Petunin o, természettudományi biológia tanórák, 12-es "biológia" folyóirat
Fejlett tervezés, 10. fokozat
2. A víz tapadási képessége. Tulajdonát minden olyan felület vonzza, amely elektromos töltést hordoz magában, lehetővé téve, hogy a talajban és a xylem edényei mentén nagy pórusokat felemelkedjen a növények nagy magasságában.
A víz szerkezete
3. A vízmolekulák közötti tapadási erők biztosítják a viszkozitását. ezért a víz biológiai rendszerekben kenőanyag. Például a szinoviális folyadék a csigolyákon.
4. Víz - Ionos jó oldószer (poláros), valamint bizonyos nem-ionos vegyületek, amelyek jelen vannak a molekulák a töltött (poláros) csoportokat. Minden olyan poláris vegyületek vízben hidrátot (körülvett vízmolekulák), ahol a víz molekulák részt vesz a kialakulását a molekuláris szerkezete szerves anyagok. Ha az energia vonzás vízmolekulák a molekulák egy anyag nagyobb, mint az energia vonzás molekulái között az anyag, az anyagot vízben oldjuk. Tekintettel a víz különböztetünk meg: hidrofil anyagok (. Görögből Hydrosila - Víz és filé - hasonlók), valamint vízben oldható, és gidrofobnyeveschestva (a görög és Hydrosila Phobos - félelem.) Vízben gyakorlatilag nem oldódik.
Hidrofil (A) és hidrofób (B) molekulák
A hidrofil anyagok molekuláit poláris csoportok (-OH, C = O, -COOH, -NH2) dominálják, amelyek hidrogénkötéseket képesek létrehozni vízmolekulákkal. A hidrofil tulajdonságok sók, savak, lúgok, fehérjék, szénhidrátok.
A hidrofób anyagok nempoláris molekulák, amelyek vízmolekulák által megtagadva vannak. A vízben zsírok, benzin, polietilén és más anyagok nem oldódnak fel.
A víz mint oldószer tulajdonsága nagy jelentőséggel bír az élő szervezetekben, mivel a legtöbb biokémiai reakció csak vizes oldatban történhet. Ezenkívül oldószerként a víz egyaránt beáramlik a sejtbe és eltávolítja a hulladékot.
5. A vízmolekulák mobilitását azzal magyarázza, hogy a szomszédos molekulákat összekötő hidrogénkötések gyengék, ami molekuláinak állandó ütközéséhez vezet folyadékfázisban. A víz molekuláris mobilitása lehetővé teszi az osmózis (diffúzió, a molekulák féligáteresztő membránon keresztül történő koncentrált oldatba történő irányított elmozdulását), amely az élő rendszerek felszívódásához és mozgásához szükséges.
6. A leggyakoribb folyadékok között a víz a legnagyobb hőteljesítmény, így magas forráspontú (100 ° C) és alacsony fagyáspont (0 ° C). A víz ilyen tulajdonságai lehetővé tették, hogy az intracelluláris és intragranuláris folyadékok fő alkotójává váljon. Igaz, a víz fagyáspontja kissé magasabb, mint ideális lenne az életnek, hiszen a Földön kiterjedt területek 0 ° C alatt vannak. Ha egy élő szervezetben jégkristályokat alakítanak ki, elpusztíthatják finom belső szerkezetét és halálát okozhatják. Az őszi búza, számos rovar, a béka a szervezetben természetes fagyásgátló anyagokkal rendelkezik, amelyek megakadályozzák a jég képződését a sejtjeikben.
7. A fagypont közelében lévő "szokatlan" sűrűség és "viselkedés" a vízhez vezet, ami a tartályok felszínén úszik, így szigetelő réteget hoz létre, amely védi a víztartókat és a tartályt alacsony hőmérsékleten fagyasztva.
8. A víz magas fajlagos elpárolgási hővel párosul, ezért a víz hozzájárul a test hűtéséhez (1 g víz párolgása esetén, a szervezet 2430 J energiát veszít). Ismeretes, hogy egy kemény munka napján egy személy akár 10 liter verejtéket is elveszít. Ha a munka során a verejték nem emelkedik ki, és elpárolog, akkor a test "felmelegszik" 100 ° C-ra. A vízlepárlás során a növény leveleinek felszívódása is hozzájárul a hűtéshez.
9. A víz számos kémiai reakcióban reagens. Például fehérjék, szénhidrátok, zsírok stb. Hidrolitikus hasítása. A víz szerepet játszik a fotoszintézis során felszabaduló oxigénforrás és a szén-dioxid asszimiláció termékeinek helyreállításához használt hidrogén segítségével.
