Входят в состав клеточных структур регулируют процессы жизнедеятельности что это

§ 7. Химический состав клетки

1. Что такое химический элемент? 2. Какие химические вещества вам известны?

Клетки всех живых организмов состоят из одних и тех же химических элементов. Эти же элементы входят и в состав объектов неживой природы. Сходство состава указывает на общность живой и неживой природы.

В клетках больше всего содержится таких химических элементов, как углерод, водород, кислород и азот. Вместе они составляют до 98% массы клетки.

Около 2% массы клетки приходится на следующие восемь элементов: калий, натрий, кальций, хлор, магний, железо, фосфор и серу. Остальные химические элементы содержатся в клетках в очень малых количествах. Примерное соотношение химических элементов в клетке показано на схеме:

Химические элементы, соединяясь между собой, образуют неорганические и органические вещества.

Неорганические вещества клетки — это вода и минеральные соли. Больше всего в клетке содержится воды (от 40 до 95% её общей массы). Вода придаёт клетке упругость, определяет её форму, участвует в обмене веществ. Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды.

Приблизительно 1 —1,5% общей массы клетки составляют минеральные соли, в частности соли кальция, калия, фосфора и др. Эти неорганические вещества используются для синтеза органических молекул (белков, нуклеиновых кислот и др.). При недостатке минеральных веществ нарушаются важнейшие процессы жизнедеятельности клетки.

Неорганические вещества клетки

Неорганические вещества клетки — это вода и минеральные соли. Больше всего в клетке содержится воды (от 40 до 95% её общей массы). Вода придаёт клетке упругость, определяет её форму, участвует в обмене веществ. Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды.

Приблизительно 1 —1,5% общей массы клетки составляют минеральные соли, в частности соли кальция, калия, фосфора и др. Эти неорганические вещества используются для синтеза органических молекул (белков, нуклеиновых кислот и др.). При недостатке минеральных веществ нарушаются важнейшие процессы жизнедеятельности клетки.

Органические вещества

Органические вещества — сложные углеродсодержащие соединения. Они входят в состав всех живых организмов. Сначала считали, что органические вещества образуют только живые организмы, поэтому их и назвали органическими. К ним относят углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты и другие вещества.

Углеводы — важная группа органических веществ, в результате расщепления которых клетки получают энергию, необходимую для их жизнедеятельности. Углеводы входят в состав оболочек клеток, придавая им прочность. Запасающие вещества в клетках — крахмал и сахара, они также относятся к углеводам.

Белки играют важнейшую роль в жизни клеток. Они входят в состав разнообразных клеточных структур, регулируют процессы жизнедеятельности и тоже могут запасаться в клетках.

Жиры откладываются в клетках. При расщеплении жиров освобождается необходимая живым организмам энергия.

Нуклеиновые кислоты играют ведущую роль в сохранении наследственной информации и передаче её потомкам.

Неорганические вещества. Органические вещества. Углеводы. Белки. Жиры. Нуклеиновые кислоты

Ответьте на вопросы

1. Каких химических элементов больше всего в клетке?

2. Какую роль в клетке играет вода?

3. Какую роль в клетке играют минеральные соли?

4. Какие вещества относят к органическим?

5. Каково значение органических веществ в клетке?

6. Что указывает на общность живой и неживой природы?

Почему клетку сравнивают с миниатюрной природной лабораторией?

Источник

§ 4. Химический состав клетки

Вспомните

Клетки всех живых организмов состоят из одних и тех лее химических элементов. Эти же элементы входят и в состав объектов неживой природы. Сходство состава указывает на общность живой и неживой природы.

В клетках больше всего содержится таких химических элементов, как углерод, водород, кислород и азот. Вместе они составляют до 98% массы клетки.

Около 2% массы клетки приходится на следующие восемь элементов: калий, натрий, кальций, хлор, магний, железо, фосфор и серу. Остальные химические элементы содержатся в клетках в очень малых количествах.

