Skip to main content

ГлавнаяРазноеГлавный признак жизни клетки обмен веществ да или нет

Презентация к уроку "Обмен веществ -главный признак жизни". Главный признак жизни клетки обмен веществ да или нет


Урок 1. Обмен веществ — главный признак жизни (§ 23)



Вопрос 1. Используя материал учебника, запишите определение.

Обмен веществ — это то, что является основой живого организма, это обмен между химическим составом человека и окружающей среды.

Вопрос 2. Какое значение для организма имеет осуществление обмена веществ?

Благодаря обмену веществ из организма выводятся продукты метаболизма (ненужные вещества), а попадают необходимые для организма продукты.

Вопрос 3. Назовите наименьшую структурную единицу любого живого организма, на уровне которой возможен обмен веществ.

Такой наименьшей структурной единицей является клетка.

Вопрос 4. Процессы обмена веществ связаны с превращением энергии. На что расходуется энергия, вырабатывающаяся в организмах?

Энергия, вырабатывающаяся в организме, расходуется на процессы дыхания, питания и пищеварения, движения, а также роста организма.

Вопрос 5. Как вы думаете, каково обязательное условие протекания процесса обмена веществ и превращения энергии у многоклеточных организмов?

Обязательным условием протекания процесса обмена веществ является постоянный приток питательных веществ и постоянное выделение конечных продуктов химических реакций, происходящих в клетках.

В качестве вывода ответьте на вопросы:

1) О чём свидетельствует наличие обмена веществ у всех живых организмов?

Наличие обмена у всех животных свидетельствует об их общем происхождении и о том, что они все являются телами живой природы.

2) В чём основное отличие обмена веществ у большинства растений от этого же процесса, протекающего в организмах грибов, животных и многих бактерий?

В процессе обмена веществ растения, в отличие от грибов и животных, выделяют органические вещества. Грибы и животные, наоборот, в процессе обмена веществ поглощают органические вещества.

Проведите наблюдение за цветущей диффенбахией (см. учебник, с. 91).

Ответьте на вопросы:

1) Почему температура в соцветиях выше, чем температура окружающего воздуха?

Более высокая температура в соцветиях привлекает насекомых-опылителей, которые стремятся к теплу, особенно вечером или утром(когда увеличивается разница между температурой крови насекомого и окружающей среды). Так происходит перекрестное опыление растений. С помощью тепла растению проще привлекать насекомых, это способ выживания растительных организмов.

2) Выделяют ли другие части растений теплоту в окружающую среду?

Теплоту в окружающую среду могут выделять, например, прорастающие семена.

resheba.com

Урок по биологии "Обмен веществ

Тест «Клетка-основа строения и жизнедеятельности организмов»

Часть А. Задания с одним вариантом ответа

А1. Молодая клетка отличается от старой клетки тем, что в ней

А) мелкие вакуоли

Б) разрушено ядро

В) много хлоропластов

Г) крупные вакуоли

А2. Цитоплазма в животной клетке

А) придаёт клетке форму

Б) выполняет защитную функцию

В) обеспечивает поступление веществ в клетку

Г) осуществляет связь между частями клетки

А3. Органические вещества клетки

А) углеводы

Б) вода

В) минеральные соли

А4. Растительная клетка отличается от животной по наличию в ней

А) ядра

Б) оболочки

В) цитоплазмы

Г) хлоропластов

А5. Живые организмы, клетки которых не имеют клеточной оболочки (клеточной стенки)

А) бактерии

Б) грибы

В) растения

Г) животные

Часть В.

В1. Выберите три признака, характерных только для растительных клеток

А) наличие митохондрий и рибосом

Б) наличие хлоропластов

В) запасное вещество - крахмал

Г) клеточная стенка из целлюлозы

Д) запасное вещество - гликоген

Е) ядро окружено двойной мембраной

В2. Установите соответствие между перечисленными функциями и частями клетки (стрелками)

Функции Части клетки

А) отвечает за наследственность 1. Ядро

Б) граница Клеточная мембрана

В) участвует в делении клетки

Г) обмен веществ

Д) форма

Е) защита

В3. Вставьте в текст «Строение клетки» пропущенные термины .

Почти во всех клетках, особенно в старых, хорошо заметны полости-………………, которые заполнены ………………………………………….. В цитоплазме растительной клетки находятся многочисленные мелкие тельца - …………………………., которые могут быть разных цветов.

Зелёные - ………………………., окрашенные в зелёный цвет, т. к. содержат……………………………, который образуется в процессе…………………………………..

Часть С.

Пользуясь текстом «Неорганические вещества», ответьте на вопросы.

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.

1. В каких клетках можно наблюдать минимальное содержание количества воды?

2. Какие вещества называются гидрофильными?

3. Что определяет вода в клетке?

infourok.ru

Презентация к уроку "Обмен веществ -главный признак жизни"

Инфоурок › Биология › Презентации › Презентация к уроку "Обмен веществ -главный признак жизни"

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Описание слайда:

Учитель биологии Скобелина Л.К Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №7

2 слайд Описание слайда:

Раздражимость Подвижность Размножение Рост и развитие Обмен веществ Выделение Дыхание Питание е Основные признаки живых организмов

3 слайд Описание слайда:

Цель урока: Выяснить: почему обмен веществ – обязательное условие жизни. Узнать: как происходит обмен веществ в организмах растений и животных.

