9 класс. Биология. Химический состав клетки
9 класс. Биология. Химический состав клетки
Комментарии преподавателя
Здравствуйте! Тема урока – «Химический состав клетки». Все вы знаете, что в природе можно встретить большое разнообразие клеток. Они отличаются по размеру, функциям, форме, являются свободноживущими или же входят в состав многоклеточных организмов, но при всем этом разнообразии все они состоят из одних и тех же типов химических веществ, претерпевающих одинаковые превращения. Живую клетку отличают две важные особенности, их нужно запомнить.
Первая особенность – это высокое содержание воды, и вторая — большое количество сложных органических веществ. Какие же химические элементы можно встретить в живой клетке? Ученые подсчитали, что в клетке содержится более 70 химических элементов, то есть более половины всех существующих. Правда, только 24 из них постоянно встречаются в различных типах клеток. По количеству элементы, содержащиеся в клетках, делятся на макро- и микроэлементы. Макроэлементы встречаются в клетках в большом количестве. К ним относятся кислород, углерод, водород, азот, сера, железо, фосфор, кальций, калий и т.д. Микроэлементы представлены в клетках в небольшом количестве. Это такие элементы, как марганец, медь, селен, кобальт, цинк, йод, никель и т.д.
Несмотря на очень малое содержание, микроэлементы играют важную роль, так как влияют на обмен веществ в клетке. Кроме макро- и микроэлементов выделяют еще группу ультрамикроэлементов, которые составляют менее одной миллионной процента в организмах живых существ. К ним, например, относятся золото и серебро, которые оказывают бактерицидное воздействие. Ртуть подавляет обратное всасывание воды в почечных канальцах, оказывая воздействие на ферменты. Также к ультрамикроэлементам относят платину и цезий. Некоторые к этой группе относят и селен, при его недостатке развиваются раковые заболевания. Процентное содержание в организме того или иного элемента ни в коем случае не характеризует степень его важности и необходимости в организме.
Так, например, многие микроэлементы входят в состав биологически активных веществ: ферментов, витаминов. Например, кобальт входит в состав витамина B12. А также гормонов, они оказывают влияние на рост и развитие организмов, кроветворения (железо и медь), процессы клеточного дыхания (медь, цинк) и т.д. Эти 70 элементов в составе клетки образуют тысячи химических веществ, которые можно разделить на две большие группы. Это неорганические вещества, входящие в состав клетки и органические вещества. Неорганические вещества – это вода, минеральные соли, углекислый газ, различные кислоты и основания. Вода является важнейшим компонентом содержимого живой клетки, она составляет в среднем около 70% ее массы.
Вода придает клетке упругость и объем, обеспечивает постоянство ее состава, участвует в химических реакциях и в построении химических молекул, делает возможным протекание всех процессов жизнедеятельности клетки. Вода является универсальным растворителем всех веществ, поступающих в клетку, и тех, которые из нее выводятся. Минеральные соли составляют примерно от 1 до 1,5% от общей массы клетки, но роль, которую они выполняют, очень важна. В растворенном виде минеральные соли представляют собой необходимую среду для химических процессов, которые протекают в клетке.
В клетках можно встретить много разных солей. Животные избыток этих солей выводят с помощью выделительной системы. А у растений они накапливаются и кристаллизуются в различных органоидах или вакуолях. Чаще этой бывает соль и кальций. Их форма в клетках растений может быть различной: иглы, ромбы, кристаллики, одинокие или сросшиеся вместе, так называемые друзы. Органические вещества клетки называют так, потому что впервые выделены они были именно из организмов. К ним относятся такие вещества, как белки, липиды (или жиры) и нуклеиновые кислоты. Из школьного курса вы знаете, что органическая химия – это химия соединения такого удивительного элемента, как углерод. В чем же его удивительность и уникальность? Многочисленные превращения молекул и образование различных крупных и даже гигантских молекул органических соединений происходит благодаря тому, что углерод, будучи четырехвалентным, способен объединяться в длинные цепи и замкнутые кольцевые структуры. Эти углеродные цепи и кольца являются скелетами сложных органических молекул. В клетках живых организмов синтезируются всевозможные большие и малые органические молекулы.
Некоторые малые молекулы могут соединяться между собой и образуют крупные молекулы – полимеры (от греческого слова polis — «многочисленный» и meros — «часть», «доля»). Малые молекулы, ставшие звеньями полимерной цепи, называют мономерами от слова monos — «один». Углеводы – это органические вещества, в состав которых входит углерод, водород и кислород, то есть по сути углерод и вода, отсюда и название – углеводы. Они выполняют в клетке различные функции. Энергетическую, как сахароза, глюкоза, например. Защитную, как целлюлоза. Резервную, как крахмал или гликоген. К тому же углеводы часто выступают в роли очень важных компонентов других органических соединений клетки, которые встречаются практически у всех организмов, живущих на Земле. Липиды – это вещества, которые практически не растворяются в воде, но зато хорошо растворяются в органических растворителях. Многие из них образованы с участием жирных кислот. В частности, хорошо знакомые нам липиды, жиры, которые мы употребляем в пищу, например, сливочное масло. Это не что иное, как соединение жирных кислот и трехатомного спирта глицерина. Роль липидов в жизненном цикле клетки не сводится к одному лишь запасанию энергии, хотя благодаря своим свойствам эту функцию они выполняют блестяще. Разные виды липидов включаются в самые различные процессы, протекающие в клетке, например, фосфолипиды, в состав которых входит остаток фосфорной кислоты.
Эти соединения – главный компонент плазматической мембраны, мембран хлоропластов, митохондрий, ядра и т.д. Существуют липиды, которые входят в состав гормонов и участвуют в регуляции обмена веществ в организме. Мы не рассмотрели еще две группы органических веществ, входящих в состав клетки. Это нуклеиновые кислоты и белки. Роль этих веществ в клетке трудно переоценить, поэтому о них стоит поговорить подробнее.
источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/9-klass/bkletochnyj-urovenb/himicheskiy-sostav-kletki
источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=0F63bxcAlNU
источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=oYmFfkJqWVs
источник презентации - http://prezentacii.com/po_himii/8316-himicheskiy-sostav-kletki-neorganicheskie-soedineniya.html