Химические элементы, соединяясь между собой, образуют неорганические и органические вещества.

Неорганические вещества клетки — это вода и минеральные соли. Больше всего в клетке содержится воды (от 40 до 95% ее общей массы). Вода придает клетке упругость, определяет ее форму, участвует в обмене веществ.

Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды.

Приблизительно 1—1,5% общей массы клетки составляют минеральные соли, в частности соли кальция, калия, фосфора и др. Эти неорганические вещества используются для синтеза органических молекул (белков, нуклеиновых кислот и др.)- При недостатке минеральных веществ нарушаются важнейшие процессы жизнедеятельности клетки.

Органические вещества — сложные углеродсодержащие соединения. Они входят в состав всех живых организмов. Первоначально считалось, что органические вещества образуются только живыми организмами, поэтому их и назвали органическими. К ним относят углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты и другие вещества.

Углеводы — важная группа органических веществ, в результате расщепления которых клетки получают энергию, необходимую для их жизнедеятельности. Углеводы входят в состав оболочек клеток, придавая им прочность. Запасающие вещества в клетках — крахмал и сахара, они также относятся к углеводам.

Белки играют важнейшую роль в жизни клеток. Они входят в состав разнообразных клеточных структур, регулируют процессы жизнедеятельности и тоже могут запасаться в клетках.

Жиры откладываются в клетках. При расщеплении жиров освобождается необходимая живым организмам энергия.

Нуклеиновые кислоты играют ведущую роль в сохранении наследственной информации и передаче ее потомкам.

Клетка — это миниатюрная природная лаборатория, в которой синтезируются и претерпевают изменения различные химические соединения. Сходство химического состава клеток разных организмов доказывает единство живой природы.

Ответьте на вопросы

Новые понятия

Неорганические вещества. Органические вещества. Углеводы. Белки. Жиры. Нуклеиновые кислоты.

Подумайте!

Почему клетку сравнивают с миниатюрной природной лабораторией?

Моя лаборатория

В 1933 г., в результате многолетних исследований, ученые Haучились получать из глюкозы витамин С (аскорбиновую кислоту). До этого витамин С был дефицитным и дорогим продуктом.

Содержание жиров в клетках семян растений

Чтобы обнаружить органические вещества в растениях, проделайте следующие опыты.

Возьмите зерна пшеницы, разотрите их в ступке в муку, добавьте несколько капель воды и приготовьте кусочек теста. Заверните тесто в марлю, опустите мешочек в стакан с водой и промойте его. Образуется мутная взвесь. Перелейте часть мутной жидкости из стакана в пробирку и капните в нее 2—3 капли раствора иода. Жидкость приобретет синий цвет. Возьмите на кончике пинцета крахмал и размешайте в пробирке с водой. Капните в эту пробирку 2—3 капли раствора иода. Вода с крахмалом тоже станет синей. Значит, в зернах пшеницы содержится крахмал, который окрашивается иодом в синий цвет. Капните каплю раствора иода на разрезанный клубень картофеля. Вы убедитесь, что в клубне картофеля тоже есть крахмал.

Рассмотрите остаток теста на марле. Вы увидите клейкую массу, ее называют клейковиной или растительным белком.

Возьмите несколько семян подсолнечника, снимите с них кожуру и раздавите на листе бумаги, вы увидите жирные пятна. Это подтверждает наличие значительного количества жира в семенах подсолнечника.

В 1802 г. ученые открыли новое органическое вещество и назвали его виноградным сахаром или глюкозой (от греч. гликис — сладкий). Глюкоза содержится в спелых фруктах и ягодах, входит в состав крови человека. Она необходима живым клеткам для образования более сложных углеводов: крахмала, гликогена, целлюлозы.

Из соединенных друг с другом звеньев глюкозы состоит крахмал — широко распространенное запасное питательное вещество. В виде крахмальных зерен он накапливается в клетках клубней картофеля, семян гороха, зерновок овса, кукурузы (рис. 8). Человек использует крахмал, выделяя его из картофеля и кукурузы.

