Neden hayvanları, mantarları ve bitkileri yiyebiliriz ve bakteriler ve diğer hayvanlar da vücudumuzdan beslenerek hastalıklara ve patolojilere neden olabilir? Bir kişinin normal refahı için hangi organik ve inorganik maddelere ihtiyacı vardır? Hangi kimyasal elementler olmadan Dünya'da yaşam var olabilir? Ağır metal zehirlenmesinde ne olur? Bu dersten hangi kimyasal elementlerin canlı organizmaların bir parçası olduğunu, bunların hayvanların ve bitkilerin vücudunda nasıl dağıldığını, kimyasalların fazlalığının veya eksikliğinin farklı canlıların yaşamını nasıl etkileyebileceğini öğrenecek, mikro ve kimyasallarla ilgili ayrıntıları öğreneceksiniz. Makroelementler ve canlı doğadaki rolleri.

Konu: Sitolojinin temelleri

Ders: Özellikler kimyasal bileşim hücreler

1. Hücrenin kimyasal bileşimi

Canlıların hücreleri farklı yapılardan oluşur kimyasal elementler.

Bu elementlerin atomları iki sınıf kimyasal bileşik oluşturur: inorganik ve organik (bkz. Şekil 1).

Pirinç. 1. Canlı bir organizmayı oluşturan kimyasal maddelerin koşullu bölünmesi

Ünlü olanlardan şu an 118 kimyasal elementten canlı hücrelerin mutlaka 24 element içermesi gerekir. Bu elementler su ile kolayca çözünebilen bileşikler oluşturur. Cansız doğadaki nesnelerde de bulunurlar, ancak bu elementlerin canlı ve cansız maddelerdeki oranı farklıdır (Şekil 2).

Pirinç. 2. Yer kabuğundaki ve insan vücudundaki kimyasal elementlerin göreceli içeriği

Cansız doğada baskın unsurlar şunlardır: oksijen, silikon, alüminyum Ve sodyum.

Canlı organizmalarda baskın olan elementler hidrojen, oksijen, karbon Ve azot. Ayrıca canlı organizmalar için önemli olan iki unsur daha vardır: fosfor Ve kükürt.

Bu 6 element yani. karbon, hidrojen, nitrojen, oksijen, fosfor Ve kükürt (C, H, N, Ö, P, S) , isminde organojenik, veya besinlerçünkü organik bileşikleri oluşturanlar bunlardır ve elementler oksijen Ve hidrojen, ayrıca su molekülleri oluştururlar. Biyojenik elementlerin bileşikleri herhangi bir hücrenin kütlesinin %98'ini oluşturur.

2. Canlı bir organizma için altı temel kimyasal element

Elementlerin en önemli ayırt edici yeteneği C, H, N, Ö güçlü kovalent bağlar oluşturmalarıdır ve kovalent bağ oluşturan tüm atomlar arasında en hafif olanlarıdır. Ayrıca karbon, nitrojen ve oksijen tekli ve çiftli bağlar oluşturarak çok çeşitli bileşikler verebilirler. kimyasal bileşikler. Karbon atomları aynı zamanda hem diğer karbon atomları hem de nitrojen atomları ile üçlü bağlar oluşturabilirler; hidrosiyanik asitte karbon ve nitrojen arasındaki bağ üçlüdür (Şekil 3)

Şekil 3. Hidrojen siyanür - hidrosiyanik asidin yapısal formülü

Bu, doğadaki karbon bileşiklerinin çeşitliliğini açıklar. Ayrıca değerlik bağları karbon atomunun etrafında bir tetrahedron oluşturur (Şekil 4). Çeşitli türler Organik moleküller farklı üç boyutlu yapılara sahiptir.

Pirinç. 4. Metan molekülünün tetrahedral şekli. Merkezde, bir tetrahedronun köşelerini oluşturan dört mavi hidrojen atomuyla çevrelenmiş turuncu bir karbon atomu var.

Yalnızca karbon, çeşitli konfigürasyonlara, boyutlara ve çok çeşitli fonksiyonel gruplara sahip kararlı moleküller oluşturabilir (Şekil 5).

Şekil 5. Yapısal formül örneği çeşitli bağlantılar karbon.

Hücre kütlesinin yaklaşık %2'si aşağıdaki elementlerden oluşur: potasyum, sodyum, kalsiyum, klor, magnezyum, demir. Geri kalan kimyasal elementler hücrede çok daha küçük miktarlarda bulunur.

Böylece canlı organizmadaki içeriklerine göre tüm kimyasal elementler üç büyük gruba ayrılır.

3. Canlı bir organizmadaki mikro, makro ve ultramikro elementler

Miktarı vücut ağırlığının %10-2'sine kadar olan elementler makro besinler.

Payı 10-2'den 10-6'ya kadar olan unsurlar - mikro elementler.

Pirinç. 6. Canlı bir organizmadaki kimyasal elementler

Rus ve Ukraynalı bilim adamı V. I. Vernadsky tüm canlı organizmaların dış ortamdan elementleri emebildiğini (özümleyebildiğini) ve bunları belirli organ ve dokularda biriktirebildiğini (konsantre edebildiğini) kanıtladı. Örneğin karaciğerde, kemikte ve kas dokusunda çok sayıda eser element birikir.

4. Mikro elementlerin belirli organ ve dokulara afinitesi

Bireysel elementlerin belirli organ ve dokulara ilgisi vardır. Örneğin kalsiyum kemiklerde ve dişlerde birikir. Pankreasta çok fazla çinko var. Böbreklerde çok fazla molibden var. Retinadaki baryum. Tiroid bezinde iyot. Hipofiz bezinde çok fazla manganez, brom ve krom vardır (bkz. tablo “Süre sırasında kimyasal elementlerin birikmesi). iç organlar kişi").

