Химический состав клетки. Вода и минеральные соли уч п6 ответить на вопр стр 56, заполнить таблицы, восстановить записи
Молекулярный уровень организации живого
Это самый низкий уровень организации живого, представленный отдельными молекулами органических и неорганических веществ, входящих в состав клеток организма. Жизнь можно представить как организационную иерархию вещества. В живых существах элементы образуют очень сложные органические молекулы, из которых в свою очередь состоят клетки, а из тех – целый организм. Жизнедеятельность всех живых систем проявляется во взаимодействии молекул различных химических веществ.
Элементный состав клетки
В составе живой природы обнаружено более 80 химических элементов, 27 из них выполняют определенные функции.
|
27
|
|
↓
|
↓
|
↓
|
|
макроэлементы
|
микроэлементы
|
ультрамикроэлементы
|
|
99 %
|
От 0,001 до 0,000001%
|
Менее 0,000001%
|
|
98% – биогенные: О, С, Н, N
K, Na, Ca, Mg, Fe, Cl, S, P.
|
B, Mn, Zn, Cu, Co, F, I, Br, Mo.
|
U, Au, Be, Hg, Se, Ra, Cs.
|
Некоторые организмы – интенсивные накопители определенных элементов: бактерии способны накапливать марганец, морские водоросли – йод, ряска – радий, моллюски и ракообразные – медь, позвоночные – железо.
Каждый из химических элементов выполняет важную функцию в клетке.
|
Элемент
|
Биологическая роль
|
|
О, Н
|
|
|
С, О, Н, N
|
|
|
K, Na, Cl
|
|
|
Ca
|
|
|
Mg
|
|
|
Fe
|
|
|
S
|
|
|
P
|
|
|
B
|
|
|
Mn, Zn, Cu
|
|
|
Zn
|
|
|
Cu
|
|
|
Co
|
|
|
F
|
|
|
I
|
|
|
Химические вещества клетки
|
|
↓
|
↓
|
|
неорганические
|
органические
|
|
вода – 7585%;
минеральные соли – 11,5%.
|
|
Уникальное строение воды, её свойства и роль в живой природе
|
Строение и свойства воды
|
Биологические функции воды
|
|
1. Малые размеры молекул воды, молекула воды нелинейна.
|
1. Вода – среда для протекания биохимических реакций в клетках.
2. Вода – донор электронов, источник ионов водорода и свободного кислорода при фотосинтезе.
3. Вода необходима для гидролиза макромолекул до мономеров, например, в пищеварении.
4. Вода обусловливает рН среды, что определяется концентрацией Н+ и ОН-.
|
|
2. Полярность, молекула воды – диполь.
|
5. Вода – универсальный растворитель для полярных веществ. По растворимости в воде все вещества подразделяют на гидрофильные (водорастворимые) и гидрофобные (нерастворимые).
6. Вода – среда для транспорта веществ.
|
|
3. Способность образовывать водородные связи, подвижность молекул воды.
… – водородная связь.
|
7. Вода обладает высокой теплопроводностью и большой теплоемкостью, выполняет функцию терморегуляции в живых организмах (т.к. для разрыва водородных связей нужно много Е).
8. При замерзании вода расширяется (т.к. образуется много водородных связей), лед легче воды, плавает на её поверхности, самая «тяжелая вода» при t +40, что спасает жизнь водным обитателям зимой.
|
|
4. Силы межмолекулярного сцепления не позволяют воде сжиматься.
|
9. Вода служит для поддержания формы организмов (гидростатический скелет, тургорное давление).
10. Вода – смазывающее вещество в биологических системах (синовиальная жидкость, плевральная жидкость, слизь).
|
В клетке различают воду свободную (90%) и связанную (около 10%). Свободная вода составляет внутреннюю среду клетки, где протекают все химические реакции. Она является участником и катализатором этих процессов. Свободная вода определяет тургор клетки и тканей - напряженное состояние плазматической мембраны, создаваемое давлением внутриклеточной жидкости, которая состоит из воды и растворенных в ней веществ. Связанная вода входит в состав макромолекул и клеточных органоидов. Она никогда не теряется живой клеткой.
Минеральные соли, их значение
Минеральные соли находятся в клетке либо в диссоциированном на ионы, либо в твердом состоянии.
Молекулы солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы. Их значение:
- Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения.
- Разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану.
- От концентрации солей внутри клетки зависят буферные свдерживать относительное постоянство слабощелочной среды.
- Участвуют в активации ферментов, создании осмотического давления в клетке, в процессах мышечного сокращения, свертывании крови и др.
Таким образом, функция минеральных солей в клетке состоит в поддержании постоянства внутренней среды и в обеспечении процессов жизнедеятельности.
В твердом состоянии минеральные соли Са3 (РО4)2 (фосфат кальция) входят в состав межклеточного вещества костной ткани, в раковины моллюсков, обеспечивая прочность этих образований.
|