Личный кабинет Выйти Войти Регистрация
Уроки
Математика Алгебра Геометрия Физика Всеобщая история Русский язык Английский язык География Биология Обществознание История России ОГЭ
Тренажёры
Математика ЕГЭ Тренажёры для мозга

Химический состав клетки

Содержание

    Вы уже знаете, что все живые организмы состоят из клеток. Однако сходства на этом не ограничиваются, и все клетки состоят из одних и тех же химических элементов.

    Химический элемент. Что это?

    Для начала разберемся, что такое химический элемент.

    Химический элемент — это совокупность одинаковых мельчайших неделимых частиц (атомов).

    Более подробно вы узнаете о химических элементах на уроках физики и химии. Простыми примерами химических элементов могут быть различные металлы (алюминий, медь, золото и т.п.), кислород, которым мы дышим, углерод и другие.

    Из каких химических элементов состоят клетки?

    Теперь наглядно изучим химический состав живых клеток, а также сравним состав тел живой и неживой природы.

    Химический состав клетки
    Диаграмма 1. Химические элементы в составе клетки
    Распространение химических элементов в неживой природе
    Диаграмма 2. Химические элементы в составе тел неживой природы

    Как вы могли заметить, в составе живых клеток, в отличие от неживых тел, очень много углерода. Дело в том, что атомы углерода являются обязательным компонентом всех органических веществ, образующих живую материю.

    Вообще в природе все вещества можно разделить на неорганические и органические.

    Неорганические вещества – это знакомые вам поваренная соль, сода, вода, компоненты воздуха.

    Органические вещества – это вещества, в состав которых обязательно входят атомы углерода. Органические вещества входят в состав живых клеток. К ним относятся белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

    Для обнаружения некоторых веществ, входящих в состав живых клеток, можно провести ряд несложных опытов.

    Обнаружение воды, неорганических и органических веществ

    Попробуйте нагреть кусочек растения в пробирке. Через некоторое время на стекле появятся капельки воды, а затем вы увидите дым. Это горят органические вещества. При этом неорганика не сгорает, а остается на дне пробирки в виде золы. Золу, ввиду высокой концентрации неорганических веществ, активно используют в качестве доступного удобрения.

    Обнаружение белков и углеводов

    Заверните кусочек теста в марлю и попробуйте «прополоскать» его в сосуде с водой. Через некоторое время в марле останется клейкая масса. Это – клейковина, растительный белок.

    В сосуде с мутной водой вы сможете обнаружить крахмал. Для этого достаточно добавить к раствору несколько капель йода. Жидкость посинеет.

    Крахмал — это сложный растительный углевод. Большинство растений используют крахмал в качестве запаса питательных веществ.

    Крахмальные зерна самых разных форм откладываются в хлоропластах. Больше всего крахмала запасается в семенах, клубнях, корнях и корневищах. Это также можно легко проверить. Достаточно капнуть несколько капель йода на клубень картофеля.

    Обнаружение жиров

    Жир можно обнаружить в семенах подсолнечника. Поместите несколько семечек на лист белой бумаги и попробуйте раздавить их с помощью пестика. Вскоре на бумаге выступят характерные масляные пятна.

    Химический состав клетки

    Вода

    Это самое распространенное вещество на Земле. Вода не только окружает каждый живой организм снаружи, но и находится внутри.

    В среднем живые клетки состоят из воды на 60 — 80%. Потеря всего 20% воды приводит к смерти.

    Почему же вода так важна?

    Вода – это универсальный растворитель для большинства веществ, а также участник химических реакций важных организма.

    Таким образом, от содержания воды в организме зависит скорость большинства химических процессов, а значит и обмена веществ в целом.

    Форма клетки, ее объем и упругость также поддерживаются водой.

    Вода участвует в процессе терморегуляции. За счет испарения воды с поверхности листьев и потоотделения тела растений и животных охлаждаются и регулируют температуру.