Hayati süreçlerin normal işleyişi için vücuttaki kimyasal elementlerin katı bir oranı gereklidir. Aksi takdirde biyofilik elementlerin eksikliği veya fazlalığı nedeniyle ciddi zehirlenmeler meydana gelir.

5. Mikro elementleri seçici olarak biriktiren organizmalar

Bazı canlı organizmalar, belirli kimyasal elementleri seçici olarak organ ve dokularda biriktirmeleri nedeniyle kimyasal çevre koşullarının göstergesi olabilirler (Şekil 7, 8).

Pirinç. 7. Belirli kimyasal elementleri vücutlarında biriktiren hayvanlar. Soldan sağa: ışınlar (kalsiyum ve stronsiyum), rizopodlar (baryum ve kalsiyum), ascidians (vanadyum)

Pirinç. 8. Belirli kimyasal elementleri vücutta biriktiren bitkiler. Soldan sağa: deniz yosunu (iyot), düğün çiçeği (lityum), su mercimeği (radyum)

6. Organizmaları oluşturan maddeler

Canlı organizmalardaki kimyasal bileşikler

Kimyasal elementler inorganik ve organik maddeleri oluşturur (“Canlı organizmaları oluşturan maddeler” şemasına bakınız).

İnorganik maddeler organizmalarda: su ve mineraller (tuz iyonları; katyonlar: potasyum, sodyum, kalsiyum ve magnezyum; anyonlar: klor, sülfat anyonu, bikarbonat anyonu).

Organik madde: monomerler (monosakkaritler, amino asitler, nükleotitler, yağ asitleri ve lipitler) ve polimerler (polisakkaritler, proteinler, nükleik asitler).

hayırdan organik madde kafeste en çok şey var su(%40 ila 95 arası), hayvan hücrelerindeki organik bileşikler arasında baskındır sincaplar(%10-20) ve bitki hücrelerinde - polisakkaritler (hücre duvarı selülozdan oluşur ve bitkilerin ana rezerv besin maddesi nişastadır).

Böylece canlı organizmaları oluşturan temel kimyasal elementlere ve bunların oluşturabileceği bileşiklere baktık (bkz. Şema 1).

Besinlerin önemi

Besinlerin canlı organizmalar için önemini ele alalım (Şekil 9).

Öğe karbon(karbon) tüm organik maddelerin bir parçasıdır, temelleri karbon iskeletidir. Öğe oksijen(oksijen) suyun ve organik maddelerin bir parçasıdır. Öğe hidrojen(hidrojen) aynı zamanda tüm organik maddelerin ve suyun bir parçasıdır. Azot(azot) proteinlerin, nükleik asitlerin ve bunların monomerlerinin (amino asitler ve nükleotidler) bir parçasıdır. Kükürt(kükürt), kükürt içeren amino asitlerin bir parçasıdır ve bir enerji transfer maddesi olarak işlev görür. Fosfor ATP'nin, nükleotidlerin ve nükleik asitlerin bir parçasıdır, fosforun mineral tuzları diş minesinin, kemik ve kıkırdak dokusunun bir bileşenidir.

İnorganik maddelerin etkisinin ekolojik yönleri

Güvenlik sorunu çevreöncelikle çeşitli yöntemlerle çevre kirliliğinin önlenmesiyle ilişkilidir. inorganik maddeler. Başlıca kirleticiler şunlardır: ağır metaller toprakta ve doğal sularda birikir.

Başlıca hava kirleticiler şunlardır: kükürt ve nitrojen oksitleri.

Teknolojinin hızla gelişmesi sonucunda üretimde kullanılan metallerin miktarı büyük oranda artmıştır. Metaller insan vücuduna girer, kana karışır ve sonra organ ve dokularda birikir: karaciğer, böbrekler, kemik ve kas dokuları. Metaller deri, böbrekler ve bağırsaklar yoluyla vücuttan uzaklaştırılır. En zehirli olanlar arasında yer alan metal iyonları (bkz. “En zehirli iyonlar” listesi, Şekil 10): cıva, uranyum, kadmiyum, talyum Ve arsenik Akut kronik zehirlenmeye neden olur.

Orta derecede toksik metal grubu da çok sayıdadır (Şekil 11), bunlar şunları içerir: manganez, krom, osmiyum, stronsiyum Ve antimon. Bu elementler oldukça şiddetli ancak nadiren ölümcül klinik belirtilerle kronik zehirlenmeye neden olabilir.

Düşük toksik metaller gözle görülür bir seçiciliğe sahip değildir. Alkali ve toprak alkali metaller gibi düşük toksik metallerin aerosolleri akciğerlerde değişikliklere neden olabilir.

Ev ödevi

1. Canlı organizmalarda hangi kimyasal elementler bulunur?

2. Kimyasal elementler canlı maddedeki element miktarına göre hangi gruplara ayrılır?

3. Organojenik elementleri adlandırın ve genel bir tanımını yapın.

4. Hangi kimyasal elementler makro elementler olarak kabul edilir?

5. Hangi kimyasal elementler mikro element olarak kabul edilir?

6. Hangi kimyasal elementler ultramikro elementler olarak kabul edilir?

7. Arkadaşlarınızla ve ailenizle nasıl yapılacağını tartışın Kimyasal özellikler kimyasal elementler canlı organizmalardaki rolleriyle ilişkilidir.