10. A víz nagy hőteljesítménye és hővezető képessége hozzájárul a hő és a test egyenletes eloszlásához.
Így a víz a legelképesztőbb folyadék a Földön, amelynek tulajdonságai meghaladják az összes képzelőerőt. A víz egyedülálló tulajdonságai lehetővé teszik, hogy kevésbé egyedi biológiai funkciókat valósítson meg.
III. A tudás konszolidációja
Az új anyagok tanulmányozása során folytatott beszélgetés általánosítása.
A "Biológiai vízfüggvények" táblázatban foglaltakat.
3. táblázat A víz biológiai funkciói
Berendezések: táblázatok az általános biológiáról, a lipidstruktúra sémáiról és azok osztályozásáról.
I. A tudás tesztelése
Munka a kártyákon
Kártya 1. Mit gondolsz, mi magyarázza a földi gerincesek és a tengervíz plazma sóösszetételének közelségét?
Kártya 2. Mi vezethet a vérplazma sókompozíciójának megváltozásához?
Kártya 3. Hogyan befolyásolja a sejt és a test kívánt elemeinek hiánya az életfunkcióikban? Mit lehet megnyilvánítani? Adjon példákat.
Kártya 4. Igaz-e a kijelentés: "A dihidrogén-foszfátionok képesek csökkenteni a sejt pH-értékét, hidrogén-foszfátionokká alakulva?"
5. kártya. Egy monovalens kation és egyértékű anion által képzett sók között sokkal vízben oldható, mint két vegyértékű kation és kétértékű anion által alkotott sók között. Miért gondolja?
A tudás szóbeli tesztelése
2. A kationok biológiai funkciói.
3. Az anionok biológiai funkciói.
Ellenőrizze a 4. táblázat befejezését (lásd a 4a. Táblázatot).
II. Új anyag tanítása
1. Az élő anyag szerves anyaga
A vízben oldott sók a kémiai folyamatokhoz szükséges közeg, amelyből az élet összeáll. Azonban az élet maga a különböző nagy molekulák sokaságának átalakulása, melynek fő eleme a szén.
A szénatomokat tartalmazó anyagokat szervesnek nevezzük. Szervetlennek tekinthetők csak a legegyszerűbb széntartalmú vegyületek, mint a szén-monoxid (IV) - CO2 vagy szénsavsók (NaHCO3, Na2CO3). A szervetlen anyagok közé tartoznak azok a vegyületek, amelyek nem tartalmaznak szén-monoxidot, bár sokuk jelen van a sejtben.
A szénnek az élet kémiai területén betöltött egyedülálló szerepe az atomok szerkezetéhez kapcsolódik. Egy szénatom képes négy kovalens kötést létrehozni, és sok ilyen atomot hosszú láncokká lehet alakítani. Néha a szénláncok végei csatlakoznak egymáshoz, így gyűrűszerkezetek keletkeznek.
A szén-atomok kötődhetnek más elemek atomjához, általában H, O, N, S. A szénláncok és gyűrűk a szerves molekulák "csontvázai".
Karbon csontváz
A szén az egyetlen olyan elem, amely elegendő számú különböző bonyolult és stabil vegyületet képes kialakítani, hogy az élő lényekben található molekulák sokféleségét biztosítsa.
Már tudjuk, hogy az élő anyagok szerves anyagai közé tartoznak a szénhidrátok, zsírok, nukleinsavak, fehérjék, valamint az ATP és más alacsony molekulatömegű szerves vegyületek. Kezdjük jellemezni a szerves anyagoknak az élet "kémiai" szerepét a zsírokból.
A lipidek nagy mennyiségű természetes szerves anyagok. A nevük a görög liposzacharid szóból származik, mivel zsírokat (valójában lipideket) és zsíros anyagokat (lipoidokat) tartalmaznak. Egy állati vagy növényi test minden egyes sejtében nagyon határozott mennyiségű lipid van.
Az állati zsírok megtalálhatók a tejben, a húsban, a bőr alatti szövetekben, a növényekben - magokban, gyümölcsökben és egyéb szervekben. A növényi zsírokat olajoknak nevezik.
A szabad zsír feltételesen két nagy csoportra osztható: protoplazmikus (alkotmányos) és tartalék.
Protoplazmatikus zsír részt vesz az egyes sejtek felépítésében. Ez része a membrán intracelluláris szerkezetének. A protoplazmatikus zsír mennyisége folyamatosan és gyakorlatilag nem változik a test bármely körülményei között. Például emberekben a protoplazmatikus zsír az összes testzsír körülbelül 25% -át teszi ki.
