Η ζωή στη Γη βασίζεται στη χημεία του άνθρακα. Πολλές επιστημονικές μελέτες έχουν δείξει σε όλη την ιστορία το σημασία του άνθρακα για τη ζωή στον πλανήτη μας, αφού κάθε ένας από τους οργανισμούς που τον κατοικούν χρειάζεται αυτό το βιοστοιχείο για να υπάρχει και να επιβιώσει. Οι λειτουργίες του άνθρακα είναι πραγματικά εκπληκτικές: από τη σταθερότητα των βιοχημικών μορίων που εγγυάται η δομή των ατόμων άνθρακα που τα αποτελούν, μέχρι τη χρήση του άνθρακα ως πρώτης ύλης σε βιομηχανίες, μέσα μεταφοράς και ως πηγή ενέργειας.
Αν θέλετε να μάθετε λεπτομερώς ποια είναι η σημασία του άνθρακα στα έμβια όντα Συνεχίστε να διαβάζετε αυτό το άρθρο του Green Ecologist και θα εκπλαγείτε από τις άπειρες λειτουργίες που εκπληρώνει ο άνθρακας στη λειτουργία του πλανήτη μας.
Τι είναι ο άνθρακας
ο άτομο άνθρακα (C), είναι το άτομο το πιο σημαντικό από τα βιολογικά μόρια. Η ποικιλομορφία και η σταθερότητα των ενώσεων που περιέχουν άνθρακα οφείλεται στις ειδικές ιδιότητες του ατόμου άνθρακα και, ιδιαίτερα, στη φύση των αλληλεπιδράσεων των ατόμων άνθρακα μεταξύ τους, καθώς και σε έναν περιορισμένο αριθμό στοιχείων που βρίσκονται σε μόρια με βιολογικές σημασια.
Ο κλάδος της επιστήμης που είναι αφιερωμένος κυρίως στη μελέτη του άνθρακα και των βιολογικών του ιδιοτήτων είναι οργανική χημεία (στην οποία περιλαμβάνεται η βιοχημεία), που συνδυάζει τον πολύπλοκο κόσμο της δομής των ατόμων και των μορίων, μαζί με τις ποικίλες και ουσιαστικές βιολογικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε κύτταρα, οργανισμούς και οικοσυστήματα.
Στις επόμενες ενότητες θα δούμε αναλυτικότερα ποιος είναι ο ρόλος που παίζει ο άνθρακας σε αυτά τα τρία επίπεδα οργάνωσης, από τα πιο απλά σε κυτταρική κλίμακα, μέχρι τα πιο περίπλοκα και διαφορετικά, οικοσυστήματα.
Ποια είναι η σημασία του άνθρακα στα έμβια όντα - περίληψη
Ο άνθρακας χρησιμοποιείται ως υπόστρωμα για πολλαπλές φυσικοχημικές αντιδράσεις, καθώς και εντός σύνθετες βιολογικές διεργασίες και είναι επίσης η πρώτη ύλη για έναν ατελείωτο αριθμό προϊόντων που καταναλώνει και παράγει ο άνθρωπος σε καθημερινή βάση. Για να καταλάβουμε καλύτερα ποια είναι η σημασία του άνθρακα στα έμβια όντα, στην παρακάτω λίστα παρουσιάζουμε τις κύριες λειτουργίες που επιτελεί ως ουσιαστικό μέρος των έμβιων όντων και του περιβάλλοντος τους:
- Χημική σύνθεση, δομή και μεταβολισμός στα κύτταρα.
- Φωτοσύνθεση, αναπνοή και μεταφορά άνθρακα μεταξύ των ζωντανών όντων.
- Ροές άνθρακα στην ατμόσφαιρα, το έδαφος και τους ωκεανούς από τα οικοσυστήματα.
Η σημασία του άνθρακα στα κύτταρα
Η κυτταρική χημεία σχετίζεται άμεσα με τις βιολογικές ιδιότητες και τα οφέλη των ατόμων άνθρακα που τα αποτελούν. Το γεγονός αυτό οφείλεται κυρίως στη μεγάλη σταθερότητα που παρέχουν τα άτομα άνθρακα εντός της δομής και της λειτουργίας του κυττάρου, καθώς οι ισχυροί ομοιοπολικοί δεσμοί που δημιουργούνται μεταξύ άτομα άνθρακα, δίνει το μοριακές δομές των κυττάρων την ικανότητα να σχηματίζει πολύ σταθερές γραμμικές και διακλαδισμένες αλυσίδες.
