Erdagi hayot nihoyatda xilma-xil, ammo barcha tirik organizmlar ularni tirik mavjudotlar sifatida belgilaydigan ma'lum xususiyatlarga ega. Bularga o'sish, ko'payish, gomeostazni saqlash, ogohlantirishlarga javob berish, atrof-muhitga moslashish va tashkilot darajasiga ega bo'lish qobiliyati kiradi. Bu xususiyatlarning zamirida tirik organizmlarni tashkil etuvchi kimyoviy elementlar yotadi. Ushbu darsda biz hayot uchun zarur bo'lgan asosiy elementlarni, ularning rollarini va tirik organizmlarda mavjud bo'lgan murakkab tuzilmalar va funktsiyalarni shakllantirish uchun qanday qilib birlashishini o'rganamiz.
Eng kichik bakteriyalardan tortib eng katta kitgacha bo'lgan barcha tirik mavjudotlar cheklangan miqdordagi kimyoviy elementlardan iborat. Bu elementlar turli yo'llar bilan birlashib, hayot jarayonlari uchun zarur bo'lgan molekulalarni hosil qiladi. Tirik organizmlarda eng koʻp tarqalgan elementlar uglerod (C), vodorod (H), kislorod (O), azot (N), fosfor (P) va oltingugurt (S). Birgalikda bular CHNOPS elementlari sifatida tanilgan.
Uglerod organik kimyoning markaziy elementi bo'lib, hayotning asosi hisoblanadi. Uning to'rtta kovalent bog'lanishning noyob qobiliyati unga murakkab molekulalar uchun iskala vazifasini bajarishga imkon beradi. Bu xususiyat hayot jarayonlari uchun zarur bo'lgan uglevodlar, lipidlar, oqsillar va nuklein kislotalarni o'z ichiga olgan keng doiradagi organik molekulalarning shakllanishiga imkon beradi.
Vodorod va kislorod eng mashhur suvda (H 2 O) birlashadi, bu biz bilganimizdek hayot uchun zarurdir. Suv hayotning hal qiluvchisidir; bu erda eng ko'p biokimyoviy reaktsiyalar sodir bo'ladi. Shuningdek, u haroratni tartibga solish, chiqindilarni eritish va organizmlar ichidagi moddalarni tashishda ishtirok etadi.
Azot oqsillarning qurilish bloklari bo'lgan aminokislotalarning va DNK va RNKni tashkil etuvchi nuklein kislotalarning asosiy tarkibiy qismidir. Ushbu molekulalar tana hujayralari, to'qimalari va organlarining tuzilishi, funktsiyasi va tartibga solinishi uchun juda muhimdir.
Fosfor birinchi navbatda nuklein kislotalarning tuzilishiga va hujayralar ichida energiya olib yuruvchi molekula ATP (adenozin trifosfat) hosil bo'lishiga hissa qo'shadi. Shuningdek, u hujayra membranalarini qurish uchun zarur bo'lgan fosfolipidlarning tarkibiy qismidir.
Oltingugurt sistein va metionin kabi ma'lum aminokislotalarning tarkibiy qismi bo'lib, disulfid aloqalarini hosil qilishda ishtirok etadi. Ushbu aloqalar oqsillarning tuzilishini barqarorlashtirishga yordam beradi, bu esa oltingugurtni ularning funktsiyasi uchun zarur qiladi.
Asosiy elementlarga qo'shimcha ravishda temir (Fe), magniy (Mg), kaliy (K), kaltsiy (Ca) va sink (Zn) kabi bir nechta mikroelementlar mavjud bo'lib, ular juda oz miqdorda bo'lsa ham hayot uchun juda muhimdir. Ular ferment funktsiyasi, kislorodni tashish (gemoglobindagi kabi), signal uzatish va boshqa hujayra jarayonlarida muhim rol o'ynaydi.
Tirik organizmlar atom darajasida elementlardan boshlanib, hujayralar, to'qimalar, organlar va organlar tizimlariga qadar tuziladigan murakkab darajadagi tashkilotga ega. Tashkilotning har bir darajasida elementlar birlashib, organizmning umumiy salomatligi va omon qolishiga hissa qo'shadigan o'ziga xos funktsiyalarga ega molekulalarni hosil qiladi.
Molekulyar biologiyaning markaziy dogmasi genetik ma'lumotlarning biologik tizim ichida qanday o'tishini tasvirlaydi. Unda aytilishicha, DNK RNKga transkripsiyalanadi, keyin esa oqsillarga aylanadi. Bu jarayon nuklein kislotalar va aminokislotalarni tashkil etuvchi uglerod, vodorod, kislorod, azot va fosfor kabi elementlarning muhimligini ta'kidlaydi.
Fotosintez va hujayrali nafas olish ikki asosiy biologik jarayon bo'lib, tirik organizmlar va ularning atrof-muhit o'rtasida muhim elementlar almashinuvini o'z ichiga oladi. Fotosintez quyosh nuri energiyasidan foydalanib, karbonat angidrid (CO 2 ) va suv (H 2 O ) glyukoza (C 6 H 12 O 6 ) va kislorod (O 2 ) ga aylanadi. Bu jarayon uglerod, vodorod va kislorodning muhim rolini ko'rsatadi. Hujayra nafasi, aksincha, glyukozani CO 2 va H 2 O ga parchalaydi, glyukoza molekulalarining bog'larida saqlanadigan energiyani chiqaradi. Elementlarning bu tsiklik almashinuvi ekotizimlardagi energiya balansi uchun zarurdir.
Xulosa qilib aytganda, hayot elementlari - uglerod, vodorod, kislorod, azot, fosfor, oltingugurt va turli xil mikroelementlar - tirik organizmlarni belgilaydigan biologik molekulalar va jarayonlar uchun asosdir. Ushbu elementlarning roli va o'zaro ta'sirini tushunish hayotning murakkab, ammo uyushgan tabiatini tushunish imkonini beradi. Har bir element o'ziga xos funktsiyaga ega bo'lsa-da, ularning kombinatsiyalangan ta'siri va o'zaro ta'siri hayotni amalga oshiradi.
