Оборудване: маси от общ биология.
I. провери знанията
Устен изпит на знания по
1. елементарния състав на живата и неживата природа.
2. Характеристики на биогенни елементи.
3. молекулна структура на живата материя.
II. Изследване на нов материал
1. Видове връзки между атоми, които играят важна роля в живите организми
Повечето елементи (на този, които познавате от химия разбира се) атоми са нестабилни, т.е.. Да. Последният им електронен слой е не изпълни изцяло. Атомите с незапълнени външни електронни слоеве са способни да влизат в химични реакции, образуващи връзки с други атоми. Реакциите са придружени от пренареждане на електрони, в резултат на външната електрони обвивка на всеки атом е изпълнен и атом става по-стабилни.
В живите организми, важна роля се играе от три вида химични връзки.
1. йонна връзка, която се образува, когато атом, към друг атом изпраща едно от няколко електрони. (Примери за хода на химията.)
2. връзка Ковалентното образувана по време на възникването на двата атома социализирани електронни двойки - един електрон от всеки атом. (Примери за хода на химията.)
3. връзката на водород, която участва в образуването на водороден атом свързан с друг атом полярен ковалентна връзка (обикновено кислородни или азотни атоми). В състава на полярен молекула носи водород частично положително заредена. Тази такса е привлечен трета атом (обикновено кислород или азот), носещи отрицателен заряд частично като част от друга полярна молекула. Това привличане и се нарича водородна връзка.
В сравнение с йонна или ковалентна връзка, единичен водороден връзка - е слаба. Тя разкъсва лесно, но множество от такива връзки е в състояние да генерира енергия, която буквално и "държи" всички живи същества. Смисълът на тази фраза, която най-накрая ще се изчисти по-късно.
Вода - един от най-често срещаните вещества на Земята, тя покрива повечето от земната повърхност и е част от всички живи организми.
Вода прави почти 80% от клетъчната маса (в мозъка - 85%, в клетките на ембриона - 90%). Две трети от човешката маса е вода. Човек може да живее без вода за повече от 14 дни. Загубата на 20% от водата в тялото може да доведе до смърт. Въпреки това, не всички клетки на тялото съдържат същото количество вода. По този начин, водата в клетките на емайла на зъбите около 10%, тъй като неговите битови клетки спящи семена. Клетките на един млад организъм вода - около 80%, а в старите клетки - само 60%. Тези данни ни позволяват да се заключи, че повече вода в клетката, толкова по-силна, че се обмяната на веществата.
3. Структура и свойства на водните молекули
Уникалните свойства на водата се дължи на структурата на молекулите и определят неговата биологична функция. Разбира химия знае, че молекула вода формула H2O. Състои се от два водородни атома и един кислороден атом и където електронеутрален. Въпреки това, електрически заряд в молекулата се разпределя неравномерно в областта на водородните атоми (повече протони) преобладава положителен заряд, в района, където плътността на кислород по-висок отрицателен заряд. Следователно, частиците на вода - дипол.
Тъй като електрон облаци водородните атоми във водните молекули са съставени към кислороден атом, ядра на водородни атома, способни да реагират с самотен двойки електрони с кислородни атоми на съседните молекули вода, т.е.. Е. между водните молекули образуват водородни връзки. Всяка водна молекула има два водородни атома и две несподелени електронни двойки, може след това да образуват водородни връзки с прилежащите четири водни молекули.
Така водните молекули се свързват с двойни, тройни и т.н., свързана молекула (хидрати). В резултат на течна вода се състои от отделни молекули и тип Assiociants (H2O) х. Способността на водните молекули, за да образуват водородни връзки с друга значително влияе на физичните свойства на веществото. Голям топлинен капацитет, топлина на стапяне и топлина на изпарение на вода се дължи на факта, че голяма част от абсорбираната топлина се използва за прекъсване на водородни връзки между молекули.
Вода има висока топлопроводимост. Той почти не се свива и е прозрачна във видимата област. Накрая, вода - вещество, чиято плътност е в течно състояние, отколкото в твърдо вещество (при 4 ° С водата е най-високата плътност, по-ниска плътност на лед, така че тя се издига до повърхността).
Физични и химични свойства правят вода уникален течност и да определят неговото биологично значение.
4. Биологичната значимост на водата
Ролята на вода в клетки и организми е висока. Помислете за своите биологични функции въз основа на физични и химични свойства на този уникален материал.