1. Simyacı.

2. Vikipedi.

3. Simyacı.

4. İnternet portalı Liveinternet. ru.

Kaynakça

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Genel biyoloji 10-11 sınıf Bustard, 2005.

2. Biyoloji. Sınıf 10. Genel biyoloji. Temel düzeyde/ P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina ve diğerleri - 2. baskı, revize edildi. - Ventana-Graf, 2010. - 224 s.

3. Belyaev D.K. Biyoloji 10-11. Genel biyoloji. Temel düzeyde. - 11. baskı, stereotip. - M.: Eğitim, 2012. - 304 s.

4. Biyoloji 11. sınıf. Genel biyoloji. Profil düzeyi/ V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin ve diğerleri - 5. baskı, stereotip. - Bustard, 2010. - 388 s.

5. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biyoloji 10-11 sınıf. Genel biyoloji. Temel düzeyde. - 6. baskı, ekleyin. - Bustard, 2010. - 384 s.

Mendeleev tablosu

Hücrenin kimyasal elementleri

Canlı organizmalarda, cansız doğadaki bedenlerde bulunmayacak tek bir kimyasal element yoktur (bu, canlı ve cansız doğanın ortaklığını gösterir).
Farklı hücreler hemen hemen aynı kimyasal elementleri içerir (bu da canlı doğanın birliğini kanıtlar); ve aynı zamanda, farklı işlevleri yerine getiren çok hücreli bir organizmanın hücreleri bile kimyasal bileşim açısından birbirinden önemli ölçüde farklı olabilir.
Şu anda bilinen 115'ten fazla elementin yaklaşık 80'i hücrede bulunmuştur.

Canlı organizmalardaki içeriklerine göre tüm elementler üç gruba ayrılır:

1. makro besinler- içeriği vücut ağırlığının %0,001'ini aşan.
   Herhangi bir hücrenin kütlesinin %98'i dört elementten (bazen buna element denir) gelir. organojenler): - oksijen (O) - %75, karbon (C) - %15, hidrojen (H) - %8, nitrojen (N) - %3. Bu elementler organik bileşiklerin temelini oluşturur (ve ayrıca oksijen ve hidrojen de hücrede bulunan suyun bir parçasıdır). Hücre kütlesinin yaklaşık %2'si diğer sekizi oluşturur makro besinler: magnezyum (Mg), sodyum (Na), kalsiyum (Ca), demir (Fe), potasyum (K), fosfor (P), klor (Cl), kükürt (S);
2. Geri kalan kimyasal elementler hücrede çok küçük miktarlarda bulunur: mikro elementler- payı %0,000001 ila %0,001 arasında olanlar - bor (B), nikel (Ni), kobalt (Co), bakır (Cu), molibden (Mb), çinko (Zn), vb.;
3. ultra mikro elementler- içeriği %0,000001'i aşmayan - uranyum (U), radyum (Ra), altın (Au), cıva (Hg), kurşun (Pb), sezyum (Cs), selenyum (Se), vb.

Canlı organizmalar belirli kimyasal elementleri biriktirme yeteneğine sahiptir. Örneğin, bazı algler iyot, düğünçiçekleri - lityum, su mercimeği - radyum vb. biriktirir.

Hücre kimyasalları

Atom şeklindeki elementler moleküllerin parçasıdır inorganik Ve organik hücre bağlantıları.

İLE inorganik bileşikler su ve mineral tuzları içerir.

Organik bileşikler yalnızca canlı organizmaların karakteristiğidir, inorganik olanlar ise cansız doğada da bulunur.

İLE organik bileşikler Bunlar arasında molekül ağırlığı 100 ile birkaç yüz bin arasında değişen karbon bileşikleri yer alır.
Karbon yaşamın kimyasal temelidir. Farklı kimyasal bileşim, yapı, uzunluk ve şekle sahip organik moleküllerin iskeletini oluşturan zincirler ve halkalar oluşturarak birçok atom ve bunların grupları ile etkileşime girebilir. Yapı ve işlev bakımından farklılık gösteren karmaşık kimyasal bileşikler oluştururlar. Canlı organizmaların hücrelerini oluşturan bu organik bileşiklere denir. biyolojik polimerler, veya biyopolimerler. Hücrenin kuru maddesinin %97'sinden fazlasını oluştururlar.

Hücrenin kimyasal bileşiminin özellikleri

1. Nedir kimyasal element?
2. Şu anda kaç tane kimyasal element bilinmektedir?
3. Hangi maddelere inorganik denir?
4. Hangi bileşiklere organik denir?
5. Hangi kimyasal bağlara kovalent denir?

Hücre kütlesinin yaklaşık %2'si aşağıdaki sekiz elementten oluşur: potasyum, sodyum, kalsiyum, klor, magnezyum, demir, fosfor ve kükürt. Geri kalan kimyasal elementler hücrede çok küçük miktarlarda bulunur.

Ders içeriği ders notları ve destekleyici çerçeve ders sunumu hızlandırma yöntemleri ve etkileşimli teknolojiler kapalı alıştırmalar (yalnızca öğretmenlerin kullanımı için) değerlendirme Pratik görevler ve alıştırmalar, kendi kendine test, atölye çalışmaları, laboratuvarlar, vakalar görevlerin zorluk düzeyi: normal, yüksek, olimpiyat ödevi İllüstrasyonlar çizimler: video klipler, ses dosyaları, fotoğraflar, grafikler, tablolar, çizgi romanlar, multimedya özetleri, meraklılar için ipuçları, kopya sayfaları, mizah, benzetmeler, şakalar, sözler, bulmacalar, alıntılar Eklentiler harici bağımsız test (ETT) ders kitapları temel ve ek tematik tatiller, sloganlar makaleler ulusal özellikler diğer terimler sözlüğü Sadece öğretmenler için

Shtanko T.Yu. No.221-987-502

Ders: Hücrenin kimyasal bileşimi. Karbonhidratlar, lipitler, hücre aktivitesindeki rolleri .

