Неорганические вещества клеток растений. Доказательства их наличия и роли в растени

Министерство образования и науки РФ 
Федеральное государственное бюджетное  
образовательно учреждение

среднего профессионального образования

«Нижегородский Государственный Университет им. Н. И. Лобачевского»

Факультет права и организации социального обеспечения

 

 

 

Доклад

По биологии

Тема «Неорганические вещества клеток растений. Доказательства их наличия и роли в растении»

 

 

Вариант 2

 

 

 

 

 

Выполнила Чемонина Елена 
Студентка группы 7101-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н.Новгород

2014г

 

 

 

Содержание 

1. Введение……………………………………………………………стр. 3
2. Неорганические вещества и их роль в клетке…………………стр.4-6
3. Доказательства их наличия и роли в растении…………………стр.7-8
4. Заключение …………………………………………………………стр.9
5. Список литературы…………………………………………………стр.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Клетки растений, животных и микроорганизмов схожи по химическому составу. В состав клеток всех живых организмов входят те же элементы, что и в состав неживой природы. Это свидетельствует об общности живой и неживой материи.

 

Растение, как и всякий живой организм, состоит из клеток, причем каждая клетка порождается тоже клеткой. Клетка – элементарная живая система и основная структурно - функциональная единица всех живых организмов. Чтобы понять строение и жизнь растений, их потребности, а также оценить пользу, которую приносят растения в хозяйстве человека, нужно узнать, из каких веществ они состоят.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Неорганические вещества и их роль в клетке

Вода.

Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, важнейшим является вода. Количество ее составляет от 60 до 95% общей массы клетки. Вода играет важнейшую роль в жизни клеток и живых организмов в целом. Помимо того что она входит в их состав, для многих организмов это еще и среда обитания. Роль воды в клетке определяется ее уникальными химическими и физическими свойствами, связанными главным образом с малыми размерами молекул, с полярностью ее молекул и с их способностью образовывать друг с другом водородные связи.

 

Основные функции воды:

 

1. Универсальный растворитель.

2. Среда, в которой протекают  биохимические реакции.

3. Определяет физиологические  свойства клетки (ее упругость, объем).

4. Участвует в химических  реакциях.

5. Поддерживает тепловое  равновесие клетки и организма  в целом благодаря высокой  теплоемкости и теплопроводности.

6. Основное средство для транспорта веществ.

 

 

Минеральные соли. Минеральные соли относятся к обязательным компонентам пищи, и отсутствие их приводит к гибели организма. Минеральные вещества активно участвуют в жизнедеятельности организма, в нормализации функций важнейших его систем. Известна их роль в кроветворении (железо, медь, кобальт, марганец, никель), а также их участие в формировании и регенерации тканей организма, особенно костной, где фосфор и кальций являются основными структурными элементами. Важную роль играют минеральные вещества в развитии и росте зубов. Фтор, например, делает зубную ткань особенно прочной.

 

По содержанию элементы, входящие в состав клетки можно разделить на две группы.

 

 

1.Макроэлементы. Составляют  основную массу вещества клетки. На их долю приходится около 99% все ее массы. Особенно высока концентрация водорода, кислорода, углерода и азота(98% всех макроэлементов).

Так же к макроэлементам относят: калий, магний, натрий.

 

2.Микроэлементы.

К ним относят преимущественно атомы металлов, входящие в состав ферментов, гормонов и других жизненно важных веществ. Такие как: бор, кобальт, цинк, ванадий, йод, бром, фтор.

В клетке химические элементы находятся в виде ионов либо в составе соединений.

Например: углерод, водород и кислород входят в состав углеводов и жиров. В белках к ним добавляются азот и сера, в нуклеиновых кислотах - азот и фосфор; железо участвует в построении молекулы гемоглобина, магний находится в молекулах хлорофилла, йод в молекулах тироксина (гормон, щитовидки), натрий и калий - в цитоплазме и межклеточной жидкости, цинк входит в молекулу инсулина.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Доказательства их наличия и роли в растении

 

Вода составляет около 80% массы клетки; в молодых быстрорастущих клетках — до 95%, в старых — 60%.

