უჯრედი ცოცხალი ორგანიზმების სტრუქტურის ელემენტარული ერთეულია. ყველა ცოცხალი არსება - იქნება ეს ადამიანი, ცხოველები, მცენარეები, სოკოები თუ ბაქტერიები - ძირითადად უჯრედებია. ვიღაცის სხეულში ბევრი ასეთი უჯრედია - ასობით ათასი უჯრედი ქმნის ძუძუმწოვრებისა და ქვეწარმავლების სხეულს, ვიღაცაში კი ცოტაა - ბევრი ბაქტერია მხოლოდ ერთი უჯრედისგან შედგება. მაგრამ უჯრედების რაოდენობა არ არის ისეთი მნიშვნელოვანი, როგორც მათი არსებობა.

უკვე დიდი ხანია ცნობილია, რომ უჯრედებს აქვთ ცოცხალი არსების ყველა თვისება: სუნთქავენ, იკვებებიან, მრავლდებიან, ახალ პირობებს ეგუებიან და კვდებიან კიდეც. და, როგორც ყველა ცოცხალი არსება, უჯრედები შეიცავს ორგანულ და არაორგანულ ნივთიერებებს.

უფრო მეტიც, რადგან ის ასევე წყალია და, რა თქმა უნდა, განყოფილების უდიდესი ნაწილი, სახელწოდებით „უჯრედის არაორგანული ნივთიერებები“ წყალს ეთმობა – ის შეადგენს უჯრედის მთლიანი მოცულობის 40-98%-ს.

უჯრედში წყალი ასრულებს ბევრ მნიშვნელოვან ფუნქციას: უზრუნველყოფს უჯრედის ელასტიურობას, მასში მიმდინარე ქიმიური რეაქციების სიჩქარეს, უჯრედში შემომავალი ნივთიერებების მოძრაობას და მათ მოცილებას. გარდა ამისა, ბევრი ნივთიერება იხსნება წყალში, მას შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს ქიმიურ რეაქციებში და ეს არის წყალი, რომელიც პასუხისმგებელია მთელი ორგანიზმის თერმორეგულაციაზე, რადგან წყალს აქვს კარგი თბოგამტარობა.

გარდა წყლისა, უჯრედის არაორგანულ ნივთიერებებში ასევე შედის მრავალი მინერალური ნივთიერება, რომლებიც იყოფა მაკროელემენტებად და მიკროელემენტებად.

მაკრონუტრიენტები მოიცავს ისეთ ნივთიერებებს, როგორიცაა რკინა, აზოტი, კალიუმი, მაგნიუმი, ნატრიუმი, გოგირდი, ნახშირბადი, ფოსფორი, კალციუმი და მრავალი სხვა.

კვალი ელემენტები, უმეტესწილად, მძიმე ლითონებია, როგორიცაა ბორი, მანგანუმი, ბრომი, სპილენძი, მოლიბდენი, იოდი და თუთია.

ასევე ორგანიზმში არის ულტრამიკროელემენტები, მათ შორის ოქრო, ურანი, ვერცხლისწყალი, რადიუმი, სელენი და სხვა.

უჯრედის ყველა არაორგანული ნივთიერება თავის, მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. ასე რომ, აზოტი მონაწილეობს ნაერთების მრავალფეროვნებაში - როგორც ცილოვან, ასევე არაცილოვანში, ხელს უწყობს ვიტამინების, ამინომჟავების, პიგმენტების წარმოქმნას.

კალციუმი არის კალიუმის ანტაგონისტი და ემსახურება როგორც წებო მცენარეთა უჯრედებისთვის.

რკინა ჩართულია სუნთქვის პროცესში, არის ჰემოგლობინის მოლეკულების ნაწილი.

სპილენძი პასუხისმგებელია სისხლის უჯრედების ფორმირებაზე, გულის ჯანმრთელობასა და კარგ მადაზე.

ბორი პასუხისმგებელია ზრდის პროცესზე, განსაკუთრებით მცენარეებში.

კალიუმი უზრუნველყოფს ციტოპლაზმის კოლოიდურ თვისებებს, ცილების წარმოქმნას და გულის ნორმალურ ფუნქციონირებას.

ნატრიუმი ასევე უზრუნველყოფს გულის აქტივობის სწორ რიტმს.

გოგირდი მონაწილეობს ზოგიერთი ამინომჟავის წარმოქმნაში.

ფოსფორი მონაწილეობს დიდი რაოდენობით არსებითი ნაერთების ფორმირებაში, როგორიცაა ნუკლეოტიდები, ზოგიერთი ფერმენტი, AMP, ATP, ADP.

და მხოლოდ ულტრამიკროელემენტების როლი ჯერ კიდევ აბსოლუტურად უცნობია.

მაგრამ მხოლოდ უჯრედის არაორგანული ნივთიერებები ვერ აქცევდა მას სრულყოფილს და ცოცხალს. ორგანული ნივთიერებები მათზე არანაკლებ მნიშვნელოვანია.

მათ შორისაა ნახშირწყლები, ლიპიდები, ფერმენტები, პიგმენტები, ვიტამინები და ჰორმონები.

ნახშირწყლები იყოფა მონოსაქარიდებად, დისაქარიდებად, პოლისაქარიდებად და ოლიგოსაქარიდებად. მონო-დი- და პოლისაქარიდები არის ენერგიის ძირითადი წყარო უჯრედისა და სხეულისთვის, მაგრამ წყალში უხსნადი ოლიგოსაქარიდები ერთმანეთთან აკავშირებს შემაერთებელ ქსოვილს და იცავს უჯრედებს უარყოფითი გარეგანი ზემოქმედებისგან.

