Номер 219, страница 52 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

219. Атомы каких химических элементов в заметных количествах входят в состав живых организмов?

Решение

В состав живых организмов входит большое количество химических элементов, однако лишь некоторые из них присутствуют в заметных, или макроколичествах (их содержание превышает 0,01% от массы тела). Эти элементы являются основой строения и жизнедеятельности всех живых существ. Их условно делят на две основные группы.

Органогены

Это четыре главных элемента, которые составляют около 96–98% от общей массы клетки. Они образуют скелет всех органических молекул.

• Кислород (O) – самый распространенный элемент, составляющий около 65% массы тела человека. Он входит в состав воды ($H_2O$), которая является основной средой для биохимических реакций, а также в состав всех классов органических соединений (белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот). Кислород играет ключевую роль в процессе клеточного дыхания.
• Углерод (C) – составляет около 18% массы. Это основной "строительный блок" жизни. Атомы углерода способны образовывать прочные ковалентные связи друг с другом и с другими элементами, создавая длинные цепи и кольца, которые служат каркасом для всех органических молекул.
• Водород (H) – около 10% массы. Входит в состав воды и всех органических веществ. Ионы водорода ($H^+$) определяют кислотность среды (pH), что критически важно для работы ферментов. Водород участвует в энергетическом обмене.
• Азот (N) – около 3% массы. Является важнейшим компонентом аминокислот (из которых строятся белки) и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), которые хранят и передают наследственную информацию.

Другие макроэлементы

Содержание этих элементов в организме составляет от 0,01% до 1-2%. Они также играют жизненно важные роли, в основном в виде ионов.

• Кальций (Ca) – основа костной ткани и зубов. Ионы кальция необходимы для свертывания крови, мышечного сокращения и передачи нервных импульсов.
• Фосфор (P) – входит в состав нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), АТФ (главного источника энергии в клетке) и фосфолипидов, из которых состоят клеточные мембраны. Также является компонентом костной ткани (в виде фосфата кальция).
• Калий (K) – основной внутриклеточный катион. Он важен для поддержания мембранного потенциала клеток, проведения нервных импульсов и регуляции работы сердца.
• Сера (S) – входит в состав некоторых аминокислот (метионина и цистеина) и, следовательно, важна для формирования трехмерной структуры многих белков.
• Натрий (Na) – основной внеклеточный катион. Вместе с калием он участвует в создании и проведении нервных импульсов и поддержании водно-солевого баланса.
• Хлор (Cl) – главный анион во внеклеточной жидкости. Участвует в поддержании осмотического равновесия и является компонентом соляной кислоты в желудочном соке.
• Магний (Mg) – кофактор для сотен ферментов, участвует в синтезе белка и энергетическом обмене. У растений является центральным атомом в молекуле хлорофилла.

Ответ: В заметных количествах в состав живых организмов входят макроэлементы. К ним относятся, в первую очередь, органогены — кислород (O), углерод (C), водород (H) и азот (N), которые составляют основу органических веществ. Также к макроэлементам относят фосфор (P), калий (K), кальций (Ca), серу (S), натрий (Na), хлор (Cl) и магний (Mg).