УМК по биологии «Линия жизни» для 5 класса. Биология 5-6 Пасечник Учебник §7 Химический состав клетки. Цитаты из пособия использованы в учебных целях для семейного, заочного и дистанционного обучения.
Биология 5 класс (Линия жизни) Учебник §7
<< § 6 Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ § 8 >>
§ 7. Химический состав клетки
ВСПОМНИТЕ: 1. Что такое химический элемент? 2. Какие химические вещества вам известны?
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТЫ
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.
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.
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. Крахмал и сахара — вещества, в которых запасается используемая клетками энергия, — 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.
Клетка — это миниатюрная природная лаборатория, в которой синтезируются и претерпевают изменения различные химические соединения. Сходство химического состава клеток разных организмов доказывает единство живой природы.
Вопросы по § 7
- Каких химических элементов больше всего в клетке?
- Какую роль в клетке играет вода?
- Какую роль в клетке играют минеральные соли?
- Какие вещества относят к органическим?
- Каково значение органических веществ в клетке?
- Что указывает на общность живой и неживой природы?
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТЫ
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. 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: ДНК; 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? Органические вещества – это совокупность всех углеродосодержащих соединений, которых в природе существует больше всего. Они стали самыми распространенными на нашей планете благодаря их способности к созданию стабильных и устойчивых цепочек, а также возможности вступать в одинарные и кратные связи с другими веществами.
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.
ПОДУМАЙТЕ: Почему клетку сравнивают с миниатюрной природной лабораторией?
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТ
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.
Моя лаборатория
Лабораторная работа «Чтобы обнаружить воду и минеральные вещества в растениях, проделайте следующие опыты.»
- Положите в пробирку кусочки стебля, корня, листьев или несколько семян и нагрейте их на слабом огне. Что появилось на стенках пробирки?
- Нагрейте кусочки растения на металлической пластинке. Они обугливаются, появляется дым. Это сгорают органические вещества. На пластинке остаётся зола, состоящая из несгорающих минеральных веществ.
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТЫ
1. 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.
2. 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.
Лабораторная работа «Чтобы обнаружить органические вещества в растениях, проделайте следующие опыты.»
- Возьмите зёрна 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 неё 2—3 капли раствора йода. Жидкость приобретёт синий цвет.
- Возьмите на кончике пинцета крахмал и размешайте в пробирке с водой. Капните в эту пробирку 2—3 капли раствора йода. Вода с крахмалом тоже станет синей. Значит, в зёрнах пшеницы содержится крахмал, который окрашивается йодом в синий цвет.
- Капните каплю раствора йода на разрезанный клубень картофеля. Вы убедитесь, что в клубне картофеля тоже есть крахмал (рис. 14).
- Рассмотрите остаток теста на марле. Вы увидите клейкую массу, её 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.
- Сделайте общий вывод о том, каков химический состав растений. Сформулируйте его и запишите в тетрадь.
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТЫ
1) Берем зерна пшеницы, растираем их в ступке в муку, добавляем несколько капель воды и готовим кусочек теста.
2) 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.
3) 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.
4) 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.
5) 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.
6) 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.
7) 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.
Задания по § 7
1. Изучите таблицы «Состав семян пшеницы и подсолнечника» и «Содержание жиров в клетках семян растений». Какой вывод вы можете сделать?
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТ
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.
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».
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТ
Вы смотрели: УМК по биологии «Линия жизни» для 5 класса. Биология 5-6 Пасечник Учебник § 7. Химический состав клетки. Цитаты из пособия использованы в учебных целях для семейного, заочного и дистанционного обучения.
<< § 6 Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ § 8 >>