Рис. 8. Крахмальные зерна картофеля в клетках

Сходное с крахмалом строение имеет гликоген. Он служит запасающим веществом в организмах некоторых животных и человека.

Практически чистую целлюлозу представляют собой хлопковая вата и тополиный пух. На основе очищенной целлюлозы изготавливают прозрачную пленку целлофан, а также искусственное волокно — вискозу (от лат. вискозус — вязкий).

Из целлюлозы почти на 40% состоит сухая древесина. Получаемая из древесины целлюлоза широко используется человеком при производстве бумаги (от персидского бомбака — хлопок). Бумага была изобретена в древнем Китае, но тогда ее получали из волокон хлопка и бамбука. Только в XVIII в. было обнаружено, что удобным исходным веществом для производства бумаги может служить древесина. Первые заводы по переработке древесины в целлюлозу были построены только в XIX в.

Источник

ГДЗ биология 5 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 7 Химический состав клетки

Стр. 28. Вспомните

№ 1. Что такое химический элемент?

Химический элемент – это совокупность атомов, которые имеют одинаковый заряд ядра и состоят из нейтронов (число может быть разным) и протонов (число равно атомному номеру элемента).

№ 2. Какие химические вещества вам известны?

Я знаю о таких химических веществах, как: водород и углерод, хлор и фосфор, кислород и азот, кальций и калий, барий и бром, а также многие другие.

Стр. 29. Вопросы после параграфа

№ 1. Каких химических элементов больше всего в клетке?

По содержанию в клетке выделяют три группы элементов. В первую группу, которая составляет почти 98% от общего строения клетки, входят такие химические элементы, как: кислород, водород, углерод и азот.

№ 2. Какую роль в клетке играет вода?

За счет того, что в жидком состоянии вода практически не сжимается, а потому служит своеобразным гидростатическим скелетом для клетки, то есть, определяет ее форму и придает ей упругость. Также вода принимает участие во многих химических реакциях (фотосинтез, гидролиз), в обмене веществ и терморегуляции клетки.

№ 3. Какую роль в клетке играют минеральные соли?

Минеральные соли в клетке представлены в виде катионов и анионов, соотношение которых определяет кислотность среды, необходимой для ее жизнедеятельности, и занимают около 1 – 1,5 % от ее общей массы. Это соли калия, кальция, фосфора и прочие.

В сочетании с растворимыми органическими соединениями неорганические ионы (катионы и анионы минеральных солей) обеспечивают стабильные показатели осмотического давления. Ионы участвуют в поддержании рН на постоянном уровне, несмотря на то, что в процессах обмена веществ постоянно образуются щелочные и кислые продукты.

Не менее важная роль и у ионов кальция, которые участвуют в регуляции мышечного сокращения. Фосфор обеспечивает нормальный рост зубной и костной тканей.

В некоторых случаях минеральные соли служат катализаторами различных реакций, регулируют количество воды внутри клетки либо в какой-то из ее органелл.

Таким образом, минеральные соли необходимы для гомеостаза в клетке, а именно для поддержания водно-солевого и кислотно-щелочного баланса, нормальной работы органелл и т.д. Недостаток минеральных солей приводит к нарушению процессов обмена веществ в клетке и негативно сказывается на ее жизнедеятельности.

№ 4. Какие вещества относят к органическим?

Органические вещества – это вещества, которые относятся к углеводородам или их производным (класс соединений, в состав которых входит углерод). Они присутствуют в составе каждой клетки в виде:

Жиров, которые накапливают углероды и энергию;

Белков как основного «строительного» материала;

Гормонов, которые участвуют в регулировании всех процессов, протекающих в организме;

Ферментов, отвечающих за работу химических реакций.

№ 5. Каково значение органических веществ в клетке?

