Биологически важные химические элементы. Неорганические соединения Элементарный состав клетки В состав живых организмов входят 24 элемента. Макроэлементы. Микроэлементы. Ультрамикроэлементы Элемент Кислород Углерод Водород Азот Фосфор Калий Сера Хлор Количество % 65 – 75 15 – 18 8 – 10 1,5 – 3 0,2 – 1 0,15 – 0,4 0,15 – 0,2 0,05 – 0,1 Элемент Кальций Магний Натрий Железо Цинк Медь Йод Фтор Количество % 0,04 – 2 0,02 – 0,03 0,02 – 0,03 0,01 – 0,015 0,0003 0,0002 0,0001 0,0001 Элементы Макроэлементы – элементы, содержание которых в клетке составляет целые проценты. На долю 4-х элементов (H, O, C и N) в сумме приходится почти 98%. Элементы Микроэлементы – элементы, содержание которых в клетке составляет десятые и сотые доли процента. На долю 8 элементов (P, K, S, Cl, Ca, Mg, Na, Fe) в сумме приходится 1,9%. Элементы Ультрамикроэлементы – элементы, содержание которых в клетке составляет менее тысячной доли процента. На долю всех остальных элементов (Zn, Cu, I, F, Au, Ag, Hg и др.) в сумме приходится не более 0,01%. Неорганические вещества клетки Минеральные соли Буферностью называют способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию среды своего содержимого на постоянном уровне. Роль буфера в клетке выполняют ионы НРО42- и Н2РО4-, во внеклеточной жидкости и в крови – ионы НСО3- Ионы натрия и калия обеспечивают активный транспорт веществ в клетку. Во внешней среде (например, в морской воде, в плазме крови) ионов натрия всегда больше, чем калия, а в клетке наоборот. Вода Функции воды Обеспечивает тургор (упругость) клетки. Участвует в терморегуляции, (предохраняет клетку от резких изменений температуры, от перегрева и переохлаждения). Равномерно распределяет тепло по клетке. Способствует перемещению веществ в клетке. Участвует в химических реакциях, происходящих в клетке. Играет роль растворителя. Взаимосвязи строения и функций воды Взаимосвязи строения и функций воды Взаимосвязи строения и функций воды Молекула воды полярна (диполь). Между молекулами воды образуются водородные связи, поэтому вода при о.у. – жидкость. Взаимосвязи строения и функций воды Молекула воды полярна (диполь). Между молекулами воды образуются водородные связи, поэтому вода при о.у. – жидкость. Благодаря полярности, вода может разрушать кристаллические решетки: происходит растворение веществ. Взаимосвязи строения и функций воды Молекулы воды могут образовывать водородные связи с молекулами некоторых веществ, благодаря этому данные вещества растворяются в воде. Взаимосвязи строения и функций воды Благодаря образованию водородных связей между молекулами вода имеет высокую теплоемкость (на испарение воды расходуется много теплоты, вода медленно остывает и нагревается). По отношению к воде вещества бывают: Гидрофильные (греч. «гидр» и «филио» - любящий воду) – вещества, растворимые в воде (некоторые соли, аминокислоты, некоторые белки, сахар и др.). Гидрофобные (греч. «гидр» и «фобос» боящийся воды) – вещества, не растворимые в воде (жиры, многие белки). Механизмы растворения веществ в воде Образование водородных связей Так растворяются спирты (молекулы спирта образуют с диполями воды водородные связи). Механизмы растворения веществ в воде Ионный механизм Так разрушаются кристаллические решетки растворимых солей (например, NaCl). Механизмы растворения веществ в воде Донорно-акцепторный механизм Так растворяются аминокислоты, аммиак. Механизмы растворения веществ в воде Образование водородных связей. Ионный механизм. Донорно-акцепторный механизм. Вода – универсальный растворитель Задания 1. Какая особенность строения молекулы воды делает ее хорошим растворителем? 1) хорошая теплопроводность; 2) малые размеры; 3) ионная связь; 4) полярность молекул. Задания 2. Вода играет большую роль в жизни клетки, так как она: 1) участвует во многих химических реакциях; 2) обеспечивает нейтральную реакцию среды; 3) ускоряет химические реакции; 4) является источником энергии. Задания 3. В состав клеток всех организмов входят одни и те же органические вещества, что служит доказательством: 1) 2) 3) 4) единства живой и неживой природы; единства органического мира; эволюции органического мира; приспособленности организмов. Задания 4. Укажите элемент, который не входит в группу макроэлементов: 1) О; 2) Р; 3) Н; 4) С. Задания 5. Какие особенности строения и свойств молекул воды определяют ее большую роль в клетке? 1) способность образовывать водородные связи; 2) наличие богатых энергией связей; 3) полярность молекул; 4) способность к образованию ионных связей; 5) способность образовывать пептидные связи; 6) способность взаимодействовать с ионами.