4 слайд Описание слайда:

Углекислый газ Кислород Вода и мин. соли Углекислый газ Кислород Пары воды Дыхание Фото- синтез Выделе-ние

5 слайд Описание слайда:

Кислород Углекислый газ Вода и мин. соли Органические вещества углеводы белки жиры Построение новых клеток Рост, цветение, образование плодов и семян, запасание питательных веществ Образуются Разрушаются Выделяется энергия

6 слайд
Описание слайда:

Кислород Вода и мин. соли Белки, жиры, углеводы пищеварение Усвоение и образование новых органических веществ Распад органических веществ Работа органов Поддержание температуры тела Рост, развитие

7 слайд Описание слайда:

Выделяется мало энергии Непостоянная температура тела, зависит от температуры окружающей среды. Нет физиологических механизмов терморегуляции. Выделяется много энергии Постоянная температура тела, не зависит от температуры окружающей среды. Есть физиологические механизмы терморегуляции.

8 слайд Описание слайда:

Совершенствование строения кровеносной, дыхательной, нервной систем

9 слайд Описание слайда:

Это совокупность процессов образования и разрушения сложных веществ с запасанием или выделением энергии. обеспечивает взаимосвязь организма с окружающей средой; необходимое условие роста, развития и размножения организма; обмен веществ растений создал на Земле условия для жизни других организмов – дом, пищу, энергию и кислород.

Найдите материал к любому уроку,указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсемирная историяВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеДругоеДругойЕстествознаниеИЗО, МХКИзобразительное искусствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИспанский языкИсторияИстория РоссииИстория Средних вековИтальянский языкКлассному руководителюКультурологияЛитератураЛитературное чтениеЛогопедияМатематикаМировая художественная культураМузыкаМХКНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирОсновы безопасности жизнедеятельностиПриродоведениеРелигиоведениеРисованиеРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФинский языкФранцузский языкХимияЧерчениеЧтениеШкольному психологуЭкология

Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник: Все учебники

Выберите тему: Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Номер материала: ДБ-1223039

Похожие материалы

Оставьте свой комментарий

infourok.ru

Признаки живых организмов (тест с выбором одного правильного ответа). Часть 1. - Справочный материал - Справочник - Каталог статей

• Старая растительная клетка отличается от молодой тем, что она

  1. содержит большую вакуоль
  2. заполнена цитоплазмой
  3. включает много хлоропластов
  4. имеет большую сеть канальцев

Комментарий: Молодые клетки растений, в отличие от старых, неспособных делиться, содержат много мелких вакуолей. Ядро молодой растительной клетки располагается в центре. В старой клетке обычно имеется одна большая вакуоль, а цитоплазма, в которой находится ядро, прилегает к клеточной оболочке.

 

• Растения отличаются от грибов наличием в клетке

  1. ядра
  2. хлоропластов
  3. митохондрий
  4. оболочки

Комментарий: Только у растений есть пластиды (хлоропаласты, лейкопласты, хромопласты)

 

• Полужидкая среда клетки, в которой расположено ядро, - это

  1. вакуоль
  2. цитоплазма
  3. лизосома
  4. эндоплазматическая сеть

Комментарий: Цитоплазма – внутренняя полужидкая среда клетки, в ней находятся ядро и органоиды. Цитоплазма способна к движению, связывает между собой все компоненты клетки, в цитоплазме происходят основные процессы обмена веществ.

 

• Обеспечивает передачу наследственной информации от материнской клетки к дочерней

  1. ЭПС
  2. комплекс Гольджи
  3. хромосома
  4. рибосома

Комментарий: Хромосомы – это основные структурные элементы клеточного ядра, являющиеся носителями генов, в которых закодирована наследственная информация. 

 

• Сущность метаболизма в организме состоит в

  1. снабжении его веществами и энергией
  2. осуществлении процесса деления
  3. активном перемещении в пространстве
  4. управлении процессами жизнедеятельности

Комментарий: Ассимиляция и диссимиляция, обмен веществ – это закономерный процесс превращения веществ и энергии в живых организмах, который направлен на их сохранение и самовоспроизведение.

Из внешней среды с пищей поступают в организм питательные вещества. Эти вещества подвергаются изменениям в организме, после чего часть из них превращается в вещества самого организма. В этом суть процесса ассимиляции. Тесно взаимодействует с процессом ассимиляции процесс диссимиляции, который является обратным ему. Вещества живого организма с различной скоростью расщепляются. При этом выделяется энергия. Продукты распада, возникшие при разложении, выводятся из организма. Их замещают ассимилированные соединения.

 

• Способность организмов передавать наследственную информацию объясняется таким их свойством, как

  1. изменчивость
  2. самовоспроизведение
  3. рост
  4. развитие

Комментарий: Самовоспроизведение – способность живого организма, его органа, ткани, клетки или клеточного органоида или включения к образованию себе подобного. Самовоспроизведение у живых организмов происходит за счет размножения. В результате размножения дочерний организм получает наследственную информацию от родителей.