Углеводы, как важнейшая группа органических веществ, в процессе расщепления обогащают клетку энергией, которая необходима для ее жизнедеятельности. Также они обеспечивают прочность стенок клетки, тем самым защищая ее от повреждений извне.

Белки, входящие в состав различных клеточных структур, не только запасаются в клетках, но и регулируют процессы их жизнедеятельности. Жиры имеют свойство накапливаться в клетках. Когда они расщепляются, происходит высвобождение энергии, которая необходима живым организмам для жизни. Нуклеиновые кислоты, также являясь органическими веществами, участвуют в сохранении наследственной информации и дальнейшей ее передачи дочерним организмам.

№ 6. Что указывает на общность живой и неживой природы?

На сегодняшний день известно более 100 химических элементов, из атомов которых состоят вещества, встречающиеся на нашей планете. И более 80 из них входят в состав клеток живых организмов. При этом только четыре элемента – азот, углерод, кислород и водород составляют около 98% от общей массы любого живого организма. Все остальные элементы также содержатся в них, но в малом количестве.

Эти же элементы входят в состав и объектов неживой природы – вода, воздух, почва и т.д. Именно это и указывает на то, что между объектами живой и неживой природы есть много общего.

Стр. 29. Подумайте

Почему клетку сравнивают с миниатюрной природной лабораторией?

Клетки являются мельчайшими структурными единицами целого организма. Каждая такая клетка имеет свое строение, выполняет свои функции. В ней происходят различные химические реакции, например, синтез или изменения химических соединений. Именно поэтому клетку называют миниатюрной природной лабораторией.

Стр. 30. Моя лаборатория

Чтобы обнаружить воду и минеральные вещества в растениях, проделайте следующие опыты.

Кладем в пробирку кусочки стебля, корня, листьев или несколько семян и нагреваем их на слабом огне. Что появилось на стенках пробирки?

На стенках пробирок в результате нагревания на слабом огне появились капельки воды. Это позволяет еще раз убедиться, что в тканях растения (стебель, корень, листья, семена) содержится небольшое количество воды.

Нагреваем кусочки растения на металлической пластинке. Они обугливаются, появляется дым. Это сгорают органические вещества. На пластинке остается зола, состоящая из несгорающих минеральных веществ.

Это позволяет сделать вывод, что в состав кусочков растений входят и минеральные (неорганические вещества), что еще раз доказывает единство объектов живой и неживой природы.

Стр. 30. Моя лаборатория

Чтобы обнаружить органические вещества в растениях, проделайте следующие опыты.

Берем зерна пшеницы, растираем их в ступке в муку, добавляем несколько капель воды и готовим кусочек теста.

Заворачиваем тесто в марлю, опускаем мешочек в стакан с водой и промываем его. Образуется мутная взвесь.

Крахмал из теста перешел в воду, вода при этом помутнела.

Переливаем часть мутной жидкости из стакана в пробирку и капаем в нее 2 – 3 капли раствора йода. Жидкость приобретет синий цвет.

Это происходит реакция крахмала с йодом.

Берем на кончике пинцета крахмал и размешиваем в пробирке с водой. Капаем в эту пробирку 2 – 3 капли раствора йода. Вода с крахмалом тоже станет синей. Значит, в зернах пшеницы содержится крахмал, который окрашивается йодом в синий цвет.

При этом крахмал не растворяется в воде, а со временем оседает на дно, образуя взвесь.

Капаем каплю раствора йода на разрезанный клубень картофеля. Убедимся, что в клубне картофеля тоже есть крахмал.

Место, куда попала капля йода, изменило свой цвет, стало сине-фиолетовым. Это значит, что в картофеле содержится большое количество крахмала, который и вступил в реакцию с йодом.

Рассматриваем остаток теста на марле. Мы видим клейкую массу, ее называют клейковиной или растительным белком.

По составу эта клейкая масса схожа по составу с белком куриного яйца и называется растительным белком. Это позволяет сделать вывод, что важнейшим компонентом семян растений, в нашем случае пшеницы, является белок.

