Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Животът на Земята се основава на химията на въглерода. Множество научни изследвания показват през цялата история значението на въглерода за живота на нашата планета, тъй като всеки един от организмите, които я обитават, се нуждае от този биоелемент, за да съществува и оцелее. Функциите, изпълнявани от въглерода, са наистина изненадващи: от стабилността на биохимичните молекули, гарантирана от структурата на въглеродните атоми, които ги изграждат, до използването на въглерода като суровина в индустриите, транспортни средства и като източник на енергия.
Ако искате да знаете подробно какво е значението на въглерода в живите същества Продължете да четете тази статия за Зелен еколог и ще бъдете изненадани от безкрайните функции, които въглеродът изпълнява във функционирането на нашата планета.
Какво е въглерод
В въглероден атом (C), е атомът най-важната от биологичните молекули. Разнообразието и стабилността на въглерод-съдържащите съединения се дължи на специфичните свойства на въглеродния атом и по-специално на естеството на взаимодействията на въглеродните атоми един с друг, както и на ограничен брой елементи, намиращи се в молекули с биологични важност.
Клонът на науката, посветен предимно на изучаването на въглерода и неговите биологични свойства е органична химия (в който е включена биохимията), който съчетава сложния свят на структурата на атомите и молекулите, заедно с разнообразните и съществени биологични процеси, които протичат в клетките, организмите и екосистемите.
В следващите раздели ще видим по-подробно каква е ролята, която въглеродът играе в тези три нива на организация, от най-простите в клетъчен мащаб до най-сложните и разнообразни екосистеми.
Какво е значението на въглерода в живите същества - обобщение
Въглеродът се използва като субстрат за множество физикохимични реакции, както и вътре сложни биологични процеси и също така е суровината за безкраен брой продукти, които хората консумират и произвеждат ежедневно. За по-добро разбиране какво е значението на въглерода в живите същества, в следния списък представяме основните функции, които изпълнява като съществена част от живите същества и тяхната среда:
- Химичен състав, структура и метаболизъм в клетките.
- Фотосинтеза, дишане и пренос на въглерод между живите същества.
- Въглеродни потоци в атмосферата, почвата и океаните от екосистемите.
Значението на въглерода в клетките
Клетъчната химия е пряко свързана с биологичните свойства и ползите от въглеродните атоми, които ги изграждат. Този факт се дължи главно на голямата стабилност, осигурена от въглеродните атоми в структурата и функционирането на клетката, тъй като силните ковалентни връзки, които се установяват между въглеродни атоми, дава на молекулярни структури на клетките способността да образуват силно стабилни линейни и разклонени вериги.
В допълнение към своята структурна функция, въглеродът се използва от клетките като източник на енергия метаболитна и мощна химическа реактивност, които са жизненоважни за клетъчния растеж и взаимодействието с околната среда.
Значението на въглерода в живите същества
Различните групи живи същества, които съществуват на планетата, използват въглерод, за да покрият една или повече от жизнените си функции. Тези са ключови моменти за значението на въглерода в живите същества:
- Може би най-важната жизненоважна функция, при която въглеродът се намесва в живите същества, е храната, за която животни, растения и други организми усвояват и преработват въглерод-съдържащи хранителни вещества като например въглехидрати, метан, бикарбонат и въглероден диоксид, като последният е в основата на автотрофното хранене, което следват фотосинтетичните организми.
- Освен това живите същества се нуждаят от определено минимално количество въглерод, за да осъществяват метаболизма си по балансиран начин, който се основава на използването на органични съединения, извлечени от въглерод като напр. източник на захранване. По този начин живите организми получават енергията, от която се нуждаят, за да оцелеят чрез дишане и прехвърляне на въглерод между живи същества, което може да се наблюдава например в хранителните вериги.
- Позовавайки се на значението на въглерода в човешкото тяло, това се обуславя от необходимостта от включване на този ценен биоелемент в нашето тяло, тъй като той е естествена част от него. Наред с кислорода, водорода и азота, въглеродът е един от основните структурни компоненти на нашите клетки, органи и тъкани (животински тъкани).
Значението на въглерода в екосистемите
В значението на въглерода в природата, е друга от основните оси на въглерода като основа за живота. Във всяка една от различните екосистеми на планетата, въглеродните потоци трябва да бъдат постоянни и балансирани, като по този начин позволява обмена почва-вода-атмосфера (както можете да видите на диаграмата на въглеродния цикъл в първия раздел).
Така чрез комплекса въглероден цикъл, този важен биоелемент става част от почвите, океаните и атмосферата на планетата, като живите същества са посредници на потока и превръщането на въглерода. Във всяка екосистема живите същества са отговорни за консумирането и производството на органични съединения, съставени от въглеродни атоми, за да поддържат равновесие както на екосистемата, към която принадлежат, така и на планетата като цяло. Тук можете да научите повече за това какво е екосистема в равновесие и как се поддържа.
Ако искате да прочетете още статии, подобни на Какво е значението на въглерода за живите съществаПрепоръчваме ви да влезете в нашата категория Природни любопитни.
Библиография- Becker, W., Kleinsmith, L. & Hardin, J. (2006) Светът на клетката. ИРедакция Pearson, 6-то издание, стр.: 19-44.
- Програма на ООН за околната среда (). GEO: Global Environment Outlook, среда за развитие. Том 4, стр.: 81-361.