 

Роль воды в клетке велика.

 

Она является основной средой и растворителем, участвует в большинстве химических реакций, перемещении веществ, терморегуляции, образовании клеточных структур, определяет объем и упругость клетки. Большинство веществ поступает в организм и выводится из него в водном растворе. Биологическая роль воды определяется специфичностью строения: полярностью ее молекул и способностью образовывать водородные связи, за счет которых возникают комплексы из нескольких молекул воды. Если энергия притяжения между молекулами воды меньше, чем между молекулами воды и вещества, оно растворяется в воде. Такие вещества называют гидрофильными (от греч. «гидро» — вода, «филее» — люблю). Это многие минеральные соли, белки, углеводы и др. Если энергия притяжения между молекулами воды больше, чем энергия притяжения между молекулами воды и вещества, такие вещества нерастворимы (или слаборастворимы), их называют гидрофобными (от греч. «фобос» — страх) — жиры, липиды и др.

 

Вода как компонент биологических систем выполняет следующие важнейшие функции:

 

Вода - универсальный растворитель для полярных веществ, например солей, Сахаров, спиртов, кислот и др. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными.

Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно; соответственно возрастает реакционная способность вещества. Именно по этой причине большая часть химических реакций в клетке протекает в водных растворах. Ее молекулы участвуют во многих химических реакциях, например при образовании или гидролизе полимеров.

В процессе фотосинтеза вода является донором электронов, источником ионов водорода и свободного кислорода.

Неполярные вещества вода не растворяет и не смешивается с ними, поскольку не может образовывать с ними водородные связи.  
 
Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными. Гидрофобные молекулы или их части отталкиваются водой, а в ее присутствии притягиваются друг к другу. Такие взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, а также многих белковых молекул, нуклеиновых кислот и ряда субклеточных структур. 

Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. Для разрыва водородных связей, удерживающих молекулы воды, требуется поглотить большое количество энергии. Это свойство обеспечивает поддержание теплового баланса организма при значительных перепадах температуры в окружающей среде. Кроме того, вода отличается высокой теплопроводностью, что позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме. 

Вода характеризуется высокой теплотой парообразования, т. е. способностью молекул уносить с собой значительное количество тепла при одновременном охлаждении организма. Благодаря этому свойству воды, проявляющемуся при потоотделении у млекопитающих, тепловой одышке у крокодилов и других животных, транспирации у растений, предотвращается их перегрев. 

Для воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение. Это свойство имеет очень важное значение для адсорбционных процессов, для передвижения растворов по тканям (кровообращение, восходящий и нисходящий токи в растениях). Многим мелким организмам поверхностное натяжение позволяет удерживаться на воде или скользить по ее поверхности.

 
Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма.

У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).

 
Вода — составная часть смазывающих жидкостей (синовиальной — в суставах позвоночных, плевральной — в плевральной полости, перикардиальной — в околосердечной сумке) и слизей (облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи, слез, и др.

 

Т.е. без воды всё вышеперечисленное было бы невозможным.

 

Минеральные соли в водных растворах клетки диссоциируют на катионы и анионы, обеспечивая устойчивое количество необходимых химических элементов и осмотическое давление.

Неорганические вещества в клетке, кроме воды, представлены минеральными солями. Молекулы солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы. Наибольшее значение имеют катионы (К+, Na+, Са2+, Mg:+, NH4+) и анионы (С1, Н2Р04 -, НР042- , НС03 -, NO32--, SO4 2-).Существенным является не только содержание, но и соотношение ионов в клетке.

Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Заключение

 

Вода и минеральные соли – неорганические вещества необходимые для жизнедеятельности клетки растения, и всех живых организмов на земле.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Список литературы

Интернет ресурсы:

1. http://sbio.info/page.php?id=7
2. http://www.examen.ru/add/School-Subjects/Natural-Sciences/Biology/7979/7994
3. http://works.doklad.ru/view/efk2zonaLVw.html
4. http://otvet.mail.ru/question/59591265