 

• Общим признаком клеток всех существующих на Земле организмов является

  1. одинаковое количество хромосом
  2. обмен веществ и превращение энергии
  3. использование кислорода в дыхании
  4. наличие ядра

Комментарий: Обмен веществ – главный признак живого, характерный для всех царств живой природы. Не все организмы используют кислород для осуществления катаболизма, существуют анаэробные организмы, ну и не у всех имеется оформленное ядро, бактерии, например, – прокариоты.

 

• Животные, в отличие от растений,

  1. поглощают кислород, а выделяют углекислый газ
  2. состоят из клеток
  3. обладают способностью к росту и развитию
  4. питаются готовыми органическими веществами

Комментарий: Животные – гетеротрофные организмы, питаются готовыми органическими веществами.

 

• Как называют часть тела многоклеточного организма, имеющую определённую форму, строение и выполняющую одну или несколько функций?

  1. органоид
  2. клетка
  3. ткань
  4. орган

Комментарий: Орган – обособленная совокупность различных типов клеток и тканей, выполняющая определённую функцию в живом организме.

 

• Все прокариотические и эукариотические клетки имеют

  1. вакуоли
  2. плазматическую мембрану
  3. ядро
  4. митохондрии

Комментарий: Клеточная мембрана (также цитолемма, плазмалемма, или плазматическая мембрана) – эластическая молекулярная структура, состоящая из белков и липидов. Отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность; регулирует обмен между клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки – компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определённые условия среды.

 

• Какую функцию выполняют молекулы хлорофилла?

  1. поглощают кванты света
  2. транспортируют к клеткам углекислый газ
  3. транспортируют к клеткам кислород
  4. превращают энергию химических связей в тепловую

Комментарий: Хлорофилл – зеленый пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез, т. е. превращают солнечную энергию в энергию химических связей органических соединений.

 

• Какой орган человека в своём строении не содержит гладкую мышечную ткань?

  1. аорта
  2. желудок
  3. сердце
  4. пищевод

Комментарий: Миокард сердца выполнен поперечнополосатой сердечной мышечной тканью.

 

• Какая ткань не участвует в образовании органов человека?

  1. жировая
  2. плотная волокнистая
  3. проводящая
  4. хрящевая

Комментарий: Проводящая ткань – это растительная ткань.

 

• Какая ткань не участвует в образовании органов человека?

  1. жировая
  2. эпителиальная
  3. образовательная
  4. хрящевая

Комментарий: Образовательная ткань – это растительная ткань.

 

• Какую функцию выполняет в клетке цитоплазма?

  1. обеспечивает синтез белка
  2. регулирует процесс деления
  3. является внутренней средой
  4. ускоряет процессы жизнедеятельности

Комментарий: Цитоплазма – полужидкое содержимое клетки, внутренняя среда живой или умершей клетки, кроме ядра и вакуоли, ограниченная плазматической мембраной.

 

• В состав молекулы белка входят

  1. глюкоза и крахмал
  2. глицерин и жирные кислоты
  3. нуклеотиды
  4. аминокислоты

Комментарий: Белки – высокомолекулярные органические вещества, состоящие из аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью.

 

• Какую функцию выполняют молекулы хлорофилла?

  1. излучают кванты света
  2. транспортируют к клеткам углекислый газ
  3. транспортируют к клеткам кислород
  4. участвуют в процессе фотосинтеза

Комментарий: Хлорофилл – зеленый пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез, т. е. превращают солнечную энергию в энергию химических связей органических соединений.

 

• Химические соединения клеток прокариот и эукариот, в которых хранится наследственная информация, – это

  1. белки
  2. липиды
  3. витамины
  4. нуклеиновые кислоты

Комментарий: Нуклеиновые кислоты – фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации.

 

• В состав клеточной оболочки грибов, в отличие от оболочки растений, входит

  1. клейковина
  2. крахмал
  3. хитин
  4. целлюлоза

Комментарий: В состав оболочки клетки гриба входит хитин, оболочка многих растительных клеток состоит из целлюлозы.

 

• Где синтезируются белки клетки?

  1. на клеточных мембранах
  2. в ядре
  3. в лизосомах
  4. на рибосомах

Комментарий: Рибосома – важнейший немембранный органоид живой клетки, служащий для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК (мРНК).

 

• Прокариоты – это организмы,

  1. которые не имеют клеточного строения
  2. состоящие из одинаковых клеток, не образующих тканей
  3. состоящие из разных клеток, содержащих одно или несколько ядер
  4. клетки которых не имеют оформленного ядра

Комментарий: Прокариоты – организмы, клетки которых не имеют оформленного, ограниченного мембраной ядра («прокариоты» буквально означает «доядерные»).

 

• Какая ткань выполняет в организме человека защитную и секреторную функции?

  1. поперечнополосатая мышечная
  2. гладкая мышечная
  3. эпителиальная
  4. соединительная

Комментарий: Эпителий или эпителиальная ткань – слой клеток, выстилающий поверхность полостей тела, а также слизистые оболочки внутренних органов, пищевого тракта, дыхательной системы, мочеполовые пути (защитная функция и др.). Кроме того, образует большинство желёз организма (секреторная функция).

