Lewende materie

Alle lewende organismes en hul nie-lewende omgewing is uit materie opgebou. In lewende organismes bestaan hierdie materie uit 'n groot verskeidenheid chemiese stowwe waarvan sommige eenvoudig en ander meer kompleks van aard is. Hierdie chemiese stowwe besit nie op sigself die eienskappe wat met lewe geassosieer word nie. Die verskynsel van lewe word net geopenbaar deur die aktiwiteite van die materie waaruit dit opgebou is. Hierdie aktiwiteite is net moontlik as die materie voorkom as 'n groot verskeidenheid komplekse chemiese verbindings wat op 'n merkwaardige wyse tot 'n hoogs ontwikkelde organisasie saamgevoeg is en in 'n duidelike strukturele eenheid, 'n sel, gehuisves word.

Purkinjé het reeds in 1839 die term protoplasma gebruik om hierdie komplekse chemiese verbindings in lewende selle aan te dui. Sedert daardie tyd het die begrip geïmpliseer dat 'n sel opgebou is uit 'n komplekse lewende materiaal wat in alle lewende organismes min of meer eenders is. Daar is egter sedertdien ontsaglike vordering gemaak met die bestudering, ontleding en begrip van die ultrasellulêre bou van selle aan die hand van moderne biochemiese en fisiese begrippe, wat tot gevolg gehad het dat die betekenis van die term "protoplasma" radikaal verander het. Voordat navorsers oor die elektronmikroskoop beskik het, was hulle nie bewus van die uitgebreide organisasie in daardie deel van die protoplasma wat nie met behulp van die ligmikroskoop in sigbare deeltjies gedifferensieer kon word nie. Om die presiese samestelling van hierdie lewende materie te bepaal, is nie 'n eenvoudige taak nie, omdat protoplasma in die proses van analise sy aktiwiteit, wat juis die basiese kenmerk van lewende materie is, verloor. 'n Chemiese analise kan dus hoogstens die relatiewe hoeveelhede en soorte stowwe daarin aandui, maar niks aangaande hul onderlinge rangskikking en organisasie nie.

Chemiese samestelling van 'n protoplasma

Van die ongeveer 94 elemente wat op aarde voorkom, word ongeveer 39 in lewende materie aangetref. Hiervan kom net sowat agttien in feitlik alle lewende organismes voor, waarvan koolstof (C), waterstof (H), suurstof (O), stikstof (N), fosfor (P), swawel (S), natrium (Na), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), yster (Fe) en chloor (Cl) die vernaamste is. Die elemente koolstof, waterstof, suurstof en stikstof maak ongeveer 95% van lewende organismes en hul produkte uit. Die oorgrote meerderheid van die elemente kom in verbindings voor. Hierdie verbindings kan organies of anorganies wees.

Anorganiese bestanddele

Direk of indirek is alle anorganiese verbindings afkomstig uit die fisiese omgewing.

Water

Water is die hoofbestanddeel van protoplasma en beslaan gemiddeld tussen 65% en 75% daarvan. Afgesien daarvan dat alle chemiese reaksies daarin plaasvind, dien water ook as vervoermiddel van voedingstowwe en as oplosmiddel van anorganiese verbindings.

Soute

Tussen 1% en 5% van protoplasma bestaan uit mineraalsoute waarvan die meeste in die vorm van ione voorkom. Die vernaamste hiervan is die positiefgelaaide ione van natrium, kalium, kalsium en magnesium en die negatiefgelaaide bikarbonaat-, chloried-, nitraat- en hidroksielione.

Gasse

Suurstof en koolstofdioksied kom in oplossing voor en hou verband met asemhaling.

Organiese bestanddele

In organiese verbindings word die vernaamste bindings tussen die atome van koolstof en koolstof en tussen die atome van koolstof en waterstof aangetref. Lewende protoplasma sintetiseer hierdie verbindings waarvan proteïene, koolhidrate en vette die vernaamste is.

Proteïene

Sonder proteïene sou die verskynsel van lewe nie moontlik gewees het nie. Weens hul geweldige groot verskeidenheid en onontbeerlikheid is proteïene die belangrikste organiese bestanddeel van lewende protoplasma. Ongeveer 15% van protoplasma bestaan uit proteïene. Proteïene is die vernaamste strukturele boustowwe van protoplasma en speel ook 'n uiters belangrike rol in die uitvoering van die lewensbelangrike funksies van protoplasma.

Letterlik honderde chemiese reaksies vind gedurig in lewende protoplasma plaas. Die ordelike verloop en beheer van hierdie reaksies is absoluut noodsaaklik en dit word verseker deur chemiese stowwe wat ensieme genoem word. Proteïene is die heel belangrikste komponent van alle ensieme en beheer selfs al die aktiwiteite van protoplasma.

Koolhidrate

Hierdie verbindings is ook intiem betrokke by alle lewensprosesse en vertoon eweneens 'n groot verskeidenheid. Hulle is nie net die belangrikste energiebron vir die meeste lewende organismes nie, maar ook die vorm waarin energie geberg kan word. Sekere koolhidrate is ook strukturele komponente van 'n verskeidenheid eenhede, soos selwande wat hoofsaaklik uit sellulose, 'n koolhidraat, bestaan.

Vette

Vette kan tot 15% van die massa van 'n protoplasma uitmaak en kom hoofsaaklik in die vorm van mikroskopiese druppels voor. Dit kan gebruik word as energieverskaffers en maak deel uit van sekere strukturele eenhede, soos selmembrane.

Sien ook

• Lewe