ლიპიდები იყოფა სათანადო ცხიმებად და ლიპოიდებად - ცხიმის მსგავს ნივთიერებებად, რომლებიც ქმნიან ორიენტირებულ მოლეკულურ შრეებს.

ფერმენტები არის კატალიზატორები, რომლებიც აჩქარებენ ბიოქიმიურ პროცესებს ორგანიზმში. გარდა ამისა, ფერმენტები ამცირებენ მოხმარებული ენერგიის რაოდენობას მოლეკულისთვის რეაქტიულობის მისაცემად.

ვიტამინები აუცილებელია ამინომჟავების და ნახშირწყლების ჟანგვის რეგულირებისთვის, ასევე სრული ზრდისა და განვითარებისთვის.

ჰორმონები აუცილებელია ორგანიზმის სიცოცხლის დასარეგულირებლად.

დღესდღეობით პერიოდული ცხრილის მრავალი ქიმიური ელემენტი აღმოაჩინეს და იზოლირებულია მათი სუფთა სახით და მათი მეხუთედი გვხვდება ყველა ცოცხალ ორგანიზმში. ისინი, აგურის მსგავსად, ორგანული და არაორგანული ნივთიერებების ძირითადი კომპონენტებია.

რა ქიმიური ელემენტებია უჯრედის ნაწილი, რომელი ნივთიერებების ბიოლოგიის მიხედვით შეიძლება ვიმსჯელოთ მათი არსებობის სხეულში - ამ ყველაფერს მოგვიანებით განვიხილავთ სტატიაში.

როგორია ქიმიური შემადგენლობის მუდმივობა

ორგანიზმში სტაბილურობის შესანარჩუნებლად, თითოეულმა უჯრედმა უნდა შეინარჩუნოს მისი თითოეული კომპონენტის კონცენტრაცია მუდმივ დონეზე. ამ დონეს განსაზღვრავს სახეობები, ჰაბიტატი, გარემო ფაქტორები.

პასუხის გასაცემად, თუ რა ქიმიური ელემენტებია უჯრედის ნაწილი, აუცილებელია ნათლად გვესმოდეს, რომ ნებისმიერი ნივთიერება შეიცავს პერიოდული ცხრილის რომელიმე კომპონენტს.

ზოგჯერ ჩვენ ვსაუბრობთ უჯრედში გარკვეული ელემენტის შემცველობის მეასედ და მეათასედ პროცენტზე, მაგრამ ამავდროულად, დასახელებული რიცხვის მინიმუმ მეათასედი ნაწილით ცვლილება უკვე შეიძლება სერიოზული შედეგები მოჰყვეს სხეულს.

ადამიანის უჯრედის 118 ქიმიური ელემენტიდან მინიმუმ 24 უნდა იყოს. არ არსებობს ისეთი კომპონენტები, რომლებიც ცოცხალ ორგანიზმში იქნებოდა, მაგრამ არ იყო ბუნების უსულო ობიექტების ნაწილი. ეს ფაქტი ადასტურებს ეკოსისტემაში მცხოვრებსა და არცხოვრებას შორის მჭიდრო კავშირს.

უჯრედის შემადგენელი სხვადასხვა ელემენტების როლი

რა არის ქიმიური ელემენტები, რომლებიც ქმნიან უჯრედს? მათი როლი ორგანიზმის სიცოცხლეში, უნდა აღინიშნოს, პირდაპირ დამოკიდებულია გაჩენის სიხშირეზე და ციტოპლაზმაში მათ კონცენტრაციაზე. თუმცა, უჯრედში ელემენტების განსხვავებული შემცველობის მიუხედავად, თითოეული მათგანის მნიშვნელობა თანაბრად მაღალია. რომელიმე მათგანის დეფიციტმა შეიძლება გამოიწვიოს ორგანიზმზე მავნე ზემოქმედება, მეტაბოლიზმის ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიოქიმიური რეაქციების გამორთვა.

ჩამოთვლის რა ქიმიური ელემენტებია ადამიანის უჯრედის ნაწილი, უნდა აღვნიშნოთ სამი ძირითადი ტიპი, რომელსაც ქვემოთ განვიხილავთ:

უჯრედის ძირითადი ბიოგენური ელემენტები

გასაკვირი არ არის, რომ ელემენტები O, C, H, N ბიოგენურია, რადგან ისინი ქმნიან ყველა ორგანულ და ბევრ არაორგანულ ნივთიერებას. შეუძლებელია წარმოიდგინო ცილები, ცხიმები, ნახშირწყლები ან ნუკლეინის მჟავები ორგანიზმისთვის ამ აუცილებელი კომპონენტების გარეშე.

ამ ელემენტების ფუნქციამ განსაზღვრა მათი მაღალი შემცველობა ორგანიზმში. ისინი ერთად შეადგენენ მშრალი სხეულის მთლიანი წონის 98%-ს. სხვაგვარად როგორ შეიძლება გამოვლინდეს ამ ფერმენტების აქტივობა?

1. ჟანგბადი. მისი შემცველობა უჯრედში არის მთლიანი მშრალი მასის დაახლოებით 62%. ფუნქციები: ორგანული და არაორგანული ნივთიერებების აგება, მონაწილეობა სასუნთქ ჯაჭვში;
2. Ნახშირბადის. მისი შემცველობა 20%-ს აღწევს. ძირითადი ფუნქცია: შედის ყველაში;
3. წყალბადი. მისი კონცენტრაცია შეადგენს 10%-ს. გარდა იმისა, რომ ეს ელემენტი ორგანული ნივთიერებებისა და წყლის შემადგენელი ნაწილია, ასევე მონაწილეობს ენერგეტიკულ გარდაქმნებში;
4. აზოტი. რაოდენობა არ აღემატება 3-5%-ს. მისი მთავარი როლი არის ამინომჟავების, ნუკლეინის მჟავების, ატფ-ის, მრავალი ვიტამინის, ჰემოგლობინის, ჰემოციაინის, ქლოროფილის ფორმირება.