 

• Органоид, на котором находятся рибосомы, – это

  1. хлоропласт
  2. клеточная мембрана
  3. аппарат Гольджи
  4. эндоплазматическая сеть

Комментарий: В эукариотических клетках рибосомы располагаются на мембранах эндоплазматической сети, хотя могут быть локализованы и в неприкреплённой форме в цитоплазме.

lppbio.ucoz.ru

Обмен веществ в живых организмах

Обмен веществ в живых организмах является основным в существовании белковых тел, и этот способ существования состоит в самообновлении химических составных частей живых организмов.

Что такое жизнь

На потемневших от времени кусках пергамента, на глиняных табличках и листах папируса находят записанные древними мудрецами мысли о том, что такое жизнь и как она возникла.

Листы папируса и пергамента

Изображению и объяснению жизни немало строк посвятили писатели и поэты. В тайны ее на протяжении многих столетий упорно и последовательно проникают ученые.

Из одних лишь определений, что такое жизнь, можно было бы составить толстую книгу. Во многих высказываниях древних содержались верные наблюдения, отражающие многообразие проявлений жизни, но не было главного — общего признака, характерного для любой ее формы.

Этим признаком, присущим всем живым организмам — от простейших микробов до самых высокоорганизованных существ и является обмен веществ в живых организмах, постоянное самообновление составных частей тела организма.

Современные достижения биохимии, физиологии и других наук полностью подтвердили правильность этого утверждения. Все другие свойства жизни, например, раздражимость, то-есть способность отвечать на воздействия среды, рост, развитие, размножение и другие, — лишь различные проявления жизни, вытекающие из основного ее свойства — самообновления.

Самообновление живых организмов

Самообновление живых организмов представляет собой два одновременно происходящих в организме процесса — разрушение имеющегося и созидание нового органического вещества.

Вещества тела любого организма беспрерывно распадаются и в то же время в нем идет возникновение новых веществ, подобных разрушившимся. Обе эти стороны жизнедеятельности организма — разрушительная и созидательная — неразрывно связаны между собой и составляют единый процесс жизни.

Разрушение и созидание наблюдаются всюду и в неживой природе. Это связано с деятельностью воды, ветра, ледников. Например, в результате выветривания гранитная скала постепенно превращается в щебень и даже в песок. Из этого материала впоследствии могут образоваться новые твердые породы, но они уже не будут прежним гранитом.

Совсем иное представляет собой разрушение в живом организме. Здесь разрушение вещества является источником возникновения нового органического вещества, то-есть представляет основное условие сохранения жизни этого организма. Если прекратится распад, одновременно прекратится и образование нового живого вещества, наступит смерть.

Диссимиляция и ассимиляция

Разрушение и распад, происходящие в теле живого организма, носят название диссимиляции, а противоположный процесс — образование нового вещества — называется ассимиляцией.

В диссимиляции и ассимиляции, или, как говорят, в обмене веществ и энергии, и заключается сущность жизни. Ведь организм что-то всегда получает из окружающей среды и  что-то постоянно ей отдает. Этим живое качественно отличается от неживого, ибо подобного обмена веществ нет ни у одного неживого тела.

Рассмотрим более подробно взаимосвязь между этими двумя сторонами самого существенного процесса жизни —самообновления.

Диссимиляция — это в конечном итоге соединение органических веществ, входящих в состав живого тела, с кислородом, то-есть окисление, в результате которого освобождается скрытая в них потенциальная энергия.

Поэтому диссимиляцию иногда сравнивают с горением. Но это не одно и то же. Горение также есть окисление, но происходит оно сравнительно быстро, причем почти вся химическая энергия горящего тела из скрытого состояния непосредственно переходит в теплоту.

Освобождающаяся при диссимиляции энергия может проявляться в виде энергии движения, в различных химических реакциях, в результате которых она переходит из одной формы в другую, может накапливаться «про запас», превращаться даже в электрическую энергию. При этом одни процессы протекают быстрее, другие медленнее. И лишь в конечном итоге все виды энергии переходят в тепловую (здесь, как и всюду, действителен закон сохранения вещества, открытый Ломоносовым).

Ассимиляция, то-есть преобразование вещества пищи в тело организма, происходит за счет энергии, освобождающейся при диссимиляции. Такова суть самообновления организма.

Где же происходит этот процесс?

Самообновление осуществляется во всех тех частях организма, где имеется протоплазма, состоящая главным образом из белковых веществ. Протоплазма присуща всему живому. Она входит в состав любой живой клетки, и все процессы обмена веществ и энергии осуществляются в ней и через нее.

Однако процессы обмена веществ у разных организмов происходят по-разному. Имеются, например, существенные различия в обмене веществ у растений, животных и микробов.

Некоторые различия в процессах обмена есть у близких видов и, больше того, даже у двух организмов одного и того же вида. Но чем организмы по своему происхождению ближе, тем более сходно протекают у них обменные процессы. При этом обмен веществ, везде, имеет общий признак — самообновление.

Изменение обмена веществ живых организмов

В разных условиях существования организм может изменять характер своего обмена веществ и тогда изменяется сам. Таким образом, любое изменение организма осуществляется через изменение его обмена веществ.

