, главнйм образом в виде селенового аналога — цистеина (селеноцистенн). Последний входит в состав некоторых ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции. [c.65] Кремний довольно широко распространен у некоторых типов организмов, в том числе у некоторых групп растений, губок и моллюсков. Так, из построен скелет одноклеточных диатомовых водорослей, являющихся важным компонентом фитопланктона. У моллюсков он составляет основу зубцов. В незначительном количестве кремний содержится в некоторых тканях высших животных — в хрящах и связках его содержание может достигать нескольких сотых долей процента. По-видимому, в виде эфиров ортокремниевой кислоты он принимает участие в сшивкё полисахаридных цепей. [c.65] Из щелочно-земельных металлов в биологических системах повсеместно распространены магний и кальций. Многие эфиры и ангидриды фосфорной кислоты функционируют в виде магниевых солей. Концентрация ионов магния в клетках имеет исключительно важное значение для поддержания целостности и функционирования рибосом, т.е. для синтеза белков. Кроме того, магний входит в состав хлорофилла — основного пигмента зеленых растений, непосредственно поглощающего кванты видимого света для использования их энергии при фотосинтезе. Ионы кальция принимают участие в регуляции ряда важных клеточных процессов, в том числе мышечного сокращения и других двигательных функций. Кроме того, нерастворимые соли кальция участвуют в формировании опорных структур фосфат кальция — в формировании костей, карбонат кальция — в образовании раковин моллюсков. [c.65] Встречаются и ферредоксины с более сложными кластерами. Например, фер-редоксин из пурпурной серной бактерии liroiiiatiuin имеет в своем составе кластер из четырех атомов железа и четырех мостиковых атомов серы (рис. 8). [c.66] Медь является кофактором значительного числа ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные процессы. Среди ферментов, содержащих ионы меди, особо следует упомянуть цптохром с оксидазу, фермент, катализирующий окисление восстановленной формы цитохрома с кислородом в цепи переноса электронов от NAD-H к О2. [c.66] Значительное число ферментов с довольно разнообразным механизмом действия содержат в качестве кофактора ионы цинка. Среди них уже упоминавшаяся карбоангидраза. Цинк входит в качестве обязательного компонента во многие ферменты, участвующие в биосинтезе.нуклеиновых кислот — РИК- и ДНК-поли-меразы, а также в некоторые ферменты, катализирующие гидролиз пептидных связей. [c.66] Молибден является необходимым компонентом фермента нитрогеназы, который катализирует в специальных азотфиксирующих бактериях восстановление атмосферного азота до аммиака. Это важнейшш путь поступления азота в биосферу, поскольку образование практически всех природных азотсодержащих органических соединений идет из аммиака или, точнее, из ионов аммония. [c.67] Вернуться к основной статье