ეს ის ქიმიური ელემენტებია, რომლებიც ქმნიან უჯრედს და ქმნიან ნორმალური ცხოვრებისათვის აუცილებელ ნივთიერებების უმეტესობას.

მაკროელემენტების მნიშვნელობა

მაკრონუტრიენტები ასევე დაგეხმარებათ იმის გარკვევაში, თუ რომელი ქიმიური ელემენტებია უჯრედის ნაწილი. ბიოლოგიის კურსიდან ირკვევა, რომ ძირითადის გარდა, მშრალი მასის 2% პერიოდული ცხრილის სხვა კომპონენტებისგან შედგება. ხოლო მაკროელემენტები მოიცავს მათ, რომელთა შემცველობა არ არის 0,01%-ზე დაბალი. მათი ძირითადი ფუნქციები წარმოდგენილია ცხრილის სახით.

ვიმედოვნებთ, რომ ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე ადვილია იმის დადგენა, თუ რომელი ქიმიური ელემენტებია უჯრედის ნაწილი და წარმოადგენს მაკროელემენტებს.

კვალი ელემენტები

არსებობს უჯრედის ისეთი კომპონენტებიც, რომელთა გარეშეც ორგანიზმი ნორმალურად ვერ ფუნქციონირებს, მაგრამ მათი შემცველობა ყოველთვის 0,01%-ზე ნაკლებია. განვსაზღვროთ რომელი ქიმიური ელემენტებია უჯრედის ნაწილი და მიეკუთვნება მიკროელემენტების ჯგუფს.

ორგანული და არაორგანული ნივთიერებები

გარდა ამისა, რა ქიმიური ელემენტები შედის უჯრედის შემადგენლობაში? პასუხების პოვნა უბრალოდ ორგანიზმში არსებული ნივთიერებების უმეტესობის სტრუქტურის შესწავლით შეიძლება. მათ შორის გამოიყოფა ორგანული და არაორგანული წარმოშობის მოლეკულები და თითოეულ ამ ჯგუფს აქვს ელემენტების ფიქსირებული ნაკრები თავის შემადგენლობაში.

ორგანული ნივთიერებების ძირითადი კლასებია ცილები, ნუკლეინის მჟავები, ცხიმები და ნახშირწყლები. ისინი მთლიანად აგებულია ძირითადი ბიოგენური ელემენტებისგან: მოლეკულის ჩონჩხი ყოველთვის წარმოიქმნება ნახშირბადისგან, ხოლო წყალბადი, ჟანგბადი და აზოტი რადიკალების ნაწილია. ცხოველებში პროტეინები დომინანტური კლასია, მცენარეებში კი პოლისაქარიდები.

არაორგანული ნივთიერებებია ყველა მინერალური მარილები და, რა თქმა უნდა, წყალი. უჯრედში არსებულ ყველა არაორგანულ ნივთიერებას შორის ყველაზე მეტია H 2 O, რომელშიც იხსნება დანარჩენი ნივთიერებები.

ყოველივე ზემოთქმული დაგეხმარებათ განსაზღვროთ რომელი ქიმიური ელემენტებია უჯრედის ნაწილი და მათი ფუნქციები ორგანიზმში თქვენთვის საიდუმლო აღარ იქნება.

წყალი.უჯრედის შემადგენელი არაორგანული ნივთიერებებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანია წყალი. მისი რაოდენობა უჯრედის მთლიანი მასის 60-დან 95%-მდეა. წყალი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს უჯრედების და ზოგადად ცოცხალი ორგანიზმების ცხოვრებაში. გარდა იმისა, რომ მათი შემადგენლობის ნაწილია, მრავალი ორგანიზმისთვის ის ასევე წარმოადგენს ჰაბიტატს.

წყლის როლი უჯრედში განისაზღვრება მისი უნიკალური ქიმიური და ფიზიკური თვისებებით, რომლებიც დაკავშირებულია ძირითადად მისი მოლეკულების მცირე ზომასთან, მისი მოლეკულების პოლარობასთან და წყალბადის ობლიგაციების ერთმანეთთან შექმნის უნართან.

წყალი, როგორც ბიოლოგიური სისტემების კომპონენტი, ასრულებს შემდეგ მნიშვნელოვან ფუნქციებს:

