Органические и неорганические вещества клетки

1.

ОРГАНИЧЕСКИЕ
И
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ
ВЕЩЕСТВА
КЛЕТКИ

2.

Цель урока:
углубить знания о химическом составе клетки:
органических и неорганических веществах, их роли
в клетке
План урока:
неорганические соединения - вода, соли; их роль в
процессе обеспечения жизнедеятельности клетки
органические вещества: белки, строение и функции;
углеводы, липиды - структурные элементы клетки и
источники энергии

3.

В СОСТАВ ЖИВОЙ КЛЕТКИ
ВХОДИТ ПОЧТИ ВСЯ ТАБЛИЦА
Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА

4.

5.

Элементы клетки
Макроэлементы
(98 %)
Микроэлементы
(1,9%)
Ультрамикроэлементы
(0,1%)

6.

7.

8.

9.

10.

ЗНАЧЕНИЕ МИКРО И
УЛЬТРАМИКРОЭЛЕМЕНТОВ:
Fe

11.

Ca – формирует костную ткань

12.

13.

Mg - основа хлорофилла и ферментов у животных

14.

I – в составе
тироксина

15.

F – в составе
зубной эмали

16.

Неорганические
вещества
Органические
вещества
16

17.

18.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ
Органические
вещества
Неорганические
вещества
Белки
Жиры
Углеводы
Органические
кислоты
Вода
Газы
Нуклеиновые
кислоты
Минеральные
соли
Микроэлементы
Макроэлементы

19.

20.

Химические соединения, содержащиеся в
живых организмах:
Неорганические вещества клетки
Вода
75 – 85 %
Минеральные
соли
1 – 1,5 %

21.

ВОДА – САМОЕ РАСПРОСТРАНЕННОЕ
ВЕЩЕСТВО (80% МАССЫ ТЕЛА)

22.

В клетках эмали зубов – 10%
В клетках головного мозга –
85%
В клетках стекловидного тела глаза – 90%

23.

Высокое содержание воды в клетке важнейшее условие ее деятельности.
При потере большей части воды многие
организмы гибнут, а ряд одноклеточных и даже
многоклеточных организмов временно утрачивают
все признаки жизни (анабиоз):
При потере воды до 2% массы тела (1-1,5 л)
появляется жажда, при утрате 6-8% наступает
полуобморочное состояние,
При нехватке 10% появляются галлюцинации,
нарушается глотание.
При потере воды в объеме 12 % от массы тела, человек
погибает.

24.

Почти все живые существа состоят в основном из воды. Вода
уникальна – в молекуле воды один атом кислорода ковалентно
связан с двумя атомами водорода. Молекула воды полярна
(диполь). Положительные заряды сосредоточены у атомов
водорода, т.к. кислород электроотрицательнее водорода.
Отрицательно заряженный атом кислорода одной молекулы
воды притягивается к положительно заряженному атому
водорода другой молекулы с образованием водородной связи.

25.

Свойства воды довольно необычны и связаны с малыми
размерами молекулы воды, с полярностью ее молекул и с их
способностью соединяться друг с другом водородными
связями.

26.

Биологические функции воды:
1.Вода – универсальный растворитель
По отношению к воде все вещества клетки разделяются на две группы:
гидрофильные– «любящие воду»:вещества, хорошо растворимые в воде – соли,
сахара, аминокислоты) и
гидрофобные – «боящиеся воды»: практически нерастворимые в воде – жиры.
2.Вода – среда для транспорта веществ
3. Вода выполняет терморегуляторную функцию в
живых организмах
4. Вода – реагент
5. Структурная
функция
Цитоплазма клеток
содержит от 60 до 95 %
воды, и именно она
придает
клеткам их нормальную
форму.

27.

В КЛЕТКАХ КАКИХ РАСТЕНИЙ И
ЖИВОТНЫХ САМОЕ БОЛЬШОЕ
КОЛИЧЕСТВО ВОДЫ?

28.

Минеральные соли – представляют собой ионные соединения.
Они образованны катионами калия, натрия, магния и иных
металлов и анионами соляной, угольной, серной, фосфорной
кислот.
Формы кристаллов солей кальция в клетках растений

29.

ДЛЯ ПРОЦЕССОВ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ
НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫ

30.

Минеральные соли
В виде катионов:
В виде анионов:
На что влияют
Обеспечивают важнейшее
свойство живых организмов –
раздражимость
Обуславливают сцепление
клеток между собой
Обеспечивают буферность
( поддержание слабощелочной
реакции своего содержимого
на постоянном уровне)

31.

ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ СОЛЕЙ ВНУТРИ
КЛЕТКИ ЗАВИСЯТ БУФЕРНЫЕ СВОЙСТВА
КЛЕТКИ

32.

ЗНАЧЕНИЕ ИОНОВ СОЛЕЙ
Разность между количеством катионов и анионов на
поверхности и внутри клетки обеспечивает
возникновение потенциала действия, что лежит в
основе возникновения нервного и мышечного
возбуждения.
Разностью концентрации ионов по разные стороны
мембраны обусловлен активный перенос веществ
через мембрану, а также преобразование энергии.

33.

СОДЕРЖАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ

34.

ХЛОР

35.

ЖЕЛЕЗО

36.

ФТОР

37.

КАЛИЙ

38.

ВЫВОД:
1.
2.
3.
4.
В состав клетки входят два класса веществ :
органические и неорганические
Из всех химических веществ воды в клетке
больше всего.
Минеральные вещества выполняют
важнейшие функции в клетках живых
организмов.
Человеку необходимо иметь разнообразный
рацион для нормальной работы клеток
всего организма.

39.

40.

