Новые пути синтеза с использованием катализаторов, снижающих выход нежелательных продуктов, страница 2

2. Производство молочной кислоты из кукурузного крахмала с использованием микроорганизмов с последующей переработкой ее в биодеградируемый пластик и разные химикалии

В составе живых организмов –

Кислород – 65% Углерод – 18 % Водород – 10 % Азот – 3% Остальные элементы – 3-4% Вода – 60-70%

Химический состав живых организмов

O, C, H, N, S, P- основные ( 90% от всех хим. элементов)

Все химические элементы  присутствуют в живых организмах и выполняют определенные функции

В Земной коре 100 химических элементов, 16 из них  необходимы для жизни

Микроэлементы – Mn, Fe, Co, Cu, Cr, Zn, В, Al, Si, V, Mo, I

Ионы – Na+,Mg++,Cl-,K+, Ca++

В органических веществах обязательно присутствуют 22 химических элемента – Ca, P, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I, F, Se

Главный химический элемент – углерод. Образует с другими элементами –С,  О и N прочные ковалентные связи (4). Образует цепи и кольца и обеспечивает разнообразие химических соединений.

Основная масса углерода на Земле неорганическая, т.е.  находится  не в живых организмах, а в керогене (ископаемое органическое вещество, преобразуемое в нефть, битум, угли). Она на три порядка больше, чем живая масса планеты.

Биохимический цикл составляет ничтожную часть общего цикла углерода. Объемы вещества, участвующие в карбонатном цикле и собственно биохимическом, различаются на 5 порядков.

Своеобразие химизма живых организмов

•  В Земной коре главные химические элементы – O, Si, Al, Na. a в живых организмах - O, C, H, N, S, P

•  Разные организмы способны аккумулировать из среды химические элементы –

Fe- железосодержащие бактерии

Ca, Cu – моллюски и кишечнополостные

Si – хвощи, диатомовые водоросли

I - губки

Wa- асцидии

Li- лютики

•  Многие элементы являются необходимой частью белков

Fe – гемоглобин

Mg -хлорофилл

Cu- окислительные ферменты

Zn- инсулин, факторы транскрипции

Co- витамин В12

•  Содержание углерода в растениях в 200 раз больше, чем Земной коре

•  Содержание азота в растениях в 30 раз больше, чем Земной Коре

Кремния в почве – 33%, в растениях – 0,15%

Кислорода в почве –49%, в растениях – 70%

Медь – микроэлемент, присутствующий во всех живых организмах в активных центрах медьсодержащих  ферментов

ПАТОЛОГИИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ИЗБЫТКОМ И НЕДОСТАТКОМ ЭЛЕМЕНТОВ

Fe (ежедневное поступление с пищей – 12 мг) – при недостатке  анемия, при избытке – сидероз

Сu – (1,5-3,0 мг) при недостатке – деструкция сосудов, патология костей и соединительной ткани, при избытке – нарушение психики и параличи. Са ( 10 мг/100 мл крови, регулируется паратиреодным гормоном)

– при недостатке -замедление роста скелета, остеопороз, при избытке – сонливость, хандра, иммунодепрессия

Дефициты:

Литий – психические заболевания

Калий и натрий – нарушение работы K-Na-насоса

Магний – судороги

Цинк – замедление полового развития

Марганец – бесплодие

Кобальт – злокачественная анемия

Фтор – кариес

Йод - тиреотоксикоз

Кадмий – Cd – эту аббревиатуру онкологи читают как. Cancer disease. Табак аккумулирует кадмий из почвы.

Рак легкого – результат поступления кадмия в альвеолы. Мрачная тройка – Pb, Cd, Hg

Алюминий – входит в состав живого вещества, в живых организмах его 5 млрд тонн. Больше всего его в чае. Физиологическая роль не известна

Молекула воды – диполь.В области атомов кислорода преобладает отрицательный заряд, а водорода – положительный. Между молекулами воды образуется водородная связь. При 37 градусах 15% молекул воды связано с 4-мя другими молекулами, так что образуется  flickering claster-мерцающий кластер.

Гидрофильность и гидрофобность

Если силы притяжения молекул воды к веществу больше, чем молекул вещества между собой – вещество растворяется в воде, оно гидрофильно.