1. წყალი - უნივერსალური გამხსნელიპოლარული ნივთიერებებისთვის, როგორიცაა მარილები, შაქარი, ალკოჰოლი, მჟავები და ა.შ. წყალში ძალიან ხსნადი ნივთიერებები ე.წ. ჰიდროფილური.როდესაც ნივთიერება გადადის ხსნარში, მის მოლეკულებს ან იონებს ეძლევათ უფრო თავისუფლად გადაადგილების საშუალება; შესაბამისად იზრდება ნივთიერების რეაქტიულობა. სწორედ ამ მიზეზით ხდება უჯრედში ქიმიური რეაქციების უმეტესობა წყალხსნარებში. მისი მოლეკულები მონაწილეობენ მრავალ ქიმიურ რეაქციაში, მაგალითად, პოლიმერების წარმოქმნაში ან ჰიდროლიზში. ფოტოსინთეზის პროცესში წყალი არის ელექტრონის დონორი, წყალბადის იონების და თავისუფალი ჟანგბადის წყარო.
2. წყალი არ იხსნება და არ ერევა არაპოლარულ ნივთიერებებს, რადგან მას არ შეუძლია შექმნას წყალბადის ბმები მათთან. წყალში უხსნად ნივთიერებებს უწოდებენ ჰიდროფობიური.ჰიდროფობიური მოლეკულები ან მათი ნაწილები იხსნება წყლით და მისი თანდასწრებით იზიდავს ერთმანეთს. ასეთი ურთიერთქმედება მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მემბრანების სტაბილურობის უზრუნველსაყოფად, ისევე როგორც მრავალი ცილის მოლეკულის, ნუკლეინის მჟავების და მრავალი უჯრედული სტრუქტურის უზრუნველყოფაში.
3. წყალს აქვს მაღალი სპეციფიკა სითბოს ტევადობა.დიდი ენერგია სჭირდება წყალბადის ბმების გაწყვეტას, რომლებიც ატარებენ წყლის მოლეკულებს. ეს თვისება უზრუნველყოფს სხეულის თერმული ბალანსის შენარჩუნებას გარემოში ტემპერატურის მნიშვნელოვანი რყევებით. გარდა ამისა, წყალი განსხვავებულია მაღალი თბოგამტარობა,რაც საშუალებას აძლევს სხეულს შეინარჩუნოს იგივე ტემპერატურა მთელ მოცულობაში.
4. წყალი ხასიათდება აორთქლების მაღალი სითბო,ანუ მოლეკულების უნარი გაატარონ სითბოს მნიშვნელოვანი რაოდენობა სხეულის გაგრილებისას. წყლის ამ თვისების გამო, რომელიც ვლინდება ძუძუმწოვრებში ოფლიანობისას, ნიანგებსა და სხვა ცხოველებში თერმული ქოშინი, მცენარეებში ტრანსპირაცია, ხელს უშლის მათ გადახურებას.
5. წყალი არის ექსკლუზიურად მაღალი ზედაპირული დაძაბულობა.ეს თვისება ძალზე მნიშვნელოვანია ადსორბციული პროცესებისთვის, ქსოვილებში ხსნარების გადაადგილებისთვის (სისხლის მიმოქცევა, აღმავალი და დაღმავალი დენები მცენარეებში). ბევრი პატარა ორგანიზმისთვის, ზედაპირული დაძაბულობა მათ საშუალებას აძლევს ცურავდნენ ან სრიალდნენ წყლის ზედაპირზე.
6. წყალი უზრუნველყოფს ნივთიერებების მოძრაობაუჯრედში და სხეულში, ნივთიერებების შეწოვა და მეტაბოლური პროდუქტების გამოყოფა.
7. მცენარეებში წყალი განსაზღვრავს ტურგორიუჯრედებში და ზოგიერთ ცხოველში ასრულებს მხარდაჭერის ფუნქციებიარის ჰიდროსტატიკური ჩონჩხი (მრგვალი და ანელიდები, ექინოდერმები).
8. წყალი განუყოფელი ნაწილია საპოხი სითხეები(სინოვიალური - ხერხემლიანების სახსრებში, პლევრალური - პლევრის ღრუში, პერიკარდიული - პერიკარდიულ პარკში) და ლორწოს(აადვილებს ნივთიერებების მოძრაობას ნაწლავებში, ქმნის ტენიან გარემოს სასუნთქი გზების ლორწოვან გარსებზე). ეს არის ნერწყვის, ნაღვლის, ცრემლების, სპერმის და ა.შ.

მინერალური მარილები.არაორგანული ნივთიერებები უჯრედში, წყლის გარდა, პრეცპავლევის მინერალური მარილები.წყალხსნარში მარილების მოლეკულები იშლება კატიონებად და ანიონებად. ყველაზე მნიშვნელოვანია კათიონები (K +, Na +, Ca 2+, Mg: +, NH 4 +) და ანიონები (C1, H 2 P0 4 -, HP0 4 2-, HC0 3 -, NO3 2--, SO 4 2-) არა მხოლოდ შინაარსი, არამედ უჯრედში იონების თანაფარდობაც აუცილებელია.

განსხვავება კათიონებისა და ანიონების რაოდენობას შორის ზედაპირზე და უჯრედის შიგნით უზრუნველყოფს კლებას პოტენციური მოქმედება,რა უდევს საფუძვლად ნერვული და კუნთოვანი აგზნების გაჩენას. მემბრანის სხვადასხვა მხარეს იონების კონცენტრაციის განსხვავება განპირობებულია მემბრანის მეშვეობით ნივთიერებების აქტიური გადაცემით, ასევე ენერგიის გარდაქმნით.

უჯრედი არის ცოცხალი არსების ელემენტარული ერთეული, რომელსაც აქვს ორგანიზმის ყველა მახასიათებელი: გამრავლების, ზრდის, ნივთიერებებისა და ენერგიის გარემოსთან გაცვლის უნარი, გაღიზიანებადობა და ქიმიური შემადგენლობის მუდმივობა.
მაკროელემენტები – ელემენტები, რომელთა რაოდენობა უჯრედში შეადგენს სხეულის წონის 0,001%-მდე. მაგალითებია ჟანგბადი, ნახშირბადი, აზოტი, ფოსფორი, წყალბადი, გოგირდი, რკინა, ნატრიუმი, კალციუმი და ა.შ.
კვალი ელემენტები - ელემენტები, რომელთა რაოდენობა უჯრედში შეადგენს სხეულის წონის 0,001%-დან 0,000001%-მდე. მაგალითებია ბორი, სპილენძი, კობალტი, თუთია, იოდი და ა.შ.
ულტრამიკროელემენტები არის ელემენტები, რომელთა შემცველობა უჯრედში არ აღემატება სხეულის წონის 0,000001%-ს. მაგალითებია ოქრო, ვერცხლისწყალი, ცეზიუმი, სელენი და ა.შ.