Εκτός από τη δομική του λειτουργία, Ο άνθρακας χρησιμοποιείται από τα κύτταρα ως πηγή ενέργειας μεταβολική και ισχυρή χημική αντιδραστικότητα, που είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη των κυττάρων και την αλληλεπίδραση με το περιβάλλον.
Η σημασία του άνθρακα στα έμβια όντα
Οι διάφορες ομάδες έμβιων όντων που υπάρχουν στον πλανήτη χρησιμοποιούν άνθρακα για να καλύψουν μία ή περισσότερες από τις ζωτικές τους λειτουργίες. Αυτά είναι τα βασικά σημεία της σημασίας του άνθρακα στα έμβια όντα:
- Ίσως η πιο σημαντική ζωτική λειτουργία στην οποία ο άνθρακας παρεμβαίνει στα έμβια όντα είναι η τροφή, για την οποία τα ζώα, τα φυτά και άλλοι οργανισμοί απορροφούν και επεξεργάζονται θρεπτικά συστατικά που περιέχουν άνθρακα όπως, για παράδειγμα, οι υδατάνθρακες, το μεθάνιο, τα διττανθρακικά και το διοξείδιο του άνθρακα, με το τελευταίο να αποτελεί τη βάση της αυτότροφης τροφοδοσίας που ακολουθούν οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί.
- Επιπλέον, τα έμβια όντα χρειάζονται μια ορισμένη ελάχιστη ποσότητα άνθρακα για να πραγματοποιήσουν τον μεταβολισμό τους με ισορροπημένο τρόπο, ο οποίος βασίζεται στη χρήση οργανικών ενώσεων που προέρχονται από άνθρακα, όπως π.χ. πηγή ενέργειας. Με αυτόν τον τρόπο, οι ζωντανοί οργανισμοί λαμβάνουν την ενέργεια που χρειάζονται για να επιβιώσουν μέσω της αναπνοής και της μεταφοράς άνθρακα μεταξύ των ζωντανών όντων, παρατηρήσιμη, για παράδειγμα, στις τροφικές αλυσίδες.
- Αναφερόμενος σε σημασία του άνθρακα στο ανθρώπινο σώμα, αυτό καθορίζεται από την ανάγκη να ενσωματώσουμε αυτό το πολύτιμο βιοστοιχείο στο σώμα μας, αφού αποτελεί φυσικό μέρος του. Μαζί με το οξυγόνο, το υδρογόνο και το άζωτο, ο άνθρακας είναι ένα από τα θεμελιώδη δομικά συστατικά των κυττάρων, των οργάνων και των ιστών μας (ζωικοί ιστοί).
Η σημασία του άνθρακα στα οικοσυστήματα
ο σημασία του άνθρακα στη φύση, είναι ένας άλλος από τους βασικούς άξονες του άνθρακα ως βάση για τη ζωή. Σε κάθε ένα από τα διαφορετικά οικοσυστήματα του πλανήτη, το Οι ροές άνθρακα πρέπει να είναι σταθερές και ισορροπημένες, επιτρέποντας έτσι την ανταλλαγή εδάφους-νερού-ατμόσφαιρας (όπως μπορείτε να δείτε στο διάγραμμα του κύκλου του άνθρακα στην πρώτη ενότητα).
Έτσι, μέσω του συμπλέγματος κύκλος άνθρακα, αυτό το σημαντικό βιοστοιχείο γίνεται μέρος των εδαφών, των ωκεανών και της ατμόσφαιρας του πλανήτη, ενώ τα έμβια όντα είναι οι ενδιάμεσοι της ροής και της μετατροπής του άνθρακα. Σε κάθε οικοσύστημα, τα έμβια όντα είναι υπεύθυνα για την κατανάλωση και την παραγωγή οργανικών ενώσεων που αποτελούνται από άτομα άνθρακα, για να διατηρήσουν σε ισορροπία τόσο το οικοσύστημα στο οποίο ανήκουν όσο και τον πλανήτη ως σύνολο. Εδώ μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το τι είναι ένα οικοσύστημα σε ισορροπία και πώς διατηρείται.
Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Ποια είναι η σημασία του άνθρακα στα έμβια όνταΣας συνιστούμε να εισέλθετε στην κατηγορία Περιέργεια της φύσης.
Βιβλιογραφία- Becker, W., Kleinsmith, L. & Hardin, J. (2006) Ο κόσμος του κυττάρου. ΚΑΙEditorial Pearson, 6η έκδοση, σελ: 19-44.
- Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών για το Περιβάλλον (). GEO: Global Environment Outlook, περιβάλλον για ανάπτυξη. Τόμος 4ος, σελ: 81-361.
