Частная школа 10 класс

Конспект по биологии 10 класс Профиль кратко параграф 6 + Экспресс тест с ответами. Краткое содержание § 6. Химический состав клетки. Вода и минеральные вещества по учебнику Теремова — Углубленный уровень. Код материалов: Теремов Биология Конспект 6.
Вернуться к Списку конспектов

Конспект по § 6. Химический состав клетки.
Вода и минеральные вещества

§ 6 кратко (малый конспект)

Химический состав клетки включает неорганические (вода, минеральные соли) и органические вещества (белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты). Основу клетки составляют четыре элемента-биогена: кислород, углерод, водород и азот, на долю которых приходится более 95% массы. По содержанию элементы делят на макро- (около 99% массы), микро- и ультрамикроэлементы. Вода, составляющая от 60 до 98% массы клетки, является универсальным полярным растворителем и выполняет ключевые функции: терморегуляцию, транспорт веществ, поддержание тургора. Благодаря водородным связям вода обладает аномальной теплоёмкостью, высокой теплопроводностью и способностью к капиллярному подъёму. Минеральные вещества присутствуют в виде ионов и нерастворимых солей, определяя кислотно-щелочное равновесие и активируя ферменты. Важнейшие ионы (K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, I⁻, Cl⁻) обеспечивают проведение нервных импульсов, свёртывание крови, транспорт кислорода и синтез гормонов. Буферные системы (фосфатная, карбонатная, белковая) поддерживают постоянство pH внутренней среды клетки.

Большой конспект параграфа 6.

Химические элементы клетки.

Основу химического состава клетки составляют неорганические (вода, минералы) и органические вещества (белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты). Все клетки сходны по набору элементов, но их соотношение сильно отличается от неживой природы.

Главные элементы организмов — кислород, углерод, водород и азот (составляют >95% массы клетки). Всего в клетке встречается более 70 элементов, из них почти 20 наиболее распространены. Эти элементы называют элементами-биогенами; они расположены в первых четырёх периодах таблицы Д. И. Менделеева и характеризуются малым радиусом атомов и способностью к прочным ковалентным связям.

По содержанию в клетке биогены делятся на три группы:

1. Макроэлементы (~99% массы): O (70–62%), C (20–18%), H (10–9%), N (3–0,3%), Ca, K, Na, Mg, Fe, Cl, Si, Al и др.
2. Микроэлементы (от 0,1% до 0,001%): Mn, Zn, Cu, Br, F, I.
3. Ультрамикроэлементы (<0,001%): Se, Ag, Au, Hg, Be и другие (иногда в следовых количествах).

Вода.

Вода — важнейшее неорганическое вещество клетки, её содержание колеблется от 60 до 98%. Жизнь возникла в воде, что связано с её уникальными свойствами, обусловленными полярностью молекул, водородными связями, высоким поверхностным натяжением, аномальной теплоёмкостью и высокими температурами плавления/кипения.

Молекула воды имеет угловую структуру (диполь): атом кислорода смещает электронную плотность, создавая отрицательный заряд на кислороде и положительный на водородах. Водородные связи между молекулами слабее ковалентных, но удерживают воду в жидком состоянии (в отличие от газов-аналогов других неметаллов).

Эти связи объясняют капиллярные свойства и образование поверхностной «плёнки». Также благодаря им лёд легче воды (плотность максимальна при +4 °C), что позволяет ему плавать на поверхности и предотвращает промерзание водоёмов до дна. При замерзании объём воды увеличивается, что может разрушать клетки и сосуды.

Вода обладает высокой теплопроводностью, равномерно распределяя тепло, и участвует в терморегуляции за счёт охлаждения при испарении (разрушение водородных связей требует энергии).

Вода — универсальный полярный растворитель. Гидрофильные вещества (полярные/ионные) в ней растворяются, гидрофобные (жиры, масла) — нет.

В клетке выделяют:

• Свободную воду (≈90%) — среда и участник реакций, основа цитоплазмы.
• Связанную воду (≈10%) — входит в состав макромолекул и органоидов.

