Život na Zemi je založený na chémii uhlíka. Viaceré vedecké štúdie v priebehu histórie preukázali význam uhlíka pre život na našej planéte, pretože každý jeden z organizmov, ktoré ju obývajú, potrebuje tento bioelement na existenciu a prežitie. Funkcie uhlíka sú skutočne prekvapujúce: od stability biochemických molekúl zaručených štruktúrou atómov uhlíka, ktoré ich tvoria, až po využitie uhlíka ako suroviny v priemysle, v dopravných prostriedkoch a ako zdroj energie.
Ak chcete vedieť podrobne aký je význam uhlíka pre živé bytosti Pokračujte v čítaní tohto článku Zeleného ekológa a budete prekvapení nekonečnými funkciami, ktoré uhlík plní v rámci fungovania našej planéty.
Čo je uhlík
The atóm uhlíka (C), je atóm najdôležitejšie z biologických molekúl. Rozmanitosť a stabilita zlúčenín obsahujúcich uhlík je spôsobená špecifickými vlastnosťami atómu uhlíka a najmä povahou interakcií atómov uhlíka navzájom, ako aj obmedzeným počtom prvkov nachádzajúcich sa v molekulách s biologickými dôležitosti.
Vedné odvetvie, ktoré sa venuje predovšetkým štúdiu uhlíka a jeho biologických vlastností je organická chémia (v rámci ktorej je zahrnutá biochémia), ktorý spája zložitý svet štruktúry atómov a molekúl spolu s rôznorodými a nevyhnutnými biologickými procesmi, ktoré prebiehajú v bunkách, organizmoch a ekosystémoch.
V ďalších častiach podrobnejšie uvidíme, akú úlohu zohráva uhlík v týchto troch úrovniach organizácie, od najjednoduchších v bunkovom meradle až po najzložitejšie a najrozmanitejšie ekosystémy.
Aký je význam uhlíka v živých organizmoch - zhrnutie
Uhlík sa používa ako substrát pre viaceré fyzikálno-chemické reakcie, ako aj vo vnútri zložité biologické procesy a je tiež surovinou pre nekonečné množstvo produktov, ktoré ľudia denne konzumujú a vyrábajú. Pre lepšie pochopenie aký je význam uhlíka pre živé bytosti, v nasledujúcom zozname uvádzame hlavné funkcie, ktoré plní ako nevyhnutná súčasť živých bytostí a ich prostredia:
- Chemické zloženie, štruktúra a metabolizmus v bunkách.
- Fotosyntéza, dýchanie a prenos uhlíka medzi živými bytosťami.
- Toky uhlíka v atmosfére, pôde a oceánoch z ekosystémov.
Význam uhlíka v bunkách
Bunková chémia priamo súvisí s biologickými vlastnosťami a výhodami atómov uhlíka, ktoré ich tvoria. Táto skutočnosť je spôsobená najmä veľkou stabilitou, ktorú poskytujú atómy uhlíka v štruktúre a fungovaní bunky, pretože silné kovalentné väzby, ktoré sú vytvorené medzi atómov uhlíka, dáva molekulárne štruktúry buniek schopnosť vytvárať vysoko stabilné lineárne a rozvetvené reťazce.
Okrem svojej štrukturálnej funkcie, uhlík využívajú bunky ako zdroj energie metabolická a silná chemická reaktivita, ktoré sú životne dôležité pre rast buniek a interakciu s prostredím.
Význam uhlíka v živých organizmoch
Rôzne skupiny živých bytostí, ktoré existujú na planéte, využívajú uhlík na pokrytie jednej alebo viacerých svojich životných funkcií. Toto sú kľúčové body dôležitosti uhlíka pre živé bytosti:
- Snáď najdôležitejšou životnou funkciou, pri ktorej uhlík zasahuje do živých bytostí, je potrava, pre ktorú zvieratá, rastliny a iné organizmy absorbujú a spracúvajú živín obsahujúcich uhlík ako sú napríklad uhľohydráty, metán, hydrogenuhličitan a oxid uhličitý, pričom oxid uhličitý je základom autotrofnej výživy, ktorú sledujú fotosyntetické organizmy.
- Okrem toho živé bytosti potrebujú určité minimálne množstvo uhlíka, aby svoj metabolizmus mohli vykonávať vyváženým spôsobom, ktorý je založený na použití organických zlúčenín odvodených od uhlíka ako napr. Zdroj energie. Živé organizmy tak získavajú energiu potrebnú na prežitie dýchaním a prenosom uhlíka medzi živými bytosťami, pozorovateľnými napríklad v potravinových reťazcoch.
- Odvolávajúc sa na význam uhlíka v ľudskom tele, je to dané potrebou začleniť tento vzácny bioelement do nášho tela, keďže je jeho prirodzenou súčasťou. Spolu s kyslíkom, vodíkom a dusíkom je uhlík jednou zo základných štrukturálnych zložiek našich buniek, orgánov a tkanív (živočíšnych tkanív).
Význam uhlíka v ekosystémoch
The význam uhlíka v prírode, je ďalšou z hlavných osí uhlíka ako základu pre život. V každom z rôznych ekosystémov na planéte uhlíkové toky musia byť konštantné a vyvážené, čím sa umožní výmena pôda-voda-atmosféra (ako môžete vidieť na diagrame uhlíkového cyklu v prvej časti).
Teda cez komplex uhlíkový cyklusTento dôležitý bioprvok sa stáva súčasťou pôd, oceánov a atmosféry planéty, pričom živé bytosti sú sprostredkovateľmi toku a premeny uhlíka. V každom ekosystéme sú živé bytosti zodpovedné za spotrebu a produkciu organických zlúčenín zložených z atómov uhlíka, aby udržali v rovnováhe ekosystém, do ktorého patria, aj planétu ako celok. Tu sa môžete dozvedieť viac o tom, čo je ekosystém v rovnováhe a ako sa udržiava.
Ak si chcete prečítať viac podobných článkov ako Aký je význam uhlíka pre živé bytostiOdporúčame vám zadať našu kategóriu Prírodné zaujímavosti.
Bibliografia- Becker, W., Kleinsmith, L. & Hardin, J. (2006) Svet bunky. AÚvodník Pearson, 6. vydanie, s.: 19-44.
- Program OSN pre životné prostredie (). GEO: Global Environment Outlook, prostredie pre rozvoj. Zväzok 4, s: 81-361.
