Презентация к уроку биологии Химический состав клетки. Роль воды и минеральных веществ в клетках живых организмов
Химический состав клеткиУрок биологии в 10 классе. Учитель – Т.В. Гаврилова
Цели урока:Знать химический состав клетки на атомном и молекулярном уровняхИзучить роль воды в организме в связи с ее уникальными свойствамиРаскрыть роль катионов и анионов в жизнедеятельности клетки.
План урокаХимический состав клетки на атомном уровне.Химический состав клетки на молекулярном уровнеВода и ее биологическая роль в клеткеРоль минеральных солей в жизни клетки
Атомный уровень - это…содержание химических элементов в клетке
Атомный уровеньМакроэлементыМикроэлементыУлтрамикроэлементыМедьЦинкКобальтМарганецЙодФторНикель и др. Кислород – 65-75 %,Углерод - 15 -18 %,Водород - 8 -10 %,Азот - 1,5 -3 % Сера – 0,15 -0,2% Фосфор – 0,2 -1 %Калий – 0,15 -0,4 %,Натрий – 0,02-0,003%железо – 0,01-0,015%Кальций -0,04 – 2 % Хлор – 0,05%-0,1%магний –0,02- 0,03%БорБромСереброЗолотоСеленМышьяк и др.98%от 0,001 до 0,000001 %Менее 0,000001 %Единство химического состава живой и неживой материи
Биогенные элементыБиогенные элементы – химические элементы которые входят в состав клеток и выполняют биологические функции (H, O, N, C, P, S)Молекула серотонина, секретный код счастья
Химические элементы в составе веществ клетки
Молекулярный уровень – это…Неорганические веществаОрганические веществаВодаМинеральные солиБелкиЛипидыУглеводыНуклеиновые кислотысодержание веществ в клетке
Содержание химических соединений в клеткеХимическое соединениеСодержание в клеткеВода75-85%Белки10-20%Жиры1-5%Углеводы0,2-2%Нуклеиновые кислоты1-2%Неорганические вещества1-1,5%
Вода и ее роль в клеткеВ клетках эмбриона- 90-95%, в старых организмах – 60%Это зависит от типа клетоки интенсивности обмена веществ.Нейрон – 85%Кости – 20%Зубная эмаль – 10%Среди веществ клетки на первом месте по массе стоит вода. Содержание воды в разных клетках колеблется от 60 до 98%.
Строение молекулы водыВода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода и при этом электронейтральна. Но электрический заряд внутри молекулы распределен неравномерно. Следовательно, частица воды – диполь.
Свойства воды:Бывает в трех агрегатных состояниях: жидком, газообразном (пар), твердом (лед, снег).Вода – растворитель.Теплопроводность воды хуже, чем у металлов, но лучше, чем у воздуха.Вода долгое время сохраняет полученное тепло.Вода не уменьшает (как другие вещества), а увеличивает свой объем при переходе из жидкого состояние в твердое.Несжимаемость водыВысокая сила поверхностного натяжения
Значение воды в клеткеВода – универсальный растворитель Вода превосходный растворитель полярных веществ (соли, сахара, простые спирты). Растворимые вещества в воде называются гидрофильными. Абсолютно неполярные вещества типа жиров или масел вода не растворяет и не смешивается с ними, поскольку она не может образовывать с ними водородные связи. Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными.
2.Транспортная. Вода обеспечивает передвижение веществ в клетку, из клетки, а также внутри самой клетки и организме. 3. Метаболическая. Вода является средой и участником биохимических реакций в клетке.а) реакции гидролиза б) В процессе фотосинтеза вода является донором электронов и источником атомов водорода. Она же является источником свободного кислорода. Фотолиз воды – расщепление воды под действием света до Н+ и О2
4. Структурная. а) Цитоплазма клеток содержит от 60 до 95 % воды. У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).
б) Вода участвует в образовании смазывающих жидкостей (синовиальная в суставах позвоночных; плевральная в плевральной полости, перикардиальная в околосердечной сумке) и слизей (которые облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи, слез, спермы и др.
Терморегуляционная. Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. Это свойство обеспечивает поддержание теплового баланса организма при значительных перепадах температуры в окружающей среде. Кроме того, вода обладает высокой теплопроводностью, что позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме.
Минеральные соли клеткиМолекулы солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы. СОЛЬДиссоциацияИоныПоложительно заряженные(катионы)К+ Na+ Ca2+Сl- HCO3- HSO4-Отрицательно заряженные(анионы)
Значение ионов солейРазность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения. Разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану, а также преобразование энергии.
Сцепление клеток между собой (Ca2+ )Буферность клетки – способность поддерживать pH на постоянном уровне (7,0)Ионы некоторых металлов являются компонентами многих ферментов, гормонов и витаминов (Fe в состав гемоглобина крови, Zn – гормона инсулина, Mg – в состав хлорофилла)Соединения азота, фосфора, кальция и др. неорганические вещества используются для синтеза органических молекул (аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и др.)