2. შეადგინეთ „უჯრედული ნივთიერებების“ დიაგრამა.

3. რაზე მიუთითებს ცოცხალი და უსულო ბუნების ელემენტარული ქიმიური შემადგენლობის მსგავსების მეცნიერული ფაქტი?
ეს მიუთითებს ცხოველური და უსულო ბუნების საერთოობაზე.

არაორგანული ნივთიერებები. წყლისა და მინერალების როლი უჯრედის ცხოვრებაში.
1. მიეცით ცნებების განმარტებები.
არაორგანული ნივთიერებებია წყალი, მინერალური მარილები, მჟავები, ანიონები და კათიონები, რომლებიც გვხვდება როგორც ცოცხალ, ისე არაცოცხალ ორგანიზმებში.
წყალი ბუნებაში ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული არაორგანული ნივთიერებაა, რომლის მოლეკულა შედგება ორი წყალბადის ატომისა და ერთი ჟანგბადის ატომისგან.

2. დახაზეთ წყლის სტრუქტურის სქემა.

3. წყლის მოლეკულების სტრუქტურის რა თავისებურებები ანიჭებს მას უნიკალურ თვისებებს, რომელთა გარეშე სიცოცხლე შეუძლებელია?
წყლის მოლეკულის სტრუქტურას ქმნის წყალბადის ორი ატომი და ერთი ჟანგბადის ატომი, რომლებიც ქმნიან დიპოლს, ანუ წყალს აქვს ორი პოლარობა „+“ და „-“. დაითხოვოს ქიმიკატები. გარდა ამისა, წყლის დიპოლები წყალბადით არის დაკავშირებული ერთმანეთთან, რაც უზრუნველყოფს მის უნარს იყოს აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობაში, ასევე დაითხოვოს ან არ დაითხოვოს სხვადასხვა ნივთიერებები.

4. შეავსეთ ცხრილი „წყლისა და მინერალების როლი უჯრედში“.

5. რა მნიშვნელობა აქვს უჯრედის შიდა გარემოს შედარებით მუდმივობას მისი სასიცოცხლო აქტივობის პროცესების უზრუნველყოფაში?
უჯრედის შიდა გარემოს მუდმივობას ჰომეოსტაზი ეწოდება. ჰომეოსტაზის დარღვევა იწვევს უჯრედის დაზიანებას ან მის სიკვდილს, უჯრედში მუდმივად ხდება პლასტიკური მეტაბოლიზმი და ენერგიის ცვლა, ეს არის ნივთიერებათა ცვლის ორი კომპონენტი და ამ პროცესის დარღვევა იწვევს მთელი ორგანიზმის დაზიანებას ან სიკვდილს.

6. რა არის ცოცხალი ორგანიზმების ბუფერული სისტემების დანიშნულება და როგორია მათი ფუნქციონირების პრინციპი?
ბუფერული სისტემები ინარჩუნებენ გარემოს გარკვეულ pH მნიშვნელობას (მჟავიანობის ინდექსს) ბიოლოგიურ სითხეებში. მოქმედების პრინციპია, რომ გარემოს pH დამოკიდებულია ამ გარემოში პროტონების კონცენტრაციაზე (H+). ბუფერულ სისტემას შეუძლია პროტონების შთანთქმა ან დონაცია, რაც დამოკიდებულია გარემოში მათი გარედან შეღწევის ან, პირიქით, გარემოდან მოცილების მიხედვით, ხოლო pH არ შეიცვლება. ბუფერული სისტემების არსებობა აუცილებელია ცოცხალ ორგანიზმში, ვინაიდან pH შეიძლება მნიშვნელოვნად შეიცვალოს გარემო პირობების ცვლილების გამო და ფერმენტების უმეტესობა მუშაობს მხოლოდ გარკვეული pH მნიშვნელობით.
ბუფერული სისტემების მაგალითები:
კარბონატ-ჰიდროკარბონატი (Na2CO3 და NaHCO3 ნარევი)
ფოსფატი (K2HPO4 და KH2PO4 ნარევი).

ორგანული ნივთიერებები. ნახშირწყლების, ლიპიდების და ცილების როლი უჯრედის ცხოვრებაში.
1. მიეცით ცნებების განმარტებები.
ორგანული ნივთიერებები არის ნივთიერებები, რომლებიც აუცილებლად შეიცავს ნახშირბადს; ისინი ცოცხალი ორგანიზმების ნაწილია და მხოლოდ მათი მონაწილეობით ყალიბდებიან.
ცილები არის მაღალმოლეკულური ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც შედგება ალფა-ამინომჟავებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ჯაჭვში პეპტიდური კავშირით.
ლიპიდები არის ბუნებრივი ორგანული ნაერთების ფართო ჯგუფი, მათ შორის ცხიმები და ცხიმის მსგავსი ნივთიერებები. მარტივი ლიპიდური მოლეკულები შედგება ალკოჰოლისა და ცხიმოვანი მჟავებისგან, რთული ლიპიდები შედგება ალკოჰოლისგან, მაღალი მოლეკულური წონის ცხიმოვანი მჟავებისგან და სხვა კომპონენტებისგან.
ნახშირწყლები არის ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს კარბონილს და რამდენიმე ჰიდროქსილის ჯგუფს და სხვაგვარად უწოდებენ შაქარს.

2. ცხრილში შეიყვანეთ გამოტოვებული ინფორმაცია „უჯრედის ორგანული ნივთიერებების სტრუქტურა და ფუნქციები“.