1. Водата е способен сближаване. т. е. кохезивност на молекулите под действието на гравитацията. Водата може да агломерира със себе си и с други вещества (това е възможно, например, вода се излива в чаша "горна" и не се отделя). Това е възможно благодарение на повърхностното напрежение на водата, което поради неговата повърхност се появява да бъдат покрити "кожа". Тези физически характеристики на вода позволяват да играе важна биологична функция - определяне на физичните свойства на клетката: обем и еластичност (turgestsentnost). В кръгли кухини вода течност действа като хидростатичен скелет, извършване на поддържаща функция.
2. Възможност за вода адхезия. Неговата способност да привлича всяка повърхност извършване електрически заряд, което му позволява да се изкачи на малките порите в съдовете на почвата и дървесна тъкан в растенията на голяма надморска височина.
Структурата на водата
3. якост на сцепление между водните молекули осигури вискозитета. така че водата е лубрикант в биологични системи. Например, синовиалната течност на ставите на гръбначни.
4. Вода - йонийски добър разтворител (полярен), както и някои не-йонни съединения, които присъстват в молекулите на заредените (полярни) групи. Всяко съединение полярен vodegidratiruyutsya (заобиколен от водни молекули), където водните молекули са включени в образуването на молекулната структура на органични вещества. Ако енергията на привличане на водни молекули на молекулите на веществото е по-голяма от енергията на привличане между молекулите на веществото, веществото се разтваря във вода. По отношение на вода се отличават: хидрофилни вещества, добре разтворим във вода и gidrofobnyeveschestva (от гръцки и Hydrosila Фобос - страх.) Практически неразтворим във вода (от гръцки Hydrosila - - Вода и филе като.).
Хидрофилен (А) и (В) хидрофобни молекули
Молекулите на хидрофилни вещества преобладават полярни групи (-ОН С = О, -СООН, -NH2), които са в състояние да установи водородни връзки с водните молекули. Хидрофилни свойства са соли, киселини, основи, протеини, въглехидрати.
Хидрофобни вещества са неполярни молекули, които отблъскват водни молекули. В водонеразтворими мазнини, бензин, полиетилен и други материали.
собственост на вода като разтворител е важно за живите организми, тъй като повечето биохимични реакции може да се осъществи само във воден разтвор. Освен това, тъй като водата разтворител осигурява приток на вещества в клетката, и изхвърляне на отпадъци от тях.
5. мобилността на водните молекули, защото водородни връзки, свързващи съседните молекули са слаби, което води до постоянни сблъсъци на молекулите в течната фаза. Молекулното мобилността на водата позволява осмоза (дифузия. Насоченото движение на молекули през полупропускливата мембрана в по-концентриран разтвор) необходими за усвояване и движението на водата в живите системи.
6. Сред най-често срещаните в природата течности вода има най-висока специфична топлина, така че има висока точка на кипене (100 ° С) и с ниска точка на замръзване (0 ° С). Подобни свойства на водата са позволили да се превърне в основен компонент на вътреклетъчните течности, и в рамките на тялото. Въпреки това, температурата на замръзване на водата е малко по-висока, отколкото би било идеално за живота на Земята, тъй като големи площи са с температура под 0 ° C. Ако ледените кристали се формират ин виво, тогава те могат да унищожат неговите деликатни вътрешни структури и да причини разрушаване му. В зимна пшеница, броят на насекоми, жаби в тялото има естествен антифриз за предотвратяване на образуването на лед в техните клетки.
7. "необичайно" и плътност "поведението" близо до точката на замръзване на водата води до факта, че ледът плува на повърхността на водните басейни. създаване на изолационен слой, който при ниски температури и предпазва водната живот от пълен резервоар на замръзване.
8. Водата има висока специфична топлина на изпарение, обаче, изпаряване, вода улеснява охлаждането на тялото (изпаряването на вода 1 г тяло губи 2430 джаула на енергия). Известно е, че за един ден на упорита работа човек губи до 10 литра пот. Ако пот по време на работа не се открояват и не се изпарява, организмът "затопля" до 100 ° С След изпаряване на вода от повърхността на листата на растенията по време на транспирацията също допринася за охлаждане.
9. Водата е реагент в много химични реакции. Например, хидролитично разграждането на протеини, въглехидрати, мазнини, и така нататък. D. вода действа като източник на кислород освободен по време на фотосинтеза и водород, който се използва за продукти за намаляване на асимилация въглероден диоксид.
10. голям топлинен капацитет и топлопроводимостта на вода осигурява равномерно разпределение на топлината в клетката и в тялото.
По този начин, водата - най-невероятни течността в света, чиито свойства надмине всички въображение. Уникалните свойства на водата да може да изпълнява най-малко уникални биологични функции.
III. Осигуряване на знания
Обобщаване на разговора по време на изучаването на нови материали.
Попълване на таблицата "Биологични функции на вода."
Таблица 3. Биологични функции на вода
Свързани статии