Есть, однако, организмы, у которых процессы обмена веществ и энергии имеют существенные особенности. Таковы, например, зеленые, то-есть хлорофилловые, растения, у которых ассимиляция идет не только за счет распада органических веществ и освобождающейся при этом энергии, но главным образом за счет энергии света, поступающей извне.

Зародыш зерна

Вот по полю прошли сеялки, рядками зарывая в землю зерна пшеницы. Зерна пропитались влагой, согрелись в теплой земле, и скрытая в их зародышах жизнь пришла в активное движение. Питательные вещества зерна пошли на питание зародыша. Крахмал, например, превратился в сахар и стал пищей для «проснувшихся» клеток. Быстро начали делиться клетки зародыша.

Раздвигая комочки земли, потянулся вверх, ближе к свету, упругий росток; упорно пробивается вниз корешок.

Пока росток не пробился к свету, молодое растеньице, подобно человеку и животным, подобно бесхлорофилловым не зеленым растениям, питается органическими веществами, заготовленными материнским растением.

Ростки пшеницы

Но вот росток пшеничного зернышка поднялся к поверхности, навстречу солнечному свету, пробил острой вершинкой последний комочек земли, и вместе с другими такими же росточками выбрался на поверхность. И тотчас же он принял сначала чуть буроватую окраску, а затем в его клеточках мельчайшими изумрудами зазеленели хлорофилловые зерна.

Зазеленело и пшеничное поле. Отныне пища зеленого растения — не готовый крахмал, белок и жиры, отложенные в пшеничном зерне, а углекислый газ, добываемый из воздуха листьями и другими содержащими хлорофилл зелеными частями растений, и вода с минеральными солями, извлекаемая из почвы корнями.

Растение «встало на свои собственные ноги». Оно теперь не только изготовляет вещества, необходимые для жизнедеятельности клеток своего тела, но и накапливает большие запасы белков, углеводов, жиров и других органических веществ за счет использования энергии солнца.

Химический состав живых тел

Коротко познакомимся с химическим составом живых тел. Большинство химических элементов таблицы Менделеева обнаружено в телах живых организмов. Все они, вероятно, участвуют в процессах жизни, однако роль их далеко не одинакова. Одни из этих элементов имеют преимущественное значение в построении тела организма, другие играют определенную роль в его дыхании, питании, выделении и других жизненных процессах.

Некоторые элементы придают особые свойства тканям. Фосфор, например, входит в состав мозга и костного скелета, в костях имеется также кальций, в хлорофилле зеленых растений содержится магний, но хлорофилл не может образоваться без участия железа.

Иногда для исследователя обнаружение в тканях организма того или иного химического элемента является полной неожиданностью.

Например, некоторые водоросли моря накапливают в своем теле заметное количество йода хотя в морской воде обнаруживаются лишь следы этого элемента? Морские водоросли — промышленное сырье для получения йода.

Морские водоросли — промышленное сырье для получения йода

Почему в тканях обыкновенного подсолнечника, или в зерне кукурузы концентрация золота значительно большая, чем в почве, на которой они растут?

Ученые академики В. И. Вернадский и А. П. Виноградов — установили, что более 60 процентов химических элементов тесно связано с жизнью организмов. Иногда ничтожное прибавление к пище соединений, содержащих тысячные и даже миллионные доли процента таких элементов, как бор, марганец, медь, цинк, бром, мышьяк, кобальт, стронций и другие, повышает жизнедеятельность организма, усиливает обмен веществ.

На этом основан применяемый для повышения урожайности полей, садов и огородов метод так называемого микроудобрения почвы. В почву вносят ничтожно малое количество веществ, содержащих те или иные элементы, и этим улучшают условия питания растений.

Можно с уверенностью сказать, что все существующие на земле химические элементы участвуют в процессах жизни. Однако основу живого организма составляют не все химические элементы. Из них можно выделить десять — двенадцать, играющих более заметную роль в процессах жизни; первое же место по значению принадлежит всего-навсего четырем: углероду, водороду, кислороду и азоту.

Эти элементы получили даже особое название — элементов-органогенов. Все многообразие органических веществ, имеющихся в составе живых тел, образуют прежде всего эти четыре элемента, входящие в три главные группы органических соединений — белков, жиров и углеводов.

Говоря о химическом составе основных органических ве­ществ, следует сказать несколько слов и об особенностях эле­ментов, составляющих эти вещества.

Белки

Белки, углеводы, жиры и другие органические, а также минеральные вещества участвуют в процессе жизнедеятельности организмов, но основой жизни являются белки.

Протоплазма клеток — это прежде всего разнообразные белки, не представляющие, однако, какого-то случайного скопления, а являющиеся сложными системами белков и других веществ.

Эти системы возникли в результате очень длительного процесса развития живого вещества. И из этих трех групп органических веществ важнейшую роль в жизни играют белки.

С ними и их свойствами связаны все проявления жизни. Деятельная часть зеленых растений представляет собой живые клетки; состоящие из протоплазмы, которая также является сочетанием различных белков. Конечно, углеводы, жиры и другие вещества тоже участвуют в жизненных процессах, но ведущая роль принадлежит белкам.

Белки исключительно разнообразны. Из различных белков состоят протоплазма клеток, мышцы, сухожилия, связки, стен­ки сосудов, внутренние органы, рога, копыта, когти, кожа и во­лосы животных.