3. რა იგულისხმება ცილის დენატურაციაში?
ცილის დენატურაცია არის ცილის ბუნებრივი სტრუქტურის დაკარგვა.

ნუკლეინის მჟავები, ATP და უჯრედის სხვა ორგანული ნაერთები.
1. მიეცით ცნებების განმარტებები.
ნუკლეინის მჟავები არის ბიოპოლიმერები, რომლებიც შედგება მონომერებისგან - ნუკლეოტიდებისგან.
ATP არის ნაერთი, რომელიც შედგება აზოტოვანი ბაზის ადენინის, რიბოზას ნახშირწყლებისა და სამი ფოსფორის მჟავის ნარჩენებისგან.
ნუკლეოტიდი არის ნუკლეინის მჟავას მონომერი, რომელიც შედგება ფოსფატის ჯგუფის, ხუთნახშირბადოვანი შაქრისგან (პენტოზა) და აზოტოვანი ფუძისგან.
მაკროერგიული ბმა არის კავშირი ATP-ში ფოსფორის მჟავის ნარჩენებს შორის.
კომპლემენტარულობა არის ნუკლეოტიდების სივრცითი ურთიერთშესაბამისობა.

2. დაამტკიცეთ, რომ ნუკლეინის მჟავები ბიოპოლიმერებია.
ნუკლეინის მჟავები შედგება დიდი რაოდენობით განმეორებადი ნუკლეოტიდებისგან და აქვთ ნახშირბადის მასა 10000-დან რამდენიმე მილიონამდე.

3. აღწერეთ ნუკლეოტიდის მოლეკულის სტრუქტურული თავისებურებები.
ნუკლეოტიდი არის სამი კომპონენტის ნაერთი: ფოსფორის მჟავის ნარჩენი, ხუთნახშირბადიანი შაქარი (რიბოზა) და ერთ-ერთი აზოტოვანი ნაერთი (ადენინი, გუანინი, ციტოზინი, თიმინი ან ურაცილი).

4. როგორია დნმ-ის მოლეკულის აგებულება?
დნმ არის ორმაგი სპირალი, რომელიც შედგება მრავალი ნუკლეოტიდისგან, რომლებიც თანმიმდევრულად არიან დაკავშირებული ერთმანეთთან კოვალენტური ბმების გამო ერთის დეზოქსირიბოზასა და სხვა ნუკლეოტიდის ფოსფორმჟავას ნარჩენებს შორის. აზოტოვანი ფუძეები, რომლებიც განლაგებულია ერთი ჯაჭვის ხერხემლის ერთ მხარეს, კომპლემენტარობის პრინციპით უკავშირდება H- ბმებით მეორე ჯაჭვის აზოტოვან ფუძეებს.

5. კომპლემენტარობის პრინციპის გამოყენებით ააგეთ დნმ-ის მეორე ჯაჭვი.
T-A-T-C-A-G-A-C-C-T-A-C
ა-თ-ა-გ-თ-ც-თ-გ-გ-ა-თ-გ.

6. რა არის დნმ-ის ძირითადი ფუნქციები უჯრედში?
დნმ-ში ოთხი ტიპის ნუკლეოტიდის დახმარებით ფიქსირდება უჯრედში არსებული ყველა მნიშვნელოვანი ინფორმაცია ორგანიზმის შესახებ, რომელიც გადაეცემა მომდევნო თაობებს.

7. რით განსხვავდება რნმ-ის მოლეკულა დნმ-ის მოლეკულისგან?
რნმ არის დნმ-ზე პატარა ერთი ჯაჭვი. ნუკლეოტიდები შეიცავს შაქრის რიბოზას და არა დეზოქსირიბოზას, როგორც დნმ-ში. აზოტოვანი ფუძე, თიმინის ნაცვლად, არის ურაცილი.

8. რა არის საერთო დნმ-ისა და რნმ-ის მოლეკულების აგებულებაში?
ორივე რნმ და დნმ არის ბიოპოლიმერები, რომლებიც შედგება ნუკლეოტიდებისგან. ნუკლეოტიდებში საერთო სტრუქტურაა ფოსფორმჟავას ნარჩენების და ადენინის, გუანინის და ციტოზინის ბაზების არსებობა.

9. შეავსეთ ცხრილი „რნმ-ის ტიპები და მათი ფუნქციები უჯრედში“.

10. რა არის ATP? რა როლი აქვს მას უჯრედში?
ATP - ადენოზინის ტრიფოსფატი, მაკროერგიული ნაერთი. მისი ფუნქციებია უჯრედში ენერგიის უნივერსალური მცველი და მატარებელი.

11. როგორია ATP მოლეკულის აგებულება?
ATP შედგება ფოსფორის მჟავის, რიბოზის და ადენინის სამი ნარჩენებისგან.

12. რა არის ვიტამინები? რა ორ დიდ ჯგუფად იყოფა ისინი?
ვიტამინები ბიოლოგიურად აქტიური ორგანული ნაერთებია, რომლებიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მეტაბოლურ პროცესებში. ისინი იყოფა წყალში ხსნად (C, B1, B2 და სხვ.) და ცხიმში ხსნად (A, E და სხვ.).

13. შეავსეთ ცხრილი „ვიტამინები და მათი როლი ადამიანის ორგანიზმში“.

გაკვეთილი #2

გაკვეთილის თემა : უჯრედის არაორგანული ნივთიერებები.

გაკვეთილის მიზანი: უჯრედის არაორგანული ნივთიერებების შესახებ ცოდნის გაღრმავება.