Telítetlen - sztearinsav (a), palmitinsav (b) és telített - oleinsav (c) zsírsavak
A tartalék zsír nagyon energiatakarékos forma. Ez annak köszönhető, hogy a zsír kalóriatartalma közel kétszer akkora, mint a fehérjék és a szénhidrátok kalóriatartalma. A tartalékzsír mennyisége a különböző körülmények (szex, életkor, tevékenység jellege, étrend stb.) Függvényében változhat. Az emberi zsírraktárak a bőr alatti zsír, omentum, perikarp kapszula stb.
Az agyban gazdag zsírsejtekben, spermiumokban, petefészekben - számukban 7,5-30%.
A szervezetben, a szabad zsírral együtt, nagy mennyiségű zsír van a szénhidrátokkal és fehérjékkel együtt.
3. A lipidek szerkezete és tulajdonságai
A zsírok szerkezete
A lipidek különböző szerkezetű szerves vegyületek, de közös tulajdonságaik. A kémiai szerkezet szerint a zsírok a glicerin és a nagy molekulatömegű zsírsavak triatomos alkoholának észterei.
R1, R2, R3 jelentése zsírsavcsoport. Ezek közül a leggyakoribb a palmitinsav [CH3 (CH2) 15 COOH], sztearinsav [CH3 (CH2) 16 COOH], olajsav [CH3- (CH2) 7-CH = CH- (CH 2) 7-COOH] Fatty sav.
Az összes zsírsav két csoportra oszlik: telített, azaz. kettős kötést nem tartalmazó és telítetlen vagy telítetlen kettős kötéseket tartalmazó csoportok.
A fenti képletekből látható, hogy a palmitinsav és a sztearinsavak telített savakhoz tartoznak, és az olajsavak a telítetlen savakhoz tartoznak. A zsírok tulajdonságait a zsírsavak minőségi összetétele és mennyiségi aránya határozza meg. A növényi zsírok telítetlen zsírsavakban gazdagok, szobahőmérsékleten olvadó-folyékonyak. Az állati zsírok szobahőmérsékleten szilárdak, mivel főként telített zsírsavakat tartalmaznak.
Általános képlet zsír azt mutatja, hogy a molekulában, egyrészt, tartalmazza a maradék glicerin - egy anyag könnyen oldódik vízben, és a másik - a zsírsav maradékok, nempoláris szénhidrogént láncok vannak a vízben gyakorlatilag oldhatatlan (szén- és hidrogénatomokat vonzza az elektronokat körülbelül azonos erő). Nem-poláros zsírsav lánc ezért hajlamosak felé egy nem-poláros szerves anyagok (kloroform, éter olaj). Ennek köszönhetően a funkció a lipid molekulákat határfelületen helyezkedik közötti víz és nem poláros szerves vegyületek, vagy a víz és a levegő fázis, orientáló úgy, hogy azok poláris részek felé néző a víz felé.
Ez a lipidmolekulák vízzel kapcsolatos orientációja nagyon fontos szerepet játszik. Ezeknek az anyagoknak a legszebb rétegei, amelyek a sejtmembránok részét képezik, megakadályozzák a sejt vagy az egyes részek tartalmának a környezetbe való keverését.
Így a lipidek kis molekulák, amelyek túlnyomórészt hidrofób tulajdonságokkal rendelkeznek.
4. A lipidek osztályozása
Az élő szervezetekben különböző lipidek vannak. A szerkezet jellemzői révén különféle lipidcsoportokat izolálnak.
1. Egyszerű lipidek (zsírok, viaszok). A molekulák zsírsavakból állnak, glicerin-zsírokkal vagy más egyértékű alkoholokkal - viasszal kombinálva. Viasz formában védő kenőanyag a bőr, szőr és toll terjed levelek és gyümölcsök a magasabb rendű növények, valamint a belső bélés a külső csontváz sok rovar. Ezek az anyagok nagyon hidrofóbak.
2. Komplex lipidek - glicerint, zsírsavakat és egyéb összetevőket tartalmaznak. Ez a csoport magában foglalja a következőket: foszfolipidek (az ortofoszforsav származékai az összes sejtmembrán részei); glikolipidek (tartalmazzák a cukrok maradványait, sokuk van az idegszövetben); lipoproteinek (fehérjék lipidek komplexei).
3. A szteroidok kicsi hidrofób molekulák, amelyek koleszterinből származnak. Ezek közé tartozik számos fontos hormon (nemi hormonok és a hormonok a mellékvesekéreg), terpének (illóolajok, amelyen a szag a növények), egyes pigmentek (klorofill, bilirubin), a vitaminok (A, D, E, K), és mások.