- Co je chemický prvek?
- Jaké chemické organické látky znáte?
- Které látky se nazývají jednoduché a které složité?
Buňky všech živých organismů se skládají ze stejných chemických prvků. Tyto stejné prvky jsou také součástí kompozice neživých předmětů. Podobnost složení ukazuje na shodnost živé a neživé přírody.
Buňky obsahují nejvíce chemických prvků, jako je uhlík, vodík, kyslík a dusík. Společně tvoří až 98 % hmoty buňky.
Asi 2 % hmoty buňky tvoří následujících osm prvků: draslík, sodík, vápník, chlor, hořčík, železo, fosfor a síra. Zbývající chemické prvky jsou obsaženy v buňkách ve velmi malých množstvích.
Chemické prvky se vzájemně slučují za vzniku anorganických a organických látek.
Anorganické látky buňky- jedná se o vodu a minerální soli. Buňka obsahuje především vodu (od 40 do 95 % její celkové hmotnosti). Voda dodává buňce pružnost, určuje její tvar a podílí se na metabolismu.
Čím vyšší je rychlost metabolismu v konkrétní buňce, tím více vody obsahuje.
Přibližně 1-1,5 % celkové buněčné hmoty tvoří minerální soli, zejména vápenaté, draselné, fosforečné apod. Tyto anorganické látky slouží k syntéze organických molekul (bílkoviny, nukleové kyseliny atd.) - Při nedostatku minerálů jsou nejdůležitějšími procesy narušený buněčný život.
Organická hmota- komplexní sloučeniny obsahující uhlík. Jsou součástí všech živých organismů. Zpočátku se věřilo, že organické látky jsou tvořeny pouze živými organismy, proto se jim říkalo organické. Patří sem sacharidy, bílkoviny, tuky, nukleové kyseliny a další látky.
Sacharidy- významná skupina organických látek, v důsledku jejichž rozkladu dostávají buňky energii potřebnou pro svůj život. Sacharidy jsou součástí buněčných membrán a dodávají jim pevnost. Zásobnými látkami v buňkách jsou škrob a cukry, patří také mezi sacharidy.
Veverky hrají důležitou roli v životě buněk. Jsou součástí různých buněčných struktur, regulují životně důležité procesy a mohou se také ukládat v buňkách.
Tuky uloženy v buňkách. Při štěpení tuků se uvolňuje energie potřebná pro živé organismy.
Nukleové kyseliny hrají hlavní roli při uchovávání dědičných informací a jejich předávání potomkům.
Buňka je miniaturní přírodní laboratoř, ve které se syntetizují různé chemické sloučeniny a podléhají změnám. Podobnost chemického složení buněk různých organismů dokazuje jednotu živé přírody.
Odpověz na otázky
- Jaké chemické prvky jsou v buňce nejvíce zastoupeny?
- Jakou roli hraje voda v buňce?
- Jakou roli hrají minerální soli v buňce?
- Jaké látky jsou klasifikovány jako organické?
- Jaký význam mají organické látky v buňce?
- Co ukazuje na shodnost živé a neživé přírody?
Nové koncepty
Anorganické látky. Organické látky. Sacharidy. Veverky. Tuky. Nukleové kyseliny.
Myslet si!
Proč je buňka přirovnávána k miniaturní přírodní laboratoři?
Moje laboratoř
V roce 1933 se vědci jako výsledek mnohaletého výzkumu naučili získávat vitamín C (kyselinu askorbovou) z glukózy. Předtím byl vitamín C vzácným a drahým produktem.
K detekci organické hmoty v rostlinách proveďte následující experimenty.
Vezměte pšeničná zrna, rozdrťte je v hmoždíři na mouku, přidejte pár kapek vody a vypracujte těsto. Těsto zabalte do tenká, vložte sáček do sklenice s vodou a opláchněte. Vytvoří se zakalená suspenze. Část zakalené tekutiny ze sklenice nalijte do zkumavky a kápněte do ní 2-3 kapky roztoku jódu. Kapalina zmodrá. Na špičku pinzety naberte škrob a rozmíchejte ho ve zkumavce s vodou. Do této zkumavky dejte 2-3 kapky roztoku jódu. Voda se škrobem také zmodrá. To znamená, že zrna pšenice obsahují škrob, který jódem zmodrá. Kápněte kapku roztoku jódu na nakrájenou bramborovou hlízu. Uvidíte, že bramborová hlíza obsahuje i škrob.