გაკვეთილის მიზნები:

საგანმანათლებლო: განვიხილოთ წყლის მოლეკულების სტრუქტურული მახასიათებლები უჯრედის ცხოვრებაში მის უმნიშვნელოვანეს როლთან დაკავშირებით, გამოავლინეთ წყლისა და მინერალური მარილების როლი ცოცხალი ორგანიზმების ცხოვრებაში;

განვითარება: გააგრძელოს მოსწავლეთა ლოგიკური აზროვნების განვითარება, გააგრძელოს ინფორმაციის სხვადასხვა წყაროსთან მუშაობის უნარ-ჩვევების ჩამოყალიბება;

საგანმანათლებლო: გააგრძელოს მეცნიერული მსოფლმხედველობის ჩამოყალიბება, ბიოლოგიურად განათლებული პიროვნების აღზრდა; პიროვნების მორალური და იდეოლოგიური საფუძვლების ჩამოყალიბება და განვითარება; გააგრძელოს ეკოლოგიური ცნობიერების ჩამოყალიბება, ბუნების სიყვარულის აღზრდა;

აღჭურვილობა: მულტიმედიური აპლიკაცია სახელმძღვანელოსთვის, პროექტორი, კომპიუტერი, დავალების ბარათები,სქემა "ელემენტები.უჯრედის ნივთიერებები". საცდელი მილები, ჭიქა, ყინული, სპირტიანი ნათურა, სუფრის მარილი, ეთილის სპირტი, საქაროზა, მცენარეული ზეთი.

Ძირითადი ცნებები: დიპოლი, ჰიდროფილურობა, ჰიდროფობიურობა, კათიონები, ანიონები.

გაკვეთილის ტიპი : კომბინირებული

სწავლების მეთოდები: რეპროდუქციული, ნაწილობრივ საძიებო, ექსპერიმენტული.

მოსწავლეებმა უნდა:

Ვიცი ძირითადი ქიმიური ელემენტები და ნაერთები, რომლებიც ქმნიან უჯრედს;

Შეძლებს ახსნას არაორგანული ნივთიერებების მნიშვნელობა სასიცოცხლო პროცესებში.

გაკვეთილის სტრუქტურა

1. საორგანიზაციო მომენტი

მოგესალმებით, მზადება სამუშაოსთვის.

გაკვეთილის დასაწყისში და ბოლოს ტარდება გონებრივი დათბობა. მისი მიზანია მოსწავლეთა ემოციური მდგომარეობის განსაზღვრა. თითოეულ მოსწავლეს ეძლევა ექვსი სახის ფირფიტა - ემოციური მდგომარეობის განსაზღვრის სკალა (სურ. 1). თითოეული მოსწავლე სახის ქვეშ აყენებს ტკიპას, რომლის გამომეტყველებაც მის განწყობას ასახავს.

2. მოსწავლეთა ცოდნის შემოწმება

ტესტი "უჯრედის ქიმიური შემადგენლობა" (დანართი)

3. მიზნის დასახვა და მოტივაცია

"წყალი! არც გემო გაქვს, არც ფერი, არც სუნი, ვერ დაგიხასიათებ. ადამიანი სიამოვნებს შენით, არ ესმის რა ხარ სინამდვილეში. ვერ იტყვი, რომ შენ ხარ საჭირო სიცოცხლისთვის, შენ თვითონ სიცოცხლე ხარ. თქვენ ყველგან და ყველგან აძლევთ ნეტარების განცდას, რომლის გაგებაც ვერცერთი ჩვენი გრძნობისთვის არ შეიძლება. შენ გვაძლევ ძალას. შენი წყალობა აცოცხლებს ჩვენი გულის გამხმარ შადრევნებს. თქვენ ხართ ყველაზე დიდი სიმდიდრე მსოფლიოში. შენ ხარ სიმდიდრე, რომლის შეშინებაც ადვილად შეიძლება, მაგრამ ჩვენ გვაძლევს ასეთ მარტივ და ძვირფას ბედნიერებას, ”- ეს აღფრთოვანებული ჰიმნი წყალზე დაწერა ფრანგმა მწერალმა და მფრინავმა ანტუან დე სენტ-ეგზიუპერიმ, რომელსაც წყურვილის გრძნობა მოუწია. ცხელ უდაბნოში.

ამ მშვენიერი სიტყვებით ვიწყებთ გაკვეთილს, რომლის მიზანია გავაფართოვოთ წყლის გაგება - ნივთიერება, რომელმაც შექმნა ჩვენი პლანეტა.

1. განახლება

რა მნიშვნელობა აქვს წყალს ადამიანის ცხოვრებაში?

(მოსწავლე პასუხობს წყლის მნიშვნელობას ადამიანის ცხოვრებაში0

1. ახალი მასალის პრეზენტაცია.

წყალი არის ყველაზე გავრცელებული არაორგანული ნივთიერება ცოცხალ ორგანიზმებში, მისი არსებითი კომპონენტი, მრავალი ორგანიზმის ჰაბიტატი და უჯრედის მთავარი გამხსნელი.

მ.დუდნიკის ლექსის სტრიქონები:

ისინი ამბობენ, რომ წყლის ოთხმოცი პროცენტი არის ადამიანი,

წყლიდან დავამატებ მის მშობლიურ მდინარეებს,

წყლიდან დავამატებ წვიმებს, რომლებიც მას დასალევად მისცეს,

წყლიდან დავამატებ, წყაროების უძველესი წყლიდან,

საიდანაც ბაბუები და ბაბუები სვამდნენ.

წყლის შემცველობის მაგალითები სხეულის სხვადასხვა უჯრედებში:

ახალგაზრდა ადამიანის ან ცხოველის სხეულში - უჯრედის მასის 80%;

ძველი ორგანიზმის უჯრედებში - 60%

თავის ტვინში - 85%;

კბილის მინანქრის უჯრედებში - 10-15%.

