Często mówi się, że w sklepowym jedzeniu jest mnóstwo chemii i bynajmniej nie jest to komplement. Mówiąc tak, mamy na myśli cały arsenał niekoniecznie zdrowych związków chemicznych, dodawanych do żywności po to by się nie psuła, miała zachęcającą do jedzenia konsystencję, czy lepszy bardziej uzależniający smak. Tymczasem chemia to nie tylko proszek dosypywany do zupy w słoiku żeby nie zmieniła smaku przez rok ani oprysk, jaki ogrodnik wykonuje w sadzie żeby gąsienice nie zjadły mu owoców. Chemia jest wszędzie. W powietrzu, w ziemi w jabłku, nawet tym niepryskanym, z sadu za domem, a także... w nas. Cały nasz świat zbudowany jest z pierwiastków chemicznych, które łączą się w związki chemiczne, a one z kolei tworzą wszystko, co nas otacza, także to, co żywe. Na lekcjach chemii poznasz całą listę takich związków, ale w tym filmie zajmiemy się tymi, które interesują biologów. Być może czasami czytasz z nudów przy śniadaniu etykiety produktów spożywczych więc pewnie takie nazwy, jak białka, tłuszcze i węglowodany nie są Ci obce. Te trzy grupy związków wchodzą w skład wszystkich organizmów żywych. Nic dziwnego, że tworzą to, co zjadamy. Każdy organizm zawiera w sobie także wodę sole mineralne i kwasy nukleinowe. Naszą opowieść o chemii życia zacznijmy od związku najlepiej ci znanego - wody. Bez wody nie byłoby życia na Ziemi. A znajdziesz ją nawet tam gdzie się jej nie spodziewasz. W naszym ciele woda to 55% - 65% masy ciała. Mniej, gdy jesteś dziewczyną więcej, gdy chłopcem. W ogórku, rzodkiewce, czy meduzie jej zawartość przekracza 90 procent ale już kilkuprocentowy ubytek wody może być zagrożeniem życia. Wyjaśnię ci to na przykładzie rosołu. Gdy go doprawiasz, jest smaczny ale gdy zostanie zbyt długo na gazie i odparuje zeń za dużo wody staje się zbyt słony. W organizmach sprawa ma się podobnie. Można porównać naszą wewnętrzną wodę do rosołu, w którym rozpuszczone są rozmaite związki chemiczne. Różnica jest taka, że z rosołu musisz odparować sporo wody, by poczuć zmianę smaku, a w naszym ciele, by zakłócić równowagę, wystarczy bardzo niewielki ubytek. Co sprawia, że woda jest tak potrzebna? No cóż, przede wszystkim życie narodziło się w wodzie i choć dawno już większość organizmów z wody wyszła nadal ogrom procesów w nich zachodzących zależy właśnie od wody. Cały transport opiera się właśnie na niej. I ten między komórkami i ten wewnątrz nich. Rozpuszcza ona wiele substancji i dzięki temu mogą one płynąć tam, gdzie są potrzebne albo być usuwane z ciała gdy potrzebne już nie są. Reakcje chemiczne w organizmach również nie zachodzą na sucho. W niektórych woda stanowi tylko środowisko reakcji - więcej dowiesz się o tym z naszych lekcji chemii. W innych, jak fotosynteza u roślin jest ona jednym ze składników, które roślina przerabia na substancje z których buduje swoje ciało. To te związki chemiczne: cukry, białka i tłuszcze wymienialiśmy na początku. Przyjrzyjmy im się bliżej, po kolei. Nazwa cukier pewnie kojarzy Ci się głównie z białymi, słodkimi kryształkami w cukierniczce. Tak, ten związek to cukier zwany sacharozą ale to tylko jeden z bardzo różnorodnej grupy związków zwanych węglowodanami. Cukry są dla wielu organizmów głównym materiałem energetycznym czyli dostarczającym energii do wszelkich procesów życiowych. Wiele żywych stworzeń, właśnie w formie cukrów magazynuje energię, z których może ją pozyskać, gdy potrzebuje. Popatrz, ziemniak gromadzi w bulwach skrobię by młode pędy mogły ją wykorzystywać do wzrostu. Cukry są także materiałem budulcowym. Rośliny wykorzystują najczęściej cukier zwany celulozą, i to z niego budują ściany swoich komórek. Zwierzęta stawiają na chitynę. Popatrz na pancerzyk chrząszcza czy muszlę ślimaka - to też cukier. Kolejną grupą związków występujących w organizmach żywych są tłuszcze. To świetny magazyn energii. 