Ders Sözlüğü: monosakkaritler, oligosakkaritler, polisakkaritler, lipitler, mumlar, fosfolipidler.

Kişisel sonuçlar: canlı doğayı incelemek için bilişsel ilgilerin ve güdülerin oluşumu. Entelektüel becerilerin ve yaratıcı yeteneklerin geliştirilmesi.

Meta konu sonuçları: Karşılaştırma, sonuç çıkarma, akıl yürütme, kavramların tanımlarını formüle etme becerilerinin oluşumu.

Konu sonuçları: Karbonhidratların ve lipitlerin yapısal özelliklerini ve fonksiyonlarını karakterize etmek,hücre yaşamındaki rolleri.

UUD: Mantıksal bir akıl yürütme zinciri oluşturmak, karşılaştırma, kavramların korelasyonu.

Dersin amacı:öğrencilere karbonhidratların yapısını, sınıflandırılmasını ve fonksiyonlarını, lipitlerin çeşitliliğini ve fonksiyonlarını tanıtmak.

Dersler sırasında: bilgi kontrolü

Hücrenin kimyasal bileşimini açıklayınız.

Bir hücrenin kimyasal bileşiminin, canlı doğanın birliğinin ve canlı ve cansız doğa topluluğunun bir teyidi olduğunu neden söyleyebiliriz?

Karbonun neden yaşamın kimyasal temeli olduğuna inanılıyor?

Hücredeki konsantrasyonlarına göre artan sırada kimyasal elementlerin doğru dizisini seçin:

a) iyot-karbon-kükürt; b) demir-bakır-potasyum;

c) fosfor-magnezyum-çinko; d) flor-klor-oksijen.

Hangi elementin eksikliği çocuklarda uzuv şeklinde değişikliklere neden olabilir?

a) demir; b) potasyum; c) magnezyum; d) kalsiyum.

Su molekülünün yapısını ve hücredeki görevlerini açıklayınız.

Su bir çözücüdür. Polar su molekülleri diğer maddelerin polar moleküllerini çözer. Suda çözünen maddelere denirhidrofilik suda çözünmez– hidrofobik .

Yüksek özgül ısı kapasitesi. Su moleküllerini bir arada tutan hidrojen bağlarının kırılması, büyük miktarda enerjinin emilmesini gerektirir. Suyun bu özelliği vücutta termal dengenin korunmasını sağlar.

Termal iletkenlik.

Su pratik olarak sıkışmaz ve turgor basıncı sağlar.

Kohezyon ve yüzey gerilimi. Hidrojen bağları suyun viskozitesini ve diğer maddelerin moleküllerine yapışmasını sağlar. Yapışma kuvvetleri nedeniyle su yüzeyinde yüzey gerilimi ile karakterize edilen bir film oluşur.

Üç eyalette olabilir.

Yoğunluk. Soğutulduğunda su moleküllerinin hareketi yavaşlar. Hidrojen bağlarının sayısı maksimum olur. Su 4 derecede en büyük yoğunluğa sahiptir. Su donduğunda genişler (hidrojen bağlarının oluşması için alana ihtiyaç vardır), yoğunluğu azalır, böylece buz suyun yüzeyinde yüzer.

Kafesteki suyun işlevlerini seçin:

a) enerji d) inşaat

b) enzimatik e) yağlama

c) taşıma e) termoregülatör

Yalnızca seç fiziki ozellikleri su:

a) ayrışma yeteneği

b) tuzların hidrolizi

yoğunluk

d) termal iletkenlik

e) elektriksel iletkenlik

e) elektron bağışı

Embriyo hücrelerindeki su miktarı %97,55'tir; sekiz ay - %83; yeni doğan - %74; yetişkin - %66 (kemikler - %20, karaciğer - %70, beyin -%86). Su miktarı metabolizma hızıyla doğru orantılıdır.

Çözeltilerin asitliğinin veya bazlığının nasıl belirlendiğini bize söyleyin? (H iyonlarının konsantrasyonu)

Bu konsantrasyon nasıl ifade edilir? (Bu konsantrasyon pH değeri kullanılarak ifade edilir)

Nötr reaksiyon pH = 7

Asidik pH 7'den az

Temel pH 7'den büyük

14'e kadar pH ölçeğinin kapsamı

Hücrelerdeki pH değeri 7'dir. 1-2 birimlik değişiklik hücreye zarar verir.

Hücrelerde pH sabitliği nasıl korunur (içeriklerinin tamponlama özellikleri nedeniyle korunur).

Tampon Zayıf bir asit ile onun çözünebilir tuzunun karışımını içeren çözeltiye çözelti denir. Asitlik (H iyonlarının konsantrasyonu) arttığında, tuzdan gelen serbest anyonlar kolaylıkla serbest H iyonlarıyla birleşerek bunları çözeltiden uzaklaştırır. Asitlik azaldığında ilave H iyonları açığa çıkar.

Vücudun tampon sistemlerinin bileşenleri olan iyonlar, özelliklerini belirler - metabolizmanın bir sonucu olarak asidik ve alkalin ürünlerin oluşmasına rağmen, pH'ı belirli bir seviyede (nötr seviyeye yakın) tutma yeteneği.