Вода определяет объём и тургор клетки (напряжённое состояние мембраны от давления жидкости, на 70–90% состоящей из воды).

Минеральные вещества.

Минеральные вещества в клетках присутствуют в виде ионов и нерастворимых солей (фосфаты, карбонаты — основа костей, зубов, раковин). Ионы определяют кислотно-щелочную реакцию и активируют ферменты.

Важнейшие ионы и их функции:

1. К⁺ и Na⁺ создают трансмембранный потенциал (возбудимость мембраны, нервный импульс), активируют синтез белков и фотосинтез.
2. Са²⁺ — компонент клеточных оболочек, костей и зубов, влияет на свёртывание крови и сокращение мышц.
3. Cl⁻ — входит в состав соляной кислоты желудочного сока (активирует ферменты, обеззараживает пищу).
4. Mg²⁺ — компонент хлорофилла, участвует в синтезе ДНК и энергетическом обмене.
5. I⁻ — входит в состав тироксина (гормон щитовидной железы). Недостаток/избыток → микседема или базедова болезнь.
6. Fe²⁺ — входит в состав гемоглобина (транспорт O₂) и миоглобина (депо O₂ в мышцах), участвует в синтезе хлорофилла.

Ионы поддерживают постоянство внутренней среды через буферные системы (связывают избыток H⁺ и OH⁻):

• Фосфатная (HPO₄²⁻ / H₂PO₄⁻) — поддерживает pH 6,9–7,4.
• Карбонатная (HCO₃⁻ / H₂CO₃) — поддерживает pH плазмы крови 7,4.
• Белковая.

Другие элементы: Медь (кроветворение, фотосинтез), марганец (урожайность), бор (рост растений), фтор (эмаль зубов; недостаток → кариес, избыток → флюороз). Молибден, хром, кобальт, цинк — активаторы ферментов, влияют на кроветворение и обмен веществ.

Рисунки и Таблицы из учебника

Нажмите на спойлер, чтобы увидеть РИСУНКИ

Экспресс тест для проверки знаний

Вопрос №1 Какие четыре элемента составляют более 95% массы клетки?
А. Кислород, углерод, водород, азот
Б. Кислород, кальций, фосфор, сера
В. Углерод, водород, натрий, хлор
Г. Азот, железо, магний, калий

Вопрос №2 Какое свойство воды объясняет, что лёд не тонет, а плавает на поверхности водоёмов?
А. Высокая теплопроводность
Б. Полярность молекулы
В. Плотность максимальна при +4 °C
Г. Универсальная растворимость

Вопрос №3 Какую функцию в клетке выполняют ионы калия и натрия?
А. Входят в состав хлорофилла
Б. Создают трансмембранный потенциал и обеспечивают возбудимость
В. Являются компонентом костей и зубов
Г. Входят в состав гемоглобина

Вопрос №4 Какая часть воды в клетке называется связанной?
А. Вода, входящая в состав макромолекул и органоидов (около 10%)
Б. Вода, заполняющая межклеточное пространство
В. Вода, участвующая только в терморегуляции
Г. Вся вода, содержащаяся в цитоплазме

Вопрос №5 Какой ион входит в состав соляной кислоты желудочного сока?
А. I⁻
Б. Fe²⁺
В. Cl⁻
Г. Mg²⁺

Вопрос №6 Какая буферная система поддерживает pH плазмы крови на уровне 7,4?
А. Фосфатная
Б. Карбонатная
В. Белковая
Г. Хлоридная

Вопрос №7 Какой элемент входит в состав гемоглобина и миоглобина?
А. Медь
Б. Цинк
В. Кальций
Г. Железо

Вопрос №8 Какое свойство воды позволяет ей равномерно распределять тепло по организму?
А. Высокая теплопроводность
Б. Низкая температура кипения
В. Способность к образованию водородных связей
Г. Высокое поверхностное натяжение

Вы смотрели: конспект по биологии к учебнику 10 класса §6. Химический состав клетки. Вода и минеральные вещества Профиль. Краткое содержание темы учебника. Код материалов: Теремов Биология Конспект 6.
Вернуться к Списку конспектов по биологии