1 g tłuszczu magazynuje 2 razy więcej energii niż 1 gram białka czy cukru. Nic więc dziwnego, że większość organizmów które muszą aktywnie się poruszać, to właśnie tłuszcz traktuje jako główny materiał zapasowy. W końcu pozwala to biegać z mniejszym akumulatorem. My gromadzimy energię w postaci tkanki tłuszczowej pod skórą i wokół różnych narządów czasem z tym zapasem przesadzając. U niektórych roślin tłuszcz przeważa w nasionach czy owocach, stanowiąc źródło energii dla kiełkujących zarodków. Tłuszcz to zresztą nie tylko magazyn energii na ciężkie czasy. Izoluje też przed zimnem i chroni przed urazami mechanicznymi a poza tym jest przez organizmy wykorzystywany do wielu celów. Bez niego prawidłowo nie działałby układ nerwowy ani regulujące naszą aktywność hormony. W tłuszczach rozpuszcza się też wiele potrzebnych substancji, które nie lubią wody. Przykładem są witaminy A, D, E i K. Pomyśl zatem ciepło o tłuszczu, a po orzeszku opowiem Ci o chemicznych związkach które nas definiują. Życie jest formą istnienia białka tylko w kominie czasem coś załka pisała kiedyś Agnieszka Osiecka. I rzeczywiście, wszystkie organizmy żyjące na Ziemi są zbudowane przede wszystkim z białka, a w zasadzie z wielu różnych białek. Jeśli zjadamy białka, nasz organizm rozkłada je na pojedyncze cegiełki i wedle uznania i potrzeby może zbudować z nich białka o innej kolejności cegiełek, a co za tym idzie o innych właściwościach i funkcjach. Tak robią wszystkie zwierzęta, czy szerzej organizmy cudzożywne, czyli takie które żeby żyć, muszą zjadać inne organizmy. Jak widzisz, białka to przede wszystkim materiał budulcowy. To z nich zbudowane są mięśnie, skóra, mózg czy wątroba, a także sierść, pazury, czy kopyta. Młode organizmy muszą dostarczać sobie białka, by rosnąć dorosłe - by regenerować uszkodzenia. Białka jednak nie tylko nas budują. Także kontrolują to, co się w naszych ciałach dzieje, i to na różne sposoby. Są białka zwane enzymami. To dzięki enzymom trawiennym rozkładamy jedzenie na użyteczne dla nas cegiełki. Inne enzymy umożliwiają poruszanie się biorąc udział w skurczach mięśni wspierają nas w obronie przed chorobotwórczymi mikrobami albo stanowią broń bo są składnikami jadów i toksyn. Białka są też materiałem zapasowym. Ten sposób magazynowania energii wykorzystują rośliny strączkowe takie jak groch, czy fasola. Skąd brać białka? Można jej znaleźć w zasadzie w każdym organizmie, ale źródłem dużych jego ilości są mięsa, jajka, nabiał czy wspomniane już rośliny strączkowe. Przed orzeszkiem mówiliśmy o składnikach których każdy organizm ma sporo. Czas na agentów do zadań specjalnych. Potrzebujemy ich w minimalnych ilościach ale nie da się bez nich żyć. To sole mineralne. Chyba każdy wie, że aby roślinki w doniczkach czy skrzynkach zdrowo rosły i pięknie kwitły trzeba je regularnie nawozić. Nawozy dostarczają właśnie soli mineralnych czyli pierwiastków niezbędnych roślinom do wzrostu, budowania tkanek wytwarzania kwiatów, owoców i nasion. Ale nas też trzeba regularnie nawozić. Musimy dostarczyć ciału z pożywieniem związków mineralnych, niezbędnych nam do funkcjonowania. I tak na przykład wapń jest potrzebny do budowania kości i działania mięśni. Inne sole mineralne dostarczają nam takich niezbędnych pierwiastków, jak potas i magnez odpowiadające za prawidłową pracę mięśni i nerwów, czy żelazo, bez którego nasza krew nie mogłaby przenosić tlenu. Są jeszcze związki, które stanowią instrukcję według której działa cały organizm. To kwasy nukleinowe. Pod tą niełatwą nazwą kryje się nasz materiał genetyczny. Znajdziesz je w komórkach każdego organizmu na Ziemi. To w nich są zapisane informacje o tym jaki masz kolor oczu i o tym, że masz dwie ręce i dwie nogi, a twój pies cztery łapy. Wiemy już, jakie związki wchodzą w skład organizmów żywych. Ich różnorodność może przyprawić o zawrót głowy. Okazuje się jednak, że wszystkie da się zbudować z niewielkiej liczby pierwiastków chemicznych. To trochę jak z klockami. Możesz mieć tylko kilka rodzajów a tworzyć z nich konstrukcje, które w zasadzie ogranicza tylko wyobraźnia. Klocki wchodzące w skład wszystkich omawianych w filmie związków, to węgiel wodór, tlen, azot, siarka oraz fosfor. Te pierwiastki tworzą niemal 98% masy ciała żywych organizmów. Innych, jak wapnia, magnezu, potasu czy żelaza potrzeba nam o wiele mniej co jednak nie umniejsza ich roli. Jeśli nas uważnie oglądasz, to na pewno bez problemu wymienisz trzy najważniejsze grupy związków chemicznych obecnych we wszystkich organizmach. To białka, tłuszcze i węglowodany. Każdy żywy organizm jest zbudowany z wielu związków chemicznych, ale wszystkie one składają się ze stosunkowo ograniczonego zestawu pierwiastków chemicznych, takich jak węgiel, azot, wodór, tlen, siarka czy fosfor. Te pierwiastki stanowią podstawę białek cukrów i tłuszczów, w różnych proporcjach. Żywe istoty składają się także z wody i soli mineralnych. Instrukcję do działania organizmu stanowią kwasy nukleinowe czyli materiał genetyczny. Niech ten film sprawi że poczujesz chemię do biologii. Po więcej materiałów niezbędnych uczniowi, jak tlen i woda komórkom, zapraszam na pistacja.tv