МОЛЕКУЛЯРНЫЙ УРОВЕНЬ Элементный состав организмов. Неорганические соединения Занятие 2

План 1. Химические элементы в живых системах 2. Классификация элементов : - органогенные - макроэлементы - микроэлементы - ультрамикроэлементы 3. Недостаток и избыток хим. элементов 4. Неорганические соединения 5. Вода - состав - свойства - функции в живом организме 6. Гидрофильные и гидрофобные соединения 7. Минеральные соли

Вещества клетки Химические вещества Неорганические вещества ВодаСоли Органические вещества УглеводыЛипидыБелки НК

Составь опорный конспект в тетради : Химические соединения, содержащиеся в живых организмах ( в % на сырую массу )

Элементарный состав клетки Органогены 98 % кислород, углерод, водород, азот Макроэлементы 1,999 % магний, натрий, кальций, железо, калий, сера, хлор, фосфор Микроэлементы 0, 0001% кобальт, медь, цинк, молибден, йод, бром, золото, ртуть, бериллий, цезий Из 110 элементов ПСХЭ – 80 в клетках, 24 элемента – являются обязательными

Содержание химических элементов в теле человека : Назовите химические элементы, составляющие большую часть живых организмов ? Пользуясь таблицей, составьте схему « Основные группы химических элементов живой природы » таблица

Органогены Основной строительный материал - четыре элемента : С, О, Н, N. 98% массы клетки. О, Н – вода С, О, Н – вуглеводи, ліпіди С, О, Н, N – білки, ДНК, РНК

Макроэлементы 12 элементов називают макроэлементами 99,9 % элементного состава живого организма ( С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl ).

Микроэлементы Микроэлементы 0,001%. Более 60 элементов. К ним относятся преимущественно ионы тяжелых металлов, входящие в состав ферментов. Это такие элементы как медь, марганец, кобальт, железо, цинк, а так же бор, фтор, хром, селен, алюминий, кремний, молибден, йод и другие. Участвуют в окислительно – восстановительных реакциях

Ультрамикроэлементы Концентрация в клетке не превышает 0,000001%. Выступают в роли ингибиторов ферментов. К ультрамикроэлементам относятся уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий, селен и другие редкие элементы.

Самое распространенное неорганическое соединение в живых организмах планеты Земля – вода. Вода % от общей массы организма. Вода–обязательное условие жизненной активности клетки. Вода - среда обитания для многих организмов. Ни одно живое существо не может жить в абсолютно сухом пространстве и не может оставаться живым, лишившись воды. Обитатели водоёмов содержат в себе больше воды, чем жители суши. В теле рыб % В медузе - больше 95% В травянистых растениях суши- до 85% Вода

Наша кровь содержит 83% воды, Сердце и мозг – около 80% И даже в костях – 15-20% легкие, почки - 80%; скелетная мускулатура - 75%; кожа и печень - 70%; жировая ткань - 10%. Содержание воды в организме человека

диполь водородная связь Строение молекулы воды Вода

1. Кипит при 100° С. 2. Высокая теплоёмкость. 3. Большая теплота испарения 4. Большая теплота плавления 5. Плотность льда меньше плотности воды 6. Поверхностное натяжение : 7. Очень высокая удельная теплота парообразования. 8. Замерзая, вода расширяется на 9% по отношению к прежнему объёму. Аномалии воды

универсальный растворитель для полярных веществ, служит средой для транспорта различных веществ внутри организма ; теплоёмкость : биохимические процессы идут в малом диапазоне температур ; большая теплота испарения : используется при терморегуляции у животных ( потоотделение ) и растений ( охлаждение листьев ); большая теплота плавления : препятствует образованию кристаллов льда в клетках при понижении температуры ; плотность льда меньше плотности воды : он не тонет, и водоёмы промерзают сверху вниз ( в противном случае реки и озера холодных и умеренных поясов промёрзли бы за зиму насквозь ); поверхностное натяжение : обеспечивает движение воды по капиллярам организмов ; необходимый компонент метаболических реакций ( фотосинтез, гидролиз ); Осморегулятор. Функции воды

Зависимость между уникальными свойствами воды и ее биологической ролью в клетке Зависимость между уникальными свойствами воды и ее биологической ролью в клетке Уникальный растворитель Высокая теплоемкость Высокая теплопроводность Вода создает возможность равномерного распределения теплоты между тканями. Вода предохраняет клетку от резких изменений температуры. Реакции в клетке возможны только в водном растворе.

Химические свойства воды Малые размеры молекулы; полярность молекул; Способность образовывать водородные связи друг с другом. Молекула воды- угловая- угол между связями Н-О-Н равен 104°27. В молекуле имеются четыре полюса зарядов: два- положительные и два- отрицательные.

Связь между молекулами осуществляется посредством атома водорода. Такая связь получила название водородной. Связь легко разрывается, что можно наблюдать при испарении воды. Водородная связь

Раствор Растворяемое вещество в растворе распадается на ионы. Гидратация- явление, при котором ионы движутся не одни, а увлекают с собой некоторое количество воды и чем меньше радиус иона, тем большее количество воды он может удерживать вокруг себя.

Гидро ( лат ) - вода Гидро ( лат ) - вода Все вещества по отношению к воде делятся на две группы : 1. Гидрофильные – те, которые хорошо растворяются в воде ; филео – любящий воду. К ним относятся углеводы ( сахар ), соль, аминокислоты. 2. Гидрофобные – те, которые практически нерастворимы в воде ; фобос – боится воды. К ним относятся липиды.

Биологическая роль ионов Катионы K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, NH 4 + Анионы Ионы принимают участие в возникновении нервного и мышечного возбуждения, активном переносе веществ через мембрану, превращении энергии, создании буферных систем, активации ферментов, создании осмотического давления в клетке и других жизненно важных процессах.

Минеральные соли Помимо воды в числе неорганических веществ клетки содержатся и соли. Соли находятся либо в диссоциированном, либо в твердом состоянии. От концентрации солей зависят осмотическое давление в клетке и ее буферные свойства. Буферность Буферность – это способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию ее содержимого на постоянном уровне.

24 Минеральные соли Растворены в воде виде ионов СаСО 3 (кости, скелети фораминифер) SіО 2 (скелети радиолярий) К +,Na +, OH -, Cl -, Са 2 +,Mg 2 + HCO 3, H 2 PO 4, HPO 4, HSO 4, SO 4 анионикатиони твердые соединения

Буферные системы - это биологические жидкости организма. Выполняют защитную функцию – способствуют поддержанию постоянства pH в клетке. pH - показатель, характеризующий кислотность раствора. Буферные системы - это растворы химических соединений, поддерживающих определенную концентрацию ионов водорода Н +, то есть определенную кислотность среды. Любая буферная система представляет собой смесь любой кислоты и ее соли, образованной сильным основанием.

Функции солей 1. Структурная функция 2. Регуляторная функция 3. Генерация нервного импульса 4. Участие в химических реакциях 5. Поддержание pH среды 6. Обеспечивает осмос Минеральные соли