Bize homeostazinin ne olduğunu söyle?

Yeni materyal öğrenme.

Sunulan maddeleri gruplara dağıtın. Hangi dağıtım ilkesini kullandığınızı açıklayın?

Riboz, hemoglobin, kitin, selüloz, albümin, kolesterol, murein, glikoz, fibrin, testosteron, nişasta, glikojen, sakkaroz

Karbonhidratlar

Lipitler (yağlar)

Sincaplar

riboz

kolesterol

hemoglobin

kitin

testosteron

albümin

selüloz

fibrin

mürein

glikoz

nişasta

glikojen

sakaroz

Bugün karbonhidratlar ve lipitler hakkında konuşacağız

Karbonhidratların genel formülü C (HO) Glikoz C H O

Belirlediğiniz karbonhidratlara bakın ve bunları 3 gruba ayırmaya çalışın. Hangi dağıtım ilkesini kullandığınızı açıklayın?

Monosakkaritler

Disakkaritler

Polisakkaritler

riboz

sakaroz

kitin

glikoz

selüloz

mürein

nişasta

glikojen

Fark ne? Polimer kavramını veriniz.

Çizimlerle çalışma:

(Sayfa 3-9) Şekil.8 Şekil.9 Şekil.10

Karbonhidratların fonksiyonları

Bir hücredeki karbonhidratların değerleri

Fonksiyonlar

Bir karbonhidrat molekülünün enzimatik parçalanması 17,5 kJ açığa çıkarır

enerji

Fazla olduğunda hücrede nişasta ve glikojen formunda karbonhidratlar bulunur. Tohum çimlenmesi, uzun süreli açlık ve yoğun kas çalışması sırasında karbonhidratların parçalanmasının artması meydana gelir.

depolama

Karbonhidratlar dahildir hücre duvarları Eklembacaklıların kitin örtüsünü oluşturur, bitkiler zarar gördüğünde ortaya çıkan bakterilerin girişini önler.

koruyucu

Selüloz, kitin, murein hücre duvarlarının bir parçasıdır. Kitin eklembacaklıların kabuğunu oluşturur

inşaat, plastik

Hücresel tanıma süreçlerine katılır, çevreden gelen sinyalleri algılar, glikoproteinlerin bir parçası olur

reseptör, sinyalleşme

Lipitler yağ benzeri maddelerdir.

Molekülleri polar değildir, hidrofobiktir ve organik çözücülerde çözünür.

Yapılarına göre basit ve karmaşık olarak ayrılırlar.

Basit: nötr lipitler (yağlar), mumlar, steroller, steroidler.

nötr lipitler (yağlar) şunlardan oluşur: bkz. Şekil 11

Kompleks lipitler, lipit olmayan bir bileşen içerir. En önemlileri: fosfolipitler, glikolipitler (hücre zarlarında)

Lipidlerin fonksiyonları

Kibrit:

Fonksiyon Açıklama Ad

1) hücre zarlarının bir parçasıdır A) enerji

2) oksidasyon üzerine 1g. 38,9 kJ yağ açığa çıkar B) su kaynağı

3) bitki ve hayvan hücrelerinde depolanır B) düzenleyici

4) deri altı yağ dokusu organları hipotermi ve şoktan korur. D) depolama

5) lipitlerin bazıları hormondur D) yapı

6) 1 gram yağ oksitlendiğinde 1 gramdan fazla su açığa çıkar E) koruyucu

Sabitleme:

sorular s.37 Sayı 1 - 3; s.39 Sayı 1 - 4.

D/Z: §9; §10

Biyoloji. Genel biyoloji. Sınıf 10. Temel seviye Sivoglazov Vladislav Ivanovich

5. Hücrenin kimyasal bileşimi

5. Hücrenin kimyasal bileşimi

Hatırlamak!

Kimyasal element nedir?

Yer kabuğunda hangi kimyasal elementler baskındır?

İyot, kalsiyum, demir gibi kimyasal elementlerin organizmaların yaşamındaki rolü hakkında ne biliyorsunuz?

Canlı organizmaların ana ortak özelliklerinden biri, temel kimyasal bileşimlerinin birliğidir. Şu veya bu canlı hangi krallığa, türe veya sınıfa ait olursa olsun, bedeni aynı sözde evrensel kimyasal elementleri içerir. Farklı hücrelerin kimyasal bileşimindeki benzerlik, kökenlerinin birliğini gösterir.

Pirinç. 8. Tek hücreli diatomların kabukları büyük miktarda silikon içerir.

Canlı doğada yaklaşık 90 kimyasal element keşfedilmiştir; bunların çoğu bugüne kadar bilinmektedir. Yalnızca canlı organizmalara özgü özel unsurlar yoktur ve bu, canlı ve cansız doğanın ortaklığının kanıtlarından biridir. Ancak canlı organizmalardaki ve onları çevreleyen cansız ortamdaki belirli elementlerin niceliksel içeriği önemli ölçüde farklılık gösterir. Örneğin topraktaki silikon yaklaşık %33 iken karasal bitkilerde bu oran yalnızca %0,15'tir. Bu tür farklılıklar, canlı organizmaların yalnızca yaşam için ihtiyaç duydukları unsurları biriktirme yeteneğini gösterir (Şekil 8).

Canlı doğayı oluşturan tüm kimyasal elementler içeriklerine göre çeşitli gruplara ayrılır.