Углеводы
0,2-2%
ОРГАНИЧЕСКИЕ
ВЕЩЕСТВА
КЛЕТКИ
Липиды (ЖИРЫ)
1-5%
Белки
10-20%
Нуклеиновые
кислоты
1-2%

41.

УГЛЕВОДЫ

42.

Углеводы – органические соединения, состоящие
из одной или многих молекул простых сахаров
Это вещества с общей формулой Сn(H2O)m
Выделяют группы углеводов:
простые
моносахариды
состоят из одной молекулы
●(СН2О)n
сложные
олигосахариды
●- ●состоят из 2-10
моносахаридов
полисахариды
●- ●- ●-●- ●состоят из 102-103
●- ●- ●- ●-●- ●-●- ● моносахаридов

43.

КЛАССИФИКАЦИЯ УГЛЕВОДОВ

44.

ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ:
Энергетическая – основная – при «сжигании»
простых сахаров и, в первую очередь, глюкозы,
организм получает основную часть
необходимой ему энергии.
Запасающая. Крахмал и гликоген играют роль
источников глюкозы, высвобождая ее по мере
необходимости.
Опорно-строительная. Н-р, целлюлоза образует
клеточную стенку растений; из хитина построен
панцирь насекомых.

45.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ УГЛЕВОДОВ

46.

47.

ЗАКОНЧИТЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ…
1. Фруктам придаёт сладкий вкус ………
2. Грудное молоко имеет сладковатый вкус
из - за
…….
3. В картофеле больше всего …….
4. Бумагу производят из ………
5. Много углеводов в …… …….

48.

ЛИПИДЫ – ЭТО НЕРАСТВОРИМЫЕ В ВОДЕ
ЖИРОПОДОБНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ВХОДЯЩИЕ В
СОСТАВ ВСЕХ ЖИВЫХ КЛЕТОК
В химическом строении большинство липидов
представляет собой сложные эфиры жирных
кислот и трехатомного спирта – глицерина и др. Состоят из С, Н и О
Содержание жира в клетке колеблется в пределах 5-15% от массы сухого
вещества. В клетках жировой ткани – до 90%. Накапливаясь в клетках,
служит запасным источником энергии

49.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИПИДОВ
ПРОСТЫЕ
Жирные кислоты
Жирные альдегиды
Жирные спирты
СЛОЖНЫЕ
Полярные
Фосфолипиды
Гликолипиды
Фосфогликолипиды
Нейтральные
Воски

50.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ:
Строительная – липиды вместе с белками входят в состав биологических
мембран.
Гормональная (регуляторная).
Энергетическая – при расщеплении липидов выделяется вдвое больше
энергии, чем при расщеплении углеводов.
Запасающая – значительная часть энергетических запасов организма
хранится в виде липидов. Жиры используются при недостатке питания.
Защитная - накапливаясь в виде подкожного жира, липиды выступают в
качестве термоизолятора. Жироподобные вещества покрывают эпидермис
растений и шерсть животных.
Участие в метаболизме. Н-р, производное холестерола, вит D
(противорахитовый фактор) играет ключевую роль в обмене кальция и
фосфора.
Источник воды. При окислении 100г жира образуется примерно 105г воды.
Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь и животных,
впадающих в длительную спячку.

51.

БЕЛКИ – основные вещества клетки
51

52.

БЕЛКИ – АЗОТОСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ
СОЕДИНЕНИЯ, МАКРОМОЛЕКУЛЫ(ПОЛИМЕРЫ),
МОНОМЕРОМ ЯВЛЯЕТСЯ АМИНОКИСЛОТА.

53.

ОБЩАЯ ФОРМУЛА ИХ ВЫГЛЯДИТ ТАК:
NH2 – CH – COOН
В состав белков входят 20 аминокислот
заменимые
синтезируются в организме
незаменимые
не м.б.синтезированы в организме,
должны поступать с пищей
Аминокислоты – амфотерные соединения, совмещающие свойства и кислоты
и основания. Этим обусловлена их способность взаимодействовать др.с др.
Соединяясь, молекулы аминокислот образуют связи между углеродом
кислотной и азотом основной групп. Такие связи называют пептидными:
NH2 – CH – COOH + NH2 – CH – COOH
R1
дипептид
R2
R1
R2
N2H – CH – C – N – CH – COOH +H2 O
O H
пептидная связь
Если соединяется много аминокислот (более 10), то получается полипептид

54.

СТРУКТУРА БЕЛКОВ

55.

СВОЙСТВА БЕЛКОВ:
Утрата белковой молекулой своей
структурной организации называется
денатурацией.
Восстановление природной структуры белка
называется ренатурацией.

56.

ФУНКЦИИ БЕЛКОВ:
Строительная (пластическая) – участвуют в образовании всех клеточных
мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур.
Каталитическая(ферментативная) – все биокатализаторы – ферменты –
вещества белковой природы – ускорители химических реакций (10-ки, 100ни тыс.раз)
Регуляторная – белки-гормоны, регулируют обмен веществ
Двигательная (сократительная)– сократительные белки, участвующие во всех
видах движения, к которым способны клетки и организмы.
Транспортная – присоединение химических элементов (О2 - гемоглобином)
или БАВ (гормонов) и переносе их к различным тканям и органам.
Защитная – образование антител, свертывание белка крови (при
проникновении в организм микроорганизмов или чужеродных белков в
лейкоцитах образуются антитела (безвредный, нетоксичный принцип «ключзамок») переваривающие эти антигены).
Энергетическая – белки служат источником энергии в клетке; при полном
расщеплении 1г белка образуется 17,6 кДж энергии.
Сигнальная – в поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков,
способных изменять свое третичное строение в ответ на действие факторов
внешней среды.

57.

57