    Вода и терморегуляция
    Терморегуляция у растений и животных

    Минеральные вещества

    Кровь и межклеточная жидкость содержат большое количество различных неорганических солей. Они позволяют поддерживать постоянство внутренней среды организма. Кальций входит в состав костей и раковин моллюсков, участвует в процессе сокращения мускулатуры. Вместе с калием кальций обеспечивает выполнение жизненно важных функций, таких как раздражимость.

    Углеводы

    Функции углеводов в организме разнообразны.

    Углеводы придают прочность и жесткость клеточным стенкам растений (целлюлоза). Углевод хитин образует жесткие покровы насекомых. Раствор углеводов в растительной вакуоли поддерживает внутриклеточное давление.

    В виде сложных углеводов, крахмала и гликогена, растения и животные запасают энергию. А в результате их расщепления живые организмы получают энергию.

    Белки

    Разнообразие белков в живом организме очень велико.

    Белки входят в состав многих клеточных структур, регулируют процессы жизнедеятельности и могут запасаться в клетке. Из белков состоят мышцы, и сокращаются они именно благодаря белками. За счет белков волосы, ногти, рога и копыта обладают высокой прочностью. Гемоглобин, транспортный белок крови, переносит кислород и углекислый газ.

    Без белков было бы невозможно пищеварение. Ведь ферменты, разлагающие компоненты пищи, также являются белками.

    Жиры

    Жиры выступают в роли стратегического запаса энергии и даже воды.

    Благодаря теплоизоляционным свойствам жировой ткани многие животные способны переносить очень низкие температуры. Например, перед спячкой медведь накапливает толстую жировую прослойку, которая будет не только «кормить» его, но и «согревать» его.

    Нуклеиновые кислоты

    Нуклеиновые кислоты крайне важны для любого живого организма.

    Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты
    Структура нуклеиновой кислоты (ДНК)

    Именно в виде нуклеиновых кислот хранится наследственная информация. С помощью нуклеиновых кислот наследственная информация передается от родителей потомкам.

    В клетке нуклеиновые кислоты образуют специальные структуры (хромосомы), которые находятся в клеточном ядре.

    Что указывает на общность живой и неживой природы?

    Все живые клетки, как и объекты неживой природы состоят из одних и тех же химических элементов. Уже знакомые вам белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты состоят из углерода, водорода и кислорода. В состав белков входит также азот. Нуклеиновые кислоты содержат не только азот, но еще и фосфор.

    Назовите известные вам углеводы. Какие из них встречаются в растительных а какие — в животных организмах? Охарактеризуйте значение этих веществ.

    Глюкоза – органическое соединение, углевод. Это один из самых распространенных и доступных источников энергии для всех живых организмов. Этот углевод встречается в ягодных и фруктовых соках. Также глюкоза образует более сложные углеводы.

    Фруктоза – органические соединение, углевод. Не смотря на свое название, фруктоза выполняет важные функции в организмах не только растений, но и животных. Как и глюкоза фруктоза входит в состав многих более сложных углеводов. Фруктозу активно используют в пищевой промышленности в качестве подсластителя безопасного для диабетиков.

    Сахароза – углевод, состоящий из одной глюкозы и одной фруктозы. По сути сахароза – это хорошо знакомый вам сахар.

    Крахмал – сложный очень разветвленный углевод, состоящий из большого количества глюкозы. Это основной запасной углевод в растительных клетках.

    Гликоген – сложный ветвистый углевод, состоящий из глюкозы. Растения запасают крахмал, а животные – гликоген.

    Целлюлоза (клетчатка) – сложный углевод, представляющий собой длинную цепочку глюкозы. Основной компонент жестких клеточных стенок растений.

    Хитин – сложный углевод в составе жестких покровов насекомых, ракообразных и других беспозвоночных.

    Существуют ли элементы, которые встречаются только в живых организмах?

    Нет, таких химических элементов не существует.

    5
    5
    5Количество опыта, полученного за урок

    Оценить урок

    Спасибо, что помогаете нам стать лучше!

    Комментарии

    Получить ещё подсказку

    Трудности? Воспользуйтесь подсказкой

    Верно! Посмотрите пошаговое решение