Prohlédněte si zbývající těsto na utěrce. Uvidíte lepkavou hmotu, říká se jí lepek nebo rostlinná bílkovina.
Vezměte pár slunečnicových semínek, oloupejte je a rozdrťte na papír, uvidíte mastné skvrny. To potvrzuje přítomnost významného množství tuku ve slunečnicových semenech.
V roce 1802 vědci objevili novou organickou látku a nazvali ji hroznový cukr neboli glukóza (z řeckého glycis – sladký). Glukóza se nachází ve zralém ovoci a bobulích a je součástí lidské krve. Je nutné, aby živé buňky tvořily složitější sacharidy: škrob, glykogen, celulózu.
Škrob, rozšířená zásobní živina, se skládá z glukózových jednotek navzájem propojených. Ve formě škrobových zrn se hromadí v buňkách hlíz brambor, semen hrachu, zrn ovsa a kukuřice (obr. 8). Člověk využívá škrob extrakcí z brambor a kukuřice.
Rýže. 8. Zrna bramborového škrobu v klecích
Glykogen má strukturu podobnou škrobu. Slouží jako zásobní látka v tělech některých zvířat i lidí.
V rostlinných buňkách tvoří tisíce vzájemně spojených glukózových jednotek celulózu neboli vlákninu (z latinského celulóza – buňka). Dodává elasticitu a pevnost stěnám rostlinných buněk. Celulózu dokáže rozkládat mnoho bakterií, plísní a jednobuněčných mikroorganismů, takže hrají hlavní roli při rozkladu rostlinných zbytků.
Téměř čistá celulóza je vata a topolové chmýří. Na bázi čištěné celulózy se vyrábí průhledná celofánová fólie a také umělé vlákno - viskóza (z latinského viscosus - viskózní).
Téměř 40 % suchého dřeva tvoří celulóza. Celulóza získaná ze dřeva je lidmi hojně využívána při výrobě papíru (z perského bombak – bavlna). Papír byl vynalezen ve staré Číně, ale tehdy se vyráběl z bavlny a bambusových vláken. Teprve v 18. stol. Bylo zjištěno, že dřevo může být vhodným výchozím materiálem pro výrobu papíru. První továrny na zpracování dřeva na buničinu byly postaveny až v 19. století.
a neživá příroda
Barva___________________________________________________________________________
Formulář_________________________________________________________________________
Velikost______________________________________________________________________
Hmotnost_______________________________________________________________________
Uveďte tři příklady: tělesa živé a neživé přírody, při popisu která používají stejné vlastnosti: hmotnost, tvar, velikost, barvu.
1. Termín ekologie zavedl 2. zakladatel biogeografie 3. Obor biologie, který studuje vztahy živých organismů mezi sebou a s neživou přírodou.4. PROTIjako samostatná věda se začala rozvíjet ekologie 5. směr pohybu přirozeného výběru diktuje 6. Faktory prostředí, které působí na tělo 7. Skupina faktorů prostředí určovaná vlivem živých organismů 8. Skupina faktorů prostředí určovaná vliv živých organismů 9. Skupina faktorů prostředí způsobená vlivem neživé přírody 10. Faktor neživé přírody, který podněcuje sezónní změny v životě rostlin a živočichů. 11. schopnost živých organismů určovat své biologické rytmy v závislosti na délce dne 12. Nejvýznamnější faktor pro přežití 13. Mezi faktory patří světlo, chemické složení vzduchu, vody a půdy, atmosférický tlak a teplota 14 .stavba železnic, rozorávání půdy, tvorba dolů se týká 15. Predace nebo symbióza se týká faktorů 16. rostliny s dlouhou životností 17. rostliny s krátkou obydlí 18. rostliny tundry zahrnují 19. rostliny polopouštní, stepní a pouštní zahrnují rostliny 20. Charakteristický ukazatel populace. 