Из различных белков состоят все живые организмы

Много белка в молоке, в семенах и плодах не­которых растений и т. д.

Однако, несмотря на то что по своему внешнему виду и свойствам все эти белки мало похожи друг на друга, они имеют единый элементарный химический состав (состоят из углерода, водорода, кислорода и азота) и определенное, свойственное только белкам, строение молекул. Кроме перечис­ленных четырех элементов, в белки нередко входят и некоторые другие, например фосфор, железо, магний и т. д.

Понять многообразие и сложность жизни можно, лишь проследив законы развития белкового вещества. Наука биохимия, изучает химизм веществ живых организмов.

Белки — самые сложные из встречающихся в природе веществ. Сложность вещества определяется количеством и разнообразием атомов, входящих в состав частицы этого вещества — молекулы. Чем больше атомов в молекуле, тем больше ее молекулярный вес.

О сложности строения белковых молекул можно судить по их молекулярному весу. Так, например, молекулярный вес воды равен 18, обыкновенной поваренной соли — 58,5, сахара из свеклы — 342, а белка куриного яйца — 43 000. Есть белки, молекулярный вес которых достигает сотен тысяч и даже миллионов! Поэтому белковую молекулу по сравнению с молекулами других веществ называют молекулой-гигантом.

Это обстоятельство наряду с особенностями углеродной цепочки, составляющей основу белковой молекулы, в значительной степени определяет подвижность белка, способность изменяться в зависимости от условий среды. В белковой молекуле всегда имеются такие группы атомов, которые легко присоединяют к себе из окружающей среды новые группы атомов, и такие; которые молекула отдает в окружающую среду. Подвижность белков и является одной из основных причин их безграничного разнообразия в природе.

Белковая молекула в процессе ассимиляции непрерывно воспроизводит — точнее говоря, восстанавливает себя: атомы этой молекулы постоянно располагаются в ней определенным образом. Белок, распадаясь, вновь создает белок, подобный себе. Распад вещества живого организма неуклонно ведет к возникновению подобного же вещества. В этом проявляется основное свойство самообновления белковых тел.

Академик А. И. Опарин пишет:

Организация живой протоплазмы определяется последовательностью химических процессов и превращений, которые совершаются в обмене веществ. В настоящее время выяснилось, что белковые вещества определяют скорость, направление и взаимосвязь химических превращений, которые совершаются в живой клетке.

Поэтому основным в биохимии является не вопрос диссимиляции, распада в процессе обмена веществ, который прослежен довольно глубоко, а процесс ассимиляции, то-есть свойства самовоспроизведения белковых веществ, образования любым белком белка, подобного ему.

Найти законы самовоспроизведения белков — таков путь познания процессов жизни.

Успехи в области изучения белка, которых добились ученые, дают основание полагать, что решение вопроса об управлении процессами, происходящими в живом белке, — дело, быть может, не очень отдаленного будущего.

Углеводы

К углеводам относятся крахмал, сахар и другие органиче­ские вещества. В состав всех углеводов входят водород, угле­род и кислород.

Жиры

Тот же элементарный химический состав имеют и разнообразные жиры растительного и животного происхожде­ния, но типы построения молекул углеводов и жиров различны.

Углерод

Углерод как элемент широко известен. Он почти в чистом виде находится в каменном и древесном угле. Чистый угле­род — это графит, из которого делают грифель обыкновенного карандаша и огнеупорные тигли для плавления металлов, нако­нец из углерода состоит алмаз — самое твердое из известных в природе веществ. Но нас углерод интересует не как промыш­ленное сырье или драгоценный камень. Нам необходимо выяснить его роль как неизменного участника соединений, входящих в состав организмов.

В своей книге «Зани­мательная геохимия» академик А. Е. Ферсман писал,

Представим себе на секунду, как бы вы­глядела Земля без углерода. Ведь это значит, что не было бы ни одного зеленого листика, ни дерева, ни травки. Не было бы также и животных. Лишь голые утесы разнооб­разных горных пород торчали бы среди безжизненных голых песков и безмолвных пустынь Земли.

Действительно, всякая жизнь неизбежно связана с углеро­дом. Используем ли мы древесину для построек или других на­добностей, изготовляем ли одежду, обувь, пищу, вдыхаем ли аромат цветов, — везде мы имеем дело с соединениями углеро­да. Зеленые леса, луга, поля — это прежде всего углерод.

Зеленые растения содержат соединения углерода

В сухом веществе растения по весу около половины составляет углерод (в среднем 45 процентов).

Известно, что при нагревании древесины без доступа возду­ха в конечном счете остается только углерод с небольшой при­месью золы, то-есть минеральных веществ. Но если сжечь древесный уголь на воздухе, останется лишь зола. Углерод же дре­весного угля, соединившись при сгорании с кислородом возду­ха, образовал бесцветный углекислый газ, который улетучился.

В воздухе всегда находится ничтожная примесь углекислого газа — всего около 0,03 процента по объему. Однако эта не­большая примесь и является для растений источником углеро­да, идущего на построение белков, жиров, углеводов и других органических веществ.

Бесконечное множество самых разнообразных углеродных соединений, которые встречаются в природе, объясняется преж­де всего свойствами углерода.