Берем несколько семян подсолнечника, снимаем с них кожуру и раздавливаем на листе бумаги. Мы видим жирные пятна. Это подтверждает, что в семенах подсолнечника содержится значительное количество жиров.

Вывод

В результате проведенных опытов мы можем сделать вывод, что в состав растений входят как органические, так и неорганические вещества. Из органических веществ это белки, углеводы, жиры и т.д. Из неорганических – вода и минеральные вещества.

Стр. 31. Задание

№ 1. Изучите таблицы «Состав семян пшеницы и подсолнечника» и «Содержание жиров в клетках семян растений». Какой вывод вы можете сделать?

Состав семян пшеницы и подсолнечника

По результатам изучения таблицы мы можем сделать вывод, что в семенах пшеницы содержится в два раза больше воды, чем в семенах подсолнечника. По количеству органических веществ семена пшеницы уступают семенам подсолнуха. Аналогично и по содержанию минеральных веществ – в семенах подсолнуха их почти в два раза больше, чем в семенах пшеницы. Количество органических веществ во всех семенах больше, чем воды и минеральных веществ: для сравнения у пшеницы – 84,7 грамм против 13,4 г воды и 1,9 г минеральных веществ и у подсолнечника – 89,8 г против 6,7 г воды и 3,5 г минеральных веществ.

Органические и неорганические вещества важны для растения. Во-первых, они участвуют в построении тела растения. Во-вторых, нужны для обеспечения процессов жизнедеятельности, которые протекают внутри них. Отсутствие или недостаток какого-то вещества может спровоцировать нарушения в развитии растений и даже привести к их гибели.

Содержание жиров в клетках семян растений

По данным таблицы мы видим, что в клетках разных семян содержится достаточно большое количество жиров. Меньше всего их в семенах какао – от 50 до 58% от сухого веса, а больше всего в кокосовой пальме – от 65 до 72%. Из-за большого содержания жиров семена многих растений, например, грецкий орех, кокосовая пальма, подсолнечник используются для получения масла промышленным способом.

№ 2. Изучив параграф и проведя опыты, заполните в рабочей тетради схему «Химический состав клетки».

Источник

Биология. 5 класс

Конспект урока

Урок 5. Химический состав клетки

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

Клетка, химический состав, неорганические и органические вещества, вода, минеральные соли, белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты

Химический элемент – это атомы одного и того же вида.

Органические вещества – это вещества, которые входят в состав живых организмов и образуются только при их участии.

Неорганические вещества – это вещества, которые входят в состав неживой природы и могут образовываться без участия живых организмов.

Обязательная и дополнительная литература по теме

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Сейчас на Земле известно более ста химических элементов. Из их атомов состоят все вещества, встречающиеся на Земле. 80 химических элементов обнаружены в составе живых организмов. При этом четыре из них – углерод, водород, азот и кислород составляют около 98 % массы любого организма. Остальные химические элементы встречаются в живых организмах в малых количествах.

Клетки всех живых организмов состоят из одних и тех же химических элементов. Эти же элементы входят и в состав объектов неживой природы. Сходство состава указывает на общность живой и неживой природы.

На этом уроке вы узнаете, из каких химических элементов состоят клетки живых организмов, и какие изменения претерпевают эти химические соединения по мере роста и развития клеток.

В клетках живых организмов больше всего содержится таких химических элементов, как углерод, водород, кислород и азот. Вместе они составляют до 98 % массы клетки. Около 2 % массы клетки приходится на восемь элементов: калий, натрий, кальций, хлор, магний, железо, фосфор и серу. Остальные химические элементы содержатся в клетках в очень малых количествах.

Химические элементы, соединяясь между собой, образуют неорганические (вода и минеральные соли) и органические (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и др.) вещества.