წყლის 20%-ის დაკარგვით ადამიანი კვდება.

განვიხილოთ წყლის მოლეკულის სტრუქტურა:

H2O - მოლეკულური ფორმულა,

Н–О–Н – სტრუქტურული ფორმულა,

წყლის მოლეკულას აქვს კუთხოვანი სტრუქტურა: ის არის ტოლფერდა სამკუთხედი, რომლის მწვერვალის კუთხეა 104,5°.

წყლის მოლეკულური წონა ორთქლის მდგომარეობაში არის 18 გ/მოლი. თუმცა, თხევადი წყლის მოლეკულური წონა უფრო მაღალია. ეს მიუთითებს იმაზე, რომ თხევად წყალში არის წყალბადის ბმებით გამოწვეული მოლეკულების ასოციაცია.

რა როლი აქვს წყალს უჯრედში?

მოლეკულების მაღალი პოლარობის გამო, წყალი არის სხვა პოლარული ნაერთების გამხსნელი თანაბარი გარეშე. უფრო მეტი ნივთიერება იხსნება წყალში, ვიდრე ნებისმიერ სხვა სითხეში. ამიტომაც ხდება მრავალი ქიმიური რეაქცია უჯრედის წყლის გარემოში. წყალი ხსნის მეტაბოლურ პროდუქტებს და შლის მათ უჯრედიდან და მთლიანად ორგანიზმიდან.

წყალს აქვს მაღალი სითბოსუნარიანობა, ე.ი. სითბოს შთანთქმის უნარი. საკუთარი ტემპერატურის მინიმალური ცვლილებით, მნიშვნელოვანი რაოდენობით სითბო გამოიყოფა ან შეიწოვება. ამის გამო ის იცავს უჯრედს ტემპერატურის უეცარი ცვლილებებისგან. ვინაიდან დიდი რაოდენობით სითბო იხარჯება წყლის აორთქლებაზე, წყლის აორთქლებით ორგანიზმებს შეუძლიათ დაიცვან თავი გადახურებისგან (მაგალითად, ოფლიანობის დროს).

წყალს აქვს მაღალი თბოგამტარობა. ეს თვისება ქმნის სხეულის ქსოვილებს შორის სითბოს თანაბრად განაწილების უნარს.

წყალი ბუნების ერთ-ერთი მთავარი ნივთიერებაა, რომლის გარეშეც შეუძლებელია მცენარეების, ცხოველებისა და ადამიანების ორგანული სამყაროს განვითარება. სადაც არის, იქ არის სიცოცხლე.

გამოცდილების დემონსტრირება. შეადგინეთ ცხრილი მოსწავლეებთან ერთად.

ა) წყალში გავხსნათ შემდეგი ნივთიერებები: სუფრის მარილი, ეთილის სპირტი, საქაროზა, მცენარეული ზეთი.

რატომ იხსნება ზოგიერთი ნივთიერება წყალში, ზოგი კი არა?

მოცემულია ჰიდროფილური და ჰიდროფობიური ნივთიერებების კონცეფცია.

ჰიდროფილური ნივთიერებები არის ნივთიერებები, რომლებიც წყალში ძალიან ხსნადია.

ჰიდროფობიური ნივთიერებები არის ნივთიერებები, რომლებიც ცუდად იხსნება წყალში.

ბ) ჩაყარეთ ყინულის ნაჭერი ჭიქა წყალში.

რას იტყვით წყლისა და ყინულის სიმკვრივეზე?

სახელმძღვანელოს ჯგუფებში გამოყენებით, თქვენ უნდა შეავსოთ ცხრილი "მინერალური მარილები". სამუშაოს ბოლოს ხდება ცხრილში შეტანილი მონაცემების განხილვა.

ბუფერირება - უჯრედის უნარი შეინარჩუნოს სუსტად ტუტე გარემოს შედარებითი მუდმივობა.

1. შესწავლილი მასალის კონსოლიდაცია.

ბიოლოგიური პრობლემების ჯგუფურად გადაჭრა.

დავალება 1.

ზოგიერთი დაავადების დროს სისხლში შეჰყავთ სუფრის მარილის 0,85%-იანი ხსნარი, რომელსაც ფიზიოლოგიური ხსნარი ეწოდება. გამოთვალეთ: ა) რამდენი გრამი წყალი და მარილი უნდა მიიღოთ 5 კგ მარილის მისაღებად; ბ) რამდენი გრამი მარილი შეჰყავთ ორგანიზმში 400 გ მარილის შეყვანისას.

დავალება 2.

სამედიცინო პრაქტიკაში კალიუმის პერმანგანატის 0,5%-იანი ხსნარი გამოიყენება ჭრილობების დასაბანად და გარგარისთვის. რა მოცულობის გაჯერებული ხსნარი (შეიცავს 6,4 გ ამ მარილს 100 გ წყალში) და სუფთა წყალი უნდა მივიღოთ 1 ლიტრი 0,5% ხსნარის მოსამზადებლად (ρ = 1 გ/სმ. 3 ).

ვარჯიში.

დაწერეთ კინკვაინური თემა: წყალი

1. საშინაო დავალება: პუნქტი 2.3

მოიძიეთ ლიტერატურულ ნაწარმოებებში წყლის თვისებებისა და თვისებების, მისი ბიოლოგიური მნიშვნელობის აღწერის მაგალითები.

სქემა "ელემენტები. უჯრედის ნივთიერებები"

საცნობარო მონახაზი გაკვეთილისთვის