Дело в том, что атомы углерода легко вступают в соедине­ния друг с другом, образуя при этом «углеродные цепочки». Установлено, что уже на ранней ступени остывания звезд воз­никает так называемый бикарбон — вещество, молекула кото­рого состоит из двух атомов углерода.

По мере дальнейшего остывания звезд образуются все более сложные углеродные со­единения. Углерод, составляющий как бы основу, «скелет», органических молекул, присоединяет к себе атомы и группы атомов, содержащих водород, кислород и азот.

Если «углеродные цепочки» присоединяют к себе атомы во­дорода и кислорода, то возникают молекулы углеводов, жиров и других безазотистых углеродных соединений. Но самые заме­чательные соединения образуются, когда «углеродная цепоч­ка», кроме групп атомов, содержащих водород и кислород, при­соединяет атомные группы, содержащие азот.

Создаются азо­тистые вещества типа белков, которые в результате дальнейше­го развития и усложнения могут превратиться в белковые тела, обладающие таким свойством жизни, как обмен веществ.

Азот

Азот по своим химическим свойствам резко отличается от углерода. Это малодеятельный химический элемент. В соедине­ние с другими химическими элементами он вступает при очень высокой температуре или при большом давлении.

Азота в природе очень много. В атмосфере воздуха, напри­мер, азот по весу составляет 75 процентов. Это значит, что над каждым квадратным метром площади земли находится столб воздуха, в котором содержится около 8 тонн газообразного азо­та. Какие богатые запасы по сравнению с ничтожной примесью углекислого газа!

Однако организмы, использующие азот и углерод для по­строения своего тела, обычно не страдают от недостатка угле­рода; азота же растениям часто не хватает. Дело в том, что ор­ганизм усваивает не газообразный азот воздуха, а соединения азота, ему нужен, как говорят, «связанный азот».

Водород и кислород

Растения не испытывают недостатка также в водороде и кислороде.

Вода и кислород входят в состав всех растений

Но роль этих элементов не ограничивается тем, что они входят вместе с углеродом и азотом в состав белков, углеводов и других органических веществ.

Водород и кислород образуют воду, а вода в процессе жизнедеятельности организмов имеет очень важное значение. Она входит в состав протоплазмы клеток, при ее посредстве совершается взаимодействие различных белков и других веществ в организме. Вода также обеспечивает  обмен веществ в живых организмах и  их взаимодействие с окружающей средой.

 

libtime.ru

§ 13. Обмен веществ — главный признак жизни - БИОЛОГИЯ 6 КЛАСС - ОНЛАЙН-УЧЕБНИКИ - Каталог файлов

Вспомните

  1. Чем отличается живой организм от неживых тел?
  2. Что вам известно об энергии?

Организмы растут, развиваются, размножаются, если получают из окружающей среды воздух, воду, свет, тепло, пищу. В окружающую среду организмы выделяют ненужные продукты жизнедеятельности. В результате между организмом и средой непрерывно происходит обмен веществ. Обмен веществ — взаимосвязанные процессы образования и разрушения веществ, протекающие в организме и обеспечивающие его связь с окружающей средой.

Процессы обмена веществ происходят в клетках организма. В них сложные органические вещества при участии кислорода расщепляются до более простых веществ. При этом освобождается энергия. Она необходима каждому живому организму, каждой живой клетке.

Энергия используется организмом на построение новых клеток, работу органов, поддержание температуры тела и осуществление всех процессов жизнедеятельности. Растения используют энергию на образование органических веществ, их передвижение, рост, развитие (рис. 34, а). Животные расходуют много энергии при активном передвижении (беге, прыжках, машущем полете, плавании), ориентировании в пространстве. Птицы, например, тратят большое количество энергии на выкармливание своего потомства (рис. 34, б).

Рис. 34. Развитие проростка из семени (а) и выкармливание птенцов удодом (б)

Основным источником энергии являются органические вещества (белки, жиры, углеводы). Растения сами создают органические вещества из неорганических, используя энергию света. Животные, грибы и большинство бактерий потребляют готовые органические вещества.

Составной частью обмена веществ является питание — потребление организмом необходимых веществ (органических и минеральных) и заключенной в них энергии. Благодаря питанию организмы получают вещества, которые используются на рост, процессы жизнедеятельности, воспроизведение. Различные процессы поступления, превращения и выделения веществ и энергии из организма тонко согласованы и в совокупности обозначаются как обмен веществ и энергии.

Ответьте на вопросы

  1. Что такое обмен веществ?
  2. Откуда организмы получают питательные вещества, необходимые для обмена веществ?
  3. Как живые организмы используют энергию?
  4. Почему обмен веществ является основой жизни?
  5. Чем отличается воздушное питание растений от питания грибов и животных?

Новые понятия

Обмен веществ. Образование веществ. Разрушение веществ. Использование энергии организмами.

Подумайте!

Какая существует связь между обменом веществ и обменом энергии?

Моя лаборатория

Известно, что в процессе труда (умственного и физического) организм человека расходует энергию. Исследования ученых показали, что расход энергии людей во многом зависит от их возраста, образа жизни, профессии.

