Ответы к экзамену по общей биологии (1110063), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Все неорганическиевещества делятся на простые и сложные. Простые состоят из одного элемента, сложныеиз 2х и более.По хим. свойствам простые вещества делятся на металлы, неметаллы, амфотерныепростые вещества и благородные газы. Сложные делятся на: оксиды, гидроксиды, соли икислоты. Минеральные соли играют большую роль в поддержке осмотического давленияи кислотно-щелочного равновесия клетки, обеспечивают постоянство внутренней среды.Содержатся в виде твердых соединений и в виде ионов.
Нерастворенные соли входят всостав костей. Содержание ионов разное в клетке и в межклеточной жидкости. Этонеобходимо для многих важных процессов, например для возбуждения по нервным имышечным клеткам, сокращения мышц. После смерти клетки концентрация ионов быстровыравнивается.53) Вода как один из основных компонентов живого. Особенности ее строения исвойств. Взаимодействие воды с другими веществами. Гидрофильные, гидрофобныеи амфифильные вещества.Вода - это особая субстанция без цвета и запаха, которая стоит наотдельном месте практически во всех своих ипостасях.Вода составляет около 80% массы клетки; в молодых быстрорастущих клетках - до95 %,в старых -60%.Вода является основной средой и растворителем, участвует в большинствехимических реакций, перемещении веществ, терморегуляции, образовании клеточныхструктур, определяет объём и упругость клетки.
Большинство веществ поступает ворганизми выводится из него в водном растворе. Биологическая роль воды определяестяспецифичностью строениЯ: полярностью её молекул и способностью образовыватьводородные связи, за счёт которых возникают комплексы из нескольких молекул воды.если энергия притяжения между молекулами воды меньше, чем между молекулами воды ивещества, оно растворяется в воде. такие вещества называют гидрофильными (от греч."гидро"-вода, "филее"-люблю). Это многие минеральные сол, белки, углеводы и др. еслиэнергия притяжения между молекулами воды больше, чем энергия притяжения междумолекулами воды и вещества, такие вещества нерастворимы (или слаборастворимы), ихназывают гидрофобными (от греч.
"гидро"-вода, "фобос"-страх)-жиры, липиды и др.Минеральные соли в водных растворах клетки диссоциируют на катионы ианионы, обеспечивая устойчивое количество необходимых химических элементов иосмотическое давление. Из катионов наиболее важны K+, Na+, Ca2+, Mg+. Концентрацияотдельных катионов в клетке и во внеклеточной среденеодинакова. В живой клеткеконцентрация К+ высокая, Na+-низккая, в плазме крови, наоборот, высокая концентрацияNa+ и низкая К+. Это обусловлено избирательной проницаемостью мембран.
Разность вконцентрации ионов в клетке и среде обеспечивает поступленеи воды из окружающейсреды в клетку всасывание воды корнями растений. Недостаток отдельных элементов -Fe,P, Mg, Co, Zn-блокирует образование нуклеиновых кислот, гемоглобина, белков и другихжизненно важных веществ и ведёт к серьёзным заболеваниям. Анионы определяютпостоянство рН-клеточной среды (нейтральной и