Значение каждого из веществ, содержащегося в клетке уникально. Вода придаёт клетке упругость, определяет её форму, участвует в обмене веществ. Неорганические вещества используются для синтеза органических молекул. При недостатке минеральных веществ важнейшие процессы жизнедеятельности клеток нарушаются. Углеводы придают прочность клеточным оболочкам, а также служат запасающими веществами. Белки входят в состав разнообразных клеточных структур, регулируют процессы жизнедеятельности и тоже могут запасаться в клетках. Жиры откладываются в клетках. При расщеплении жиров освобождается необходимая живым организмам энергия. Нуклеиновые кислоты играют ведающую роль в сохранении наследственной информации.

Клетка – это миниатюрная природная лаборатория, в которой синтезируются и претерпевают изменения различные химические соединения. Сходство химического состава клеток разных организмов доказывает единство живой природы.

Разбор типового тренировочного задания:

Тип задания: Сортировка элементов по категориям

Текст вопроса: Расставьте названия веществ в таблицу:

Источник

Химический состав клетки: микро- и макроэлементы

Содержание:

Клетки всех живых организмов имеют сходный химический состав, включающий в себя органические и неорганические вещества. Каждое из таких соединений выполняет в структуре живого определенную функцию, которая связана с их строением.

Химический состав клетки

Большая часть химических элементов, находящихся в Периодической системе Менделеева Д.И., обнаружена внутри живых клеток. Там они находятся не в хаотичном расположении, а образуют органические и неорганические соединения. Хотя соединений неорганического типа внутри «живого» больше, роль органических веществ гораздо значимее!

Областью биологии, занимающейся изучением химического состава клеток, является биохимия. На долю органических веществ выпала функция определения уникальности живого организма на планете.

Макро- и микроэлементы

Все содержащиеся внутри живых клеток элементы объединяют в две большие группы: микроэлементы и макроэлементы.

О микроэлементах

Внутри живых клеток содержится минимальная часть микроэлементов (0,01%), но без этого количества живые организмы не могут полноценно существовать. В категорию микроэлементов относят:

Условия окружающей среды определяют концентрацию химических элементов внутри живого организма. К примеру, повышенное содержание меди имеется внутри моллюсков, а железа – в позвоночных организмах.

Про макроэлементы

Внутри живого организма содержание макроэлементов составляет около 99%. Наиболее важная роль из них отводится:

Это органогенные элементы, так как они образуют главные органические соединения. Остальные (сера, фосфор и прочие) отвечают за происходящие в живом организме процессы.

При избытке либо дефиците в организме микро- и макроэлементов развиваются различные заболевания. Поэтому, периодически следует восполнять концентрацию данных элементов в живом организме, увеличивая или уменьшая их количество в пище.

Неорганические вещества клетки

В категорию неорганических соединений относят минеральные соли и воду.

Органические вещества клетки

К органическим соединениям, находящимся внутри живого относят:

Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ

Выполняемые неорганическими и органическими веществами функции тесно связаны с их строением. Так, покрывающая клетку мембрана (оболочка) содержит в своем составе углеводы, белки и липиды. Находящиеся на поверхности клеточной оболочки белки-рецепторы воспринимают сигналы из окружающего пространства, выполняя тем самым рецепторную функцию.

Содержание липидов (жиров) внутри мембран определяет проницаемость оболочки для одних соединений и непроницаемость для других. Углеводы ответственны за синтез молекул АТФ, запасающих энергию. Аналогично связано строение других компонентов клетки с их составом.

Роль химических веществ в клетке и организме человека

Внутри живых организмов каждое химическое вещество играет определенную роль, благодаря чему весь организм способен полноценно жить. Так, присутствие в клетке магния способствует выработке некоторых ферментов и формированию хлорофилла у растений. Кальций формирует прочность зубов и костей человека, а также активирует работу волокон мышц.

Без серы в организме не смогут образовываться белки, а без ионов натрия и калия в клетку не смогут поступать некоторые соединения.

Функции химических элементов в клетке

Входят в состав воды;

в составе серосодержащих аминокислот, белков.

Источник