Личные инструменты

2168
з математики

132
учня

168
для 11 класу

443
відкореговано


Вашій увазі

24638
уроків


Вода и ее роль в жизнедеятельности клетки

Гипермаркет знаний>>Биология>>Биология 10 класс>> Вода и ее роль в жизнедеятельности клетки


Вода и ее роль в жизнедеятельности клетки


1.    Какое строение имеет вода?
2.    Какое количество воды (в %) содержится в различных клетках?
3.    Какова роль воды в живых организмах?


Роль воды в клетке.

Вода — одно из самых распространенных веществ на нашей планете. В клетке в количественном отношении она также занимает первое место среди других химических соединений. Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды.

Вода в клетке находится в двух формах: свободной и связанной. Свободная вода находится в межклеточных пространствах, сосудах, вакуолях, полостях органов. Она служит для переноса веществ из окружающей среды в клетку и наоборот. Связанная вода входит в состав некоторых клеточных структур, находясь между молекулами белка, мембранами, волокнами, и соединена с некоторыми белками.

Вода выполняет различные функции: сохранение объема, упругости клетки, растворение различных веществ. Кроме того, в живых системах большая часть химических реакций протекает в водных растворах.

Вода обладает рядом свойств, имеющих исключительно важное значение для живых организмов.


Свойства воды.

Уникальные свойства воды определяются структурой ее молекулы. Молекула воды состоит из атома О, связанного с двумя атомами Н полярными ковалентными связями. Характерное расположение электронов в молекуле воды придает ей электрическую асимметрию. Более электроотрицательный атом кислорода притягивает электроны атомов водорода сильнее, в результате общие пары электронов смещены в молекуле воды в его сторону.

Поэтому, хотя молекула воды в целом не заряжена, каждый из двух атомов водорода обладает частично положительным зарядом (обозначаемым δ+), а атом кислорода несет частично отрицательный заряд (δ-). Молекула воды поляризована и является диполем (имеет два полюса) (рис. 6).

Частично отрицательный заряд атома кислорода одной молекулы воды притягивается частично положительными атомами водорода других молекул. Таким образом, каждая молекула воды стремится связаться водородной связью с четырьмя соседними молекулами воды (рис. 7).


Молекулы воды


Вода является хорошим растворителем.

Благодаря полярности молекул и способности образовывать водородные связи вода легко растворяет ионные соединения (соли, кислоты, основания). Хорошо растворяются в воде и некоторые неионные, но полярные соединения, т. е. в молекуле которых присутствуют заряженные (полярные) группы, например сахара, простые спирты, аминокислоты. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными (от греч. hygros— влажный и philia — дружба, склонность). Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы могут двигаться более свободно и, следовательно, реакционная способность вещества возрастает.

Это объясняет, почему вода является основной средой, в которой протекает большинство химических реакций, а все реакции гидролиза и многочисленные окислительно-восстановительные реакции идут при непосредственном участии воды.

Вещества, плохо или вовсе нерастворимые в воде, называются гидрофобными (от греч.phobos — страх). К ним относятся жиры, нуклеиновые кислоты, некоторые белки. Такие вещества могут образовывать с водой поверхности раздела, на которых протекают многие химические реакции. Следовательно, тот факт, что вода не растворяет неполярные вещества, для живых организмов также очень важен. К числу важных в физиологическом отношении свойств воды относится ее способность растворять газы (О2, С и др.).

Вода обладает высокой теплоемкостью, т. е. способностью поглощать тепловую энергию при минимальном повышении собственной температуры. Большая теплоемкость воды защищает ткани организма от быстрого и сильного повышения температуры. Многие организмы охлаждаются, испаряя воду (транспирация у растений, потоотделение у животных).

Вода обладает также высокой теплопроводностью, обеспечивая равномерное распределение тепла по всему организму. Следовательно, высокая удельная теплоемкость и высокая теплопроводность делают воду идеальной жидкостью для поддержания теплового равновесия клетки и организма.

Вода практически не сжимается, создавая тургорное давление, определяя объем и упругость клеток и тканей. Так, именно гидростатический скелет поддерживает форму у круглых червей, медуз и других организмов.

Вода характеризуется оптимальным для биологических систем значением силы поверхностного натяжения, которое возникает благодаря образованию водородных связей между молекулами воды и молекулами других веществ. Благодаря силе поверхностного натяжения происходит капиллярный кровоток, восходящий и нисходящий токи растворов в растениях.


Гидрофильные и гидрофобные вещества.


1.    В чем особенность строения молекулы воды?
2.    Каково значение воды как растворителя?
3.    Что такое теплопроводность и теплоемкость воды?
4.    Почему считают, что вода является идеальной жидкостью для клетки?
5.    Какова роль воды в клетке?
6.    Какие структурные и физико-химические свойства воды определяют ее биологическую роль в клетке?


Образование кристаллов льда в клетках может приводить к их повреждению и гибели. Известно, что растворы разных веществ замерзают при более низкой температуре, чем чистая вода. Поэтому некоторые организмы накапливают в своих тканях вещества, предотвращающие замерзание и образование кристаллов льда. Так, лягушки способны оживать после вмерзания в лед. Это обеспечивается повышенным содержанием в их клетках глюкозы и некоторых других веществ.




Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта


Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроковс Биологии 10 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 10 класса

Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект уроку и опорный каркас                      
1236084776 kr.jpg презентация урока 
1236084776 kr.jpg акселеративные методы и интерактивные технологии
1236084776 kr.jpg закрытые упражнения (только для использования учителями)
1236084776 kr.jpg оценивание 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения,самопроверка 
1236084776 kr.jpg практикумы, лабораторные, кейсы
1236084776 kr.jpg уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный
1236084776 kr.jpg домашнее задание 

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных
1236084776 kr.jpg шпаргалки
1236084776 kr.jpg юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg внешнее независимое тестирование (ВНТ)
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные 
1236084776 kr.jpg тематические праздники, слоганы 
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg национальные особенности
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год 
1236084776 kr.jpg методические рекомендации 
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.