Makro elementler. Grup I. Biyolojik işlevleri yerine getiren tüm organik bileşiklerin ana bileşenleri oksijen, karbon, hidrojen ve nitrojendir. Tüm karbonhidratlar ve lipitler şunları içerir: hidrojen, karbon Ve oksijen ve bu bileşenlere ek olarak proteinlerin ve nükleik asitlerin bileşimi şunları içerir: azot. Bu dört element canlı hücre kütlesinin %98'ini oluşturur.

Grup II. Makroelement grubu ayrıca fosfor, kükürt, potasyum, magnezyum, sodyum, kalsiyum, demir ve kloru da içerir. Bu kimyasal elementler tüm canlı organizmaların temel bileşenleridir. Hücredeki her birinin içeriği, toplam kütlenin yüzde onda biri ila yüzde biri arasında değişir.

Sodyum potasyum Ve klor sinir dokusunda elektriksel uyarıların oluşmasını ve iletilmesini sağlar. Normal bir kalp atış hızının korunması vücuttaki konsantrasyona bağlıdır sodyum potasyum Ve kalsiyum. Ütü klorofil biyosentezine katılır, hemoglobinin (kandaki oksijen taşıyıcı protein) ve miyoglobinin (kaslardaki oksijen kaynağını içeren protein) bir parçasıdır. Magnezyum bitki hücrelerinde klorofilin bir parçasıdır ve hayvan vücudunda kas, sinir ve kemik dokularının normal çalışması için gerekli enzimlerin oluşumuna katılır. Proteinler sıklıkla içerir kükürt ve tüm nükleik asitler şunları içerir: fosfor. Fosfor aynı zamanda tüm membran yapılarının bir bileşenidir.

Her iki makro element grubu arasında oksijen, karbon, hidrojen, nitrojen, fosfor ve kükürt birlikte gruplandırılmıştır. biyoelementler , veya organojenler çoğu organik molekülün temelini oluşturdukları gerçeğine dayanmaktadır (Tablo 1).

Mikro elementler. Organizmalarda çok düşük konsantrasyonlarda bulunan geniş bir grup kimyasal element vardır. Bunlar alüminyum, bakır, manganez, çinko, molibden, kobalt, nikel, iyot, selenyum, brom, flor, bor ve diğerleridir. Her birinin payı yüzde binde birinden fazla değildir ve bu elementlerin hücre kütlesine toplam katkısı yüzde 0,02 civarındadır. Mikro elementler bitkilere ve mikroorganizmalara topraktan ve sudan, hayvanlar ise vücuda yiyecek, su ve hava ile girer. Bu grubun elemanlarının farklı organizmalardaki rolü ve işlevleri çok çeşitlidir. Kural olarak, eser elementler biyolojik bileşime dahil edilir. aktif bileşikler(enzimler, vitaminler ve hormonlar) ve etkileri esas olarak metabolizmayı nasıl etkiledikleri ile kendini gösterir.

Tablo 1. Hücredeki biyoelementlerin içeriği

Kobalt B 12 vitamininin bir parçasıdır ve hemoglobin sentezinde rol alır; eksikliği anemiye yol açar; Molibden Enzimlerin bir parçası olarak bakterilerde nitrojen fiksasyonuna katılır ve bitkilerde stoma aparatının çalışmasını sağlar. Bakır melanin (deri pigmenti) sentezinde yer alan bir enzimin bir bileşenidir, bitkilerin büyümesini ve çoğalmasını ve hayvan organizmalarında hematopoez süreçlerini etkiler. İyot tüm omurgalılarda tiroid hormonunun (tiroksin) bir parçasıdır. bor bitkilerin büyüme süreçlerini etkiler; eksikliği apikal tomurcukların, çiçeklerin ve yumurtalıkların ölümüne yol açar. Çinko hayvanların ve bitkilerin büyümesini etkiler ve aynı zamanda pankreas hormonu insülinin bir parçasıdır. eksikliği Selena insanlarda ve hayvanlarda kansere neden olur. Her element, vücudun yaşamsal işlevlerinin sağlanmasında kendine özgü, çok önemli bir rol oynar.

Kural olarak, belirli bir mikro elementin biyolojik etkisi vücutta diğer elementlerin varlığına bağlıdır, yani her canlı organizma benzersiz bir dengeli sistemdir ve normal çalışması diğer şeylerin yanı sıra mikro elementlerin doğru oranına bağlıdır. Organizasyonun herhangi bir seviyesindeki bileşenler. Örneğin, manganez vücut tarafından emilimi artırır bakır, A flor metabolizmayı etkiler stronsiyum.

Bazı organizmaların belirli elementleri yoğun bir şekilde biriktirdiği keşfedilmiştir. Örneğin birçok deniz yosunu birikiyor iyot, at kuyruğu – silikon, düğünçiçekleri – lityum ve kabuklu deniz ürünleri yüksek içeriğe sahiptir bakır.

Mikro elementler modern dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır. tarım mahsul verimini artırmak için mikro gübreler ve hayvan verimliliğini artırmak için yem katkı maddeleri olarak kullanılır. Mikro elementler tıpta da kullanılmaktadır.

Ultramikro elementler. Organizmalarda eser miktarda, yani ihmal edilebilecek kadar küçük konsantrasyonlarda bulunan bir grup kimyasal element vardır. Bunlara altın, berilyum, gümüş ve diğer elementler dahildir. Bu bileşenlerin canlı organizmalardaki fizyolojik rolü henüz kesin olarak belirlenmemiştir.

