"Биология. Общие закономерности. 9 класс". С.Г. Мамонтова и др. (гдз)
Химический состав клетки. Микроэлементы
Вопрос 1.
В состав клетки входит около 70 элементов периодической системы Менделеева. Из них основная часть — 98% приходится на
Главная функция
Вопрос 2.
Находясь в составе клетки в виде ионов и иных соединений, они активно участвуют в построении живого организма. Так, цинк входит в состав молекулы инсулина — гормона поджелудочной железы. Иод — необходимый компонент тироксина — гормона щитовидной железы. Фтор участвует в образовании эмали зубов. Медь входит в состав молекул некоторых белков, например гемоцианина. Кобальт является компонентом молекулы витамина В12, необходимого организму для нормального кроветворения.
Вопрос 3.
Самое распространенное неорганическое соединение в живых организмах — вода. Ее содержание и клетках разного типа колеблется в широких пределах: и клетках эмали зубов воды около 10%, а в клетках развивающегося зародыша — более 90%. В теле медузы воды до 98%. Но в среднем в многоклеточном организме вода составляет около 80% массы тела.
Важная роль воды в клетке обусловлена ее химической природой. Дипольный характер строения молекул поды объясняет их способность активно вступать во взаимодействие с различными веществами. Для многих веществ энергия связи между атомами меньше, чем энергия притяжения этих атомов к молекулам воды. На том основано явление растворимости — диссоциации молекул на ионы в водной среде. Вода — превосходный растворитель для полярных веществ, участвующих в обменных процессах.
Вода — хороший растворитель для огромного количества органических и неорганических веществ. Большинство химических реакций в клетке происходит между растворенными в воде веществами. Проникновение веществ в клетку и выведение из нее продуктов жизнедеятельности также возможно только в растворенном виде. Вода принимает участие в явлениях осмоса, играющею важную роль в поддержании постоянства химического состава клетки. Осмосом называется проникновение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор какого-либо вещества. Полупроницаемыми называются мембраны, которые пропускают молекулы растворителя, но не пропускают молекулы (или ионы) растворенного вещества. Следовательно, осмос - это односторонняя диффузия молекул воды в направлении раствора. Осмотическое давление жидкостей организма человека равно давлению 0,86% - ного раствора хлорида натрия.
Вопрос 4.
В клетках живых организмов находятся соли различных неорганических соединений. В основном это соли натрия, калия, кальция, фосфаты, карбонаты. Минеральные вещества клетки находятся в виде ионов. Наиболее важные из них катионы — это К+, Nа+, Са2+, Мg2+, анионы -это С1-, НС03-, Н2Р04-. Катионы калия, натрия и кальция обеспечивают такое важнейшее свойство живых организмов, как раздражимость. В тканях многоклеточных животных кальций входит в состав межклеточного «цемента», обусловливающего сцепление клеток между собой и упорядоченное их расположение в тканях.
Роль солей в организме заключается в обеспечении трансмембранной разности потенциалов (вследствие разницы во внутри- и внеклеточной концентрации ионов калия и натрия), в создании буферных свойств (за счет наличия в цитоплазме анионов фосфорной и угольной кислот), в создании осмотического давления клетки.
Вопрос 5.
Минеральные вещества имеют важнейшее значение в процессах, происходящих в живых организмах. От концентрации солей в клетке зависят ее буферные свойства — способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию своего содержимого на постоянном уровне.
Внутри клетки буферность обеспечивается главным образом анионами H2PO4— и НРО42—. Во внеклеточной жидкости и в крови роль буфера играют Н2СО3 и НСО3—. Анионы слабых кислот и слабые щелочи связывают ионы водорода Н+ и гидроксил-ионы (ОН—), благодаря чему реакция внутри клетки практически не меняется.