Всем живым организмам, обитающим на Земле, необходима энергия. Она также используется при работе транспорта, фабрик, заводов. Источниками энергии для них служат электричество, нефть, природный газ, каменный уголь. А знаете ли вы, что образование каменного угля непосредственно связано с растениями, жившими на Земле миллионы лет назад? Погибшие растения постепенно уплотнялись и под воздействием давления и высокой температуры превращались в каменный уголь (рис. 35). Поэтому, сжигая каменный уголь, мы сжигаем остатки древнейших лесов.

Рис. 35. Отпечатки растений на каменном угле

Некоторые насекомые, медузы, рыбы (рис. 36) способны выделять световую энергию. Они используют ее для ориентирования в пространстве, добычи пищи, предостережения и отпугивания хищников, привлечения особей другого пола.

Рис. 36. Светящая глубоководная рыба

Электрический скат, обитающий в Средиземном море, с помощью электрических разрядов защищается от акул и осьминогов, охотится на мелких рыб (рис. 37). В реках Южной Америки обитает электрический угорь. При помощи электрических разрядов он может убить мелкое водное животное, например рыбу или лягушку.

Рис. 37. Электрический скат

Диффенбахии — широко распространенное, известное и любимое многими декоративное комнатное растение. Проведите наблюдение за цветущей диффенбахией. Измерьте температуру в ее соцветиях и сравните с температурой в комнате. Вы сделаете интересное открытие. Температура в соцветиях диффенбахии будет на 2—3 °С выше, чем температура окружающего воздуха. Подумайте, как можно объяснить это явление. Выделяют ли другие части растений теплоту в окружающую среду?

xn----btbgfrbtlnb0l8a.xn--p1ai

Пластический и энергетический обмен. Биология 8 класс Сонин, Сапин



Вопрос 1. Какие процессы происходят в клетке?

В организме человека, в каждой его клетке, происходят сложные химические превращения, образуются одни вещества, разрушаются другие. Для одних процессов необходима энергия, в ходе других она, наоборот, выделяется.

Вопрос 2. Что является внешним проявлением жизненных процессов?

Проявлением жизненных процессов, протекающих в клетках, является обмен веществ между организмом и окружающей средой. Из внешней среды организм получает кислород, органические вещества, минеральные соли, воду. Во внешнюю среду отдает конечные продукты обмена веществ: углекислый газ, излишек воды, минеральных солей, а также мочевину, соли мочевой кислоты и некоторые другие вещества.

Вопрос 3. Что получает организм из внешней среды?

В процессе этого обмена наш организм получает необходимую для жизни энергию, заключенную в органических веществах (продуктах животного и растительного происхождения). Часть образующейся энергии организм отдает в окружающее пространство: она рассеивается в виде тепла.

Обмен веществ между организмом и окружающей средой — необходимое условие существования живых организмов, это один из основных признаков живого.

Вопрос 4. Какие вещества организм выделяет во внешнюю среду?

Часть образующейся энергии организм отдает в окружающее пространство: она рассеивается в виде тепла. Также продукты обмена, углекислый газ и др.

Вопрос 5. Что называется пластическим обменом?

Пластический обмен (от греч. «пластика» — лепить) - совокупность процессов, приводящих к усвоению веществ и накоплению энергии.

Вопрос 6. Что происходит в организме за счет пластического обмена?

За счет пластического обмена происходит рост, развитие и деление каждой клетки.

Вопрос 7. В чем суть энергетического обмена?

Процесс, в ходе которого происходит распад части поступающих в клетки органических веществ с выделением энергии, называется энергетическим обменом.

Так необходимая для организма энергия поступает в организм с пищей, содержащей сложные органические вещества. В результате целого ряда превращений эти вещества, но уже в более простом, доступном для организма виде, попадают в клетки. Здесь они расщепляются. Например, глюкоза— до воды и углекислого газа. Освободившаяся при этом энергия используется клетками для поддержания своей жизнедеятельности или выполнения той или иной работы: сокращения мышц, проведения нервных импульсов, создания новых веществ.

Вопрос 8. Какова биологическая роль энергетического обмена?

Освободившаяся энергия при энергетическом обмене используется клетками для поддержания своей жизнедеятельности или выполнения той или иной работы. Для поддержания жизни всего организма.

Вопрос 9. Что называется обменом веществ и энергии?

Обмен веществ и энергии – важнейшая функция живого организма и один из важнейших признаков жизни. Заключается в поступлении в организм веществ, необходимых для построения и обновления структурных элементов клеток и тканей, а также выработке энергии для обеспечения жизненных процессов, и в удалении из него образовавшихся продуктов распада.

ПОДУМАЙТЕ

Почему пластический и энергетический обмены неразрывно связаны между собой и являются двумя сторонами единого процесса обмена веществ и энергии?

Процессы пластического и энергетического обменов происходят одновременно, они тесно взаимосвязаны. Это две стороны единого процесса обмена веществ и энергии.

Если смотреть по порядку, то усвоение веществ организмом это пластический обмен, распад части поступающих в клетки органических веществ с выделением энергии это энергетический обмен, накопление энергии в клетках это энергетический обмен, а при этом идет рост и развитие молодого организма, а это пластический обмен.

Т. е. пластический и энергетический обмены – это части одного глобального и сложного процесса (процесс обмена веществ и энергии), который проходит в организме.

resheba.com