CAPITOLUL 1
COMPOZIŢIA CHIMICĂ A ORGANISMULUI
1.1. INTRODUCERE
În compoziţia chimică a organismului animal predomină 4 elemente esenţiale: oxigen, carbon, hidrogen şi azot. Acestea se găsesc combinate în diferite moduri, rezultând o mare varietate de compuşi chimici. Aproximativ 70% din compoziţia chimică a organismului este reprezentată de apă, restul de 30% fiind reprezentat de substanţe organice şi anorganice.
Principalele substanţe organice sunt carbohidraţii, lipidele, proteinele şi acizii nucleici, formate din molecule aparţinând următoarelor clase de compuşi organici: glucide, acizi graşi, aminoacizi şi nucleotide.
Dintre substanţele anorganice, cele mai reprezentative sunt elementele: calciul, fierul, magneziul, fosforul, potasiul şi sodiul. În tabelul 1 este indicată compoziţia chimică a organismului animal.
Tabel 1. Compoziţia chimică a organismului animal
Substanţe Procente
1.2. APA CORPORALĂ
Apa este principalul constituent al organismului animal şi este esenţială pentru viaţă. Este principalul solvent al celulelor vii. Substanţele care se dizolvă în apă se numesc polare sau hidrofile (sodiu, clor, glucoza, etanol etc.) iar cele insolubile sunt denumite non-polare sau hidrofobe (lipide, colesterol etc.). Unele molecule de interes biologic au proprietăţi mixte, având o parte hidrofilă şi alta hidrofobă. Ele sunt cunoscute sub denumirea de substanţe amfifilice.
1.2.1. Lichidele intra- şi extracelulare
Apa corporală poate fi împărţită în două categorii: apa extracelulară şi apa intracelulară.
Lichidele extracelulare din cavităţile seroase (ventriculele din creier, cavitatea peritoneală şi capsulele articulare, globul ocular) sunt cunoscute sub denumirea de lichide transcelulare. În continuare ele pot fi subdivizate în două categorii: plasmă şi lichidul interstiţial.
Lichidul intracelular este separat de cel extracelular prin membrana plasmatică a celulelor.
1.2.2. Difuziunea
În momentul în care o substanţă (solubilă) se dizolvă într-un solvent, rezultând o soluţie, moleculele substanţei solubile se dispersează în solvent, având o mişcare browniană. Acest proces este cunoscut sub denumirea de difuziune.
Rata de difuziune într-un solvent este dependentă de temperatură (este mai mare la temperaturi ridicate), de proprietăţile moleculelor, de magnitudinea gradientului de concentraţie şi de suprafaţa de difuziune. Aceste particularităţi sunt incluse într-o constantă fizică cunoscută sub denumirea de coeficient de difuziune.
1.2.3. Osmoza
Osmoza este difuzia unui solvent (de obicei apa) printr-o membrană semipermeabilă, dintr-o soluţie cu concentraţie mică de soluţie (potenţial mare al apei) într-o soluţie cu concentraţie mare de soluţie (potenţial mic al apei), până la un anumit gradient de concentraţie al soluţiei. Este un proces fizic în care un solvent se deplasează, fără a primi energie, printr-o membrană semipermeabilă (permeabilă la solvent, dar nu şi la soluţie) separându-se în două soluţii de concentraţii diferite.
Presiunea osmotică este definită ca presiunea necesară pentru a menţine echilibrul, fără o mişcare a solventului. Presiunea osmotică a unei soluţii cu o compoziţie molară cunoscută (M) poate fi calculată conform ecuaţiei:
unde R este constanta universală a gazelor (8,31 J/K/mol) şi T este temperatura absolută (310K la temperatura corporală normală).
Presiunea osmotică este dependentă de numărul de particule prezente în soluţie şi independentă de natura chimică a acestora.
Osmoza este importantă în sistemele biologice unde multe membrane biologice sunt semipermeabile. În general, aceste membrane sunt impermeabile la soluţii organice cu molecule mari, precum, polizaharidele, în timp ce sunt permeabile la apă şi soluţii cu molecule de volum mic, neîncărcate. Permeabilitatea poate depinde de proprietăţile solubilităţii, sarcină, sau dimensiunile moleculare ale soluţiei. Moleculele de apă trec prin pereţii celulei de plasmă, tonoplast (vacuolă) sau protoplast în două modalităţi, sau direct prin difuziune prin stratul dublu fosfolipid, sau prin aquapori (mici proteine transmembrană similare cu cele din difuzia facilitată şi de la crearea canalelor de ioni). Osmoza oferă principala modalitate prin care apa este transportată în şi din celule.
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.