Canlı doğanın kimyasal bileşiminin oluşumunda dış faktörlerin rolü. Vücuttaki belirli elementlerin içeriği yalnızca organizmanın özelliklerine göre değil, aynı zamanda yaşadığı çevrenin bileşimine ve kullandığı besine göre de belirlenir. Gezegenimizin jeolojik tarihi ve toprak oluşturma süreçlerinin özellikleri, Dünya yüzeyinde kimyasal elementlerin içeriği bakımından birbirinden farklı alanların oluşmasına yol açmıştır. Herhangi bir kimyasal elementin keskin bir eksikliği veya tam tersine fazlalığı, bu tür bölgelerde biyojeokimyasal endemiklerin (bitki, hayvan ve insan hastalıkları) ortaya çıkmasına neden olur.

Ülkemizin birçok bölgesinde - Urallar ve Altay'da, Primorye'de ve Rostov bölgesinde toprak ve sudaki iyot miktarı önemli ölçüde azalmıştır.

Bir kişi gıdalardan gerekli miktarda iyot almazsa tiroksin sentezi azalır. Hormon eksikliğini telafi etmeye çalışan tiroid bezi büyür ve bu da endemik guatr denilen hastalığın oluşmasına yol açar. Çocuklarda iyot eksikliğinin özellikle ciddi sonuçları ortaya çıkar. Tiroksin miktarının azalması zihinsel ve fiziksel gelişimde keskin bir gecikmeye yol açar.

Tiroid hastalıklarını önlemek için doktorlar, potasyum iyodürle zenginleştirilmiş özel tuz içeren yiyeceklere tuz eklenmesini, balık yemekleri ve deniz yosunu yemeyi önermektedir.

Yaklaşık 2 bin yıl önce, Çin'in kuzeydoğu eyaletlerinden birinin hükümdarı, tüm tebaasının 2 kg yemesini zorunlu kılan bir kararname yayınladı. Deniz yosunu yıl içinde. O zamandan beri, bölge sakinleri eski kararnameye itaatkar bir şekilde uydular ve bölgede açık bir iyot eksikliği olmasına rağmen, nüfus tiroid hastalıklarından muzdarip değil.

Soruları ve ödevleri gözden geçirin

1. Biyolojik sistemler ile cansız nesneler arasındaki benzerlikler nelerdir?

2. Biyoelementleri listeleyip canlı maddenin oluşumundaki önemini açıklayınız.

3. Mikro elementler nelerdir? Örnekler verin ve bu elementlerin biyolojik önemini açıklayın.

4. Herhangi bir mikro elementin eksikliği hücrenin ve vücudun ömrünü nasıl etkileyecektir? Bu tür olaylara örnekler verin.

5. Bize ultramikroelementlerden bahsedin. Vücuttaki içeriği nedir? Canlı organizmalardaki rolleri hakkında ne biliniyor?

6. Bildiğiniz biyokimyasal endemiklere örnekler verin. Kökenlerinin nedenlerini açıklayın.

7. Canlı organizmaların temel kimyasal bileşimini gösteren bir diyagram yapın.

Düşünmek! Yap!

1. Canlı doğayı oluşturan tüm kimyasal elementler hangi prensiple makro elementlere, mikro elementlere ve ultra mikro elementlere ayrılır? Farklı bir prensibe dayalı olarak kendi alternatif kimyasal element sınıflandırmanızı önerin.

2. Bazen ders kitaplarında ve kılavuzlarda "elementel kimyasal bileşim" ifadesi yerine "temel kimyasal bileşim" ifadesini bulabilirsiniz. Bu formülasyonun neden yanlış olduğunu açıklayın.

3. Yaşadığınız bölgedeki su kimyasında herhangi bir tuhaflık olup olmadığını öğrenin (örneğin aşırı demir veya florür eksikliği vb.). Ek literatür ve İnternet kaynaklarını kullanarak bunun insan vücudu üzerinde ne gibi bir etkisi olabileceğini belirleyin.

Bilgisayarla çalışmak

Elektronik uygulamaya bakın. Materyali inceleyin ve görevleri tamamlayın.

Tekrarlayın ve hatırlayın!

Bitkiler

Gübreler. Azot Bitkisel organların normal oluşumu için bitkiler için gereklidir. Azotlu ve azotlu gübrelerin toprağa ilave uygulanmasıyla yer üstü sürgünlerin büyümesi artar. Fosfor Meyvelerin gelişimini ve olgunlaşmasını etkiler. Potasyum organik maddelerin yapraklardan köklere çıkışını teşvik eder, bitkinin kışa hazırlanmasını etkiler.

Bitkiler mineral tuzlardaki tüm elementleri topraktan alırlar. Yüksek verim alabilmek için toprağın verimliliğini korumak ve gübre uygulamak gerekir. Modern tarım organik ve mineral gübreler Ekili bitkilerin gerekli besinleri alması sayesinde.

Organik gübreler(gübre, turba, humus, kuş pisliği vb.) bitkinin ihtiyaç duyduğu tüm besin maddelerini içerir. Organik gübreler uygulandığında, organik kalıntıları mineralize eden ve böylece toprağın verimliliğini artıran mikroorganizmalar toprağa girer. Gübre ekimden çok önce uygulanmalıdır. sonbahar işleme toprak.

Mineral gübreler genellikle toprakta eksik olan elementleri içerir: azot (sodyum ve potasyum nitrat, amonyum klorür, üre vb.), potasyum (potasyum klorür, potasyum sülfat), fosfor (süperfosfatlar, fosfat kayası vb.). Azot içeren gübreler, topraktan hızla yıkandıkları için genellikle ilkbahar veya yaz başında uygulanır. Potasyum ve fosforlu gübreler daha uzun süre dayandığı için sonbaharda uygulanır. Gübrelerin fazlası da bitkilere eksikliği kadar zararlıdır.