21. Soubor všech druhů živých organismů, které obývají určité území a vzájemně se ovlivňují 22. Druhově nejbohatší ekosystém na naší planetě 23. ekologická skupina živých organismů, které vytvářejí organické látky 24. ekologická skupina obživ. organismy, které spotřebovávají hotové organické látky, ale neprovádějí mineralizaci 25. ekologická skupina živých organismů, které spotřebovávají hotové organické látky a přispívají k jejich úplné přeměně na látky minerální 26. užitečná energie se přesune na další trofickou (nutriční) úroveň 27. konzumenti prvního řádu 28. konzumenti druhého nebo třetího řádu 29. míra citlivosti společenstev živých organismů na změny určitých podmínek 30. schopnost společenstev (ekosystémů nebo biogeocenóz) udržet si stálost a odolávat změnám v podmínky prostředí 31. nízká schopnost samoregulace, druhová diverzita, využívání doplňkových zdrojů energie a vysoká produktivita jsou charakteristické pro 32. umělou biocenózu s nejvyšší rychlostí metabolismu na jednotku plochy. zahrnující oběh nových materiálů a vypouštění velkého množství nerecyklovatelného odpadu jsou charakteristické pro 33. ornou půdu zabírá 34. města zabírá 35. obal planety osídlený živými organismy 36. autor studium biosféry 37. horní hranice beosféry 38. hranice biosféry v hlubinách oceánu. 39 spodní hranice biosféry v litosféře. 40. mezinárodní nevládní organizace založená v roce 1971, provádějící nejúčinnější akce na obranu přírody.
Chemické prvky buňky
V živých organismech není jediný chemický prvek, který by se nenacházel v tělech neživé přírody (což ukazuje na shodnost živé a neživé přírody).
Různé buňky obsahují téměř stejné chemické prvky (což dokazuje jednotu živé přírody); a přitom se i buňky jednoho mnohobuněčného organismu, vykonávající různé funkce, mohou od sebe výrazně lišit chemickým složením.
Z více než 115 v současnosti známých prvků bylo asi 80 nalezeno v buňce.
Všechny prvky jsou podle jejich obsahu v živých organismech rozděleny do tří skupin:
- makroživiny- jehož obsah přesahuje 0,001 % tělesné hmotnosti.
98 % hmoty jakékoli buňky pochází ze čtyř prvků (někdy tzv organogeny): - kyslík (O) - 75 %, uhlík (C) - 15 %, vodík (H) - 8 %, dusík (N) - 3 %. Tyto prvky tvoří základ organických sloučenin (a kyslík a vodík jsou navíc součástí vody, která je v buňce rovněž obsažena). Asi 2 % buněčné hmoty tvoří dalších osm makroživiny: hořčík (Mg), sodík (Na), vápník (Ca), železo (Fe), draslík (K), fosfor (P), chlor (Cl), síra (S); - Zbývající chemické prvky jsou v buňce obsaženy ve velmi malých množstvích: mikroelementy- ty, jejichž podíl je od 0,000001 % do 0,001 % - bor (B), nikl (Ni), kobalt (Co), měď (Cu), molybden (Mb), zinek (Zn) atd.;
- ultramikroelementy- jehož obsah nepřesahuje 0,000001 % - uran (U), radium (Ra), zlato (Au), rtuť (Hg), olovo (Pb), cesium (Cs), selen (Se) atd.
Živé organismy jsou schopny akumulovat určité chemické prvky. Například některé řasy hromadí jód, pryskyřník - lithium, okřehek - radium atd.
Buněčné chemikálie
Prvky ve formě atomů jsou součástí molekul anorganické A organické buněčná spojení.
NA anorganické sloučeniny zahrnují vodu a minerální soli.
Organické sloučeniny jsou charakteristické pouze pro živé organismy, zatímco anorganické existují i v neživé přírodě.
NA organické sloučeniny Patří mezi ně sloučeniny uhlíku s molekulovou hmotností v rozmezí od 100 do několika set tisíc.
Uhlík je chemickým základem života. Může interagovat s mnoha atomy a jejich skupinami, vytvářet řetězce a kruhy, které tvoří kostru organických molekul různého chemického složení, struktury, délky a tvaru. Tvoří složité chemické sloučeniny, které se liší strukturou a funkcí. Tyto organické sloučeniny, které tvoří buňky živých organismů, se nazývají biologické polymery nebo biopolymery. Tvoří více než 97 % sušiny buňky.