Kurt Davranışı kitabından (makale koleksiyonu) yazar Krushinsky Leonid Viktorovich

Nüfus bileşimi ve öz düzenleme Kuzeydeki kurt popülasyonlarının uzun süreli (20 yıldan fazla) gözlemleri sonucunda. Minnesota, adada. Isle Royale, Kuzey-Batı bölgelerinde ve Ulusal parklar Kanada'nın yanı sıra İtalya'da ve geniş alanlardaki doğal koşullarda kurtların incelenmesi

Köpek Yetiştiriciliğinde Doping kitabından yazan Gourmand EG

11.3. GIDA BİLEŞİMİ Gıdanın bileşimi vücudun ihtiyaçlarını ve vücudun bu besinleri belirli bir bileşimden absorbe etme yeteneğini karşılamalıdır. Beslenme kılavuzlarının çoğu (ister insan ister hayvan olsun), alım ve beslenme dengesinin sağlanması ihtiyacını vurgulamaktadır.

Yeni Yaşam Bilimi kitabından yazar Sheldrake Rupert

4.2. Kimyasal morfogenez Agregasyon morfogenezi, inorganik sistemlerde sıcaklık düştükçe artan yoğunlukta meydana gelir: plazma soğuduğunda atom altı parçacıklar atomlar halinde toplanır; daha düşük sıcaklıklarda atomlar bir araya toplanır

Kitaptan En yeni kitap gerçekler. Cilt 1 [Astronomi ve Astrofizik. Coğrafya ve diğer yer bilimleri. Biyoloji ve Tıp] yazar

Karınca, Aile, Koloni kitabından yazar Zakharov Anatoly Aleksandroviç

AİLENİN YAPISI Karınca yuvası popülasyonu için “aile” teriminin kullanılması karınca topluluğunun kökeninden kaynaklanmaktadır. Bu topluluklar, rastgele toplulukların değil, ebeveynler ile onların yakın çocukları arasındaki bağların sürekli olarak güçlendirilmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkmıştır.

Biyoloji Testleri kitabından. 6. sınıf yazar Benuzh Elena

ORGANİZMALARIN HÜCRESEL YAPISI HÜCRENİN YAPISI. HÜCRE YAPISINI İNCELEMEK İÇİN CİHAZLAR 1. En doğru cevabı seçin: A. Tüm canlıların en küçük parçacığı. Canlı bir bitkinin en küçük parçacığıB. Bitki kısmı G. Yapay olarak oluşturulmuş birim

Biyoloji kitabından [Birleşik Devlet Sınavına hazırlanmak için tam referans kitabı] yazar Lerner Georgy Isaakovich

Yalnızlıktan Kaçış kitabından yazar Panov Evgeniy Nikolayeviç

Kolektivist hücreler ve tek hücreler Çok hücreli bir organizmayı oluşturan hücrelerin yakın işbirliği, en az iki önemli nedene dayanmaktadır. Birincisi, her bir hücre, kendi içinde son derece becerikli ve verimlidir.

Karıncalar kitabından, onlar kim? yazar Marikovsky Pavel Iustinovich

En Yeni Gerçekler Kitabı kitabından. Cilt 1. Astronomi ve astrofizik. Coğrafya ve diğer yer bilimleri. Biyoloji ve tıp yazar Kondrashov Anatoly Pavlovich

Evrende en çok bulunan kimyasal element hangisidir? Evrendeki en yaygın elementler en hafif elementlerdir - hidrojen ve helyum. Güneş, yıldızlar ve yıldızlararası gazın atom sayısına göre yüzde 99'u bunlardan oluşuyor. En çok dahil olmak üzere tüm diğerlerinin payına

Kitaptan Dünya'da yaşam nasıl ortaya çıktı ve gelişti? yazar Gremyatsky Mihail Antonoviç

V. Canlı bedenlerin bileşimi ve yapısı Bitkilerin, hayvanların ve insanların yaşamını gözlemlediğimizde, onlarda sürekli olarak çok çeşitli değişikliklerin meydana geldiğini görüyoruz: Büyüyorlar, çoğalıyorlar, yaşlanıyorlar ve ölüyorlar. İçlerinde sürekli olarak çeşitli meyve suları, gazlar, yiyecekler vb. hareket eder.

Terapötik oruç sorunları kitabından. Klinik ve deneysel çalışmalar [dört bölümün tamamı!] yazar Anokhin Petr Kuzmich

Tam oruç sırasında sıçan dokularının kimyasal bileşimi V.I. DOBRYNINA (Moskova) Bir tedavi yöntemi olarak oruç, bazı zihinsel ve bedensel hastalıklarda başarıyla kendini kanıtlamıştır (3, 7, 10-13). Özellikle metabolik, alerjik hastalıklarda kullanımı ümit vericidir.

Balık, Kerevit ve Evcil Su Kuşları Yetiştiriciliği kitabından yazar Zadorozhnaya Lyudmila Aleksandrovna

Kitaptan Mevcut durum biyosfer ve Çevre politikası yazar Kolesnik Yu.

1.2. Biyosferin özellikleri ve bileşimi “Biyosfer” kavramı (Yunanca bios - yaşam ve sphaira - toptan) biyolojiye ilk kez 19. yüzyılın başında J. Lamarck tarafından tanıtıldı. Yerkürenin yüzeyinde yer alan ve kabuğunu oluşturan tüm maddelerin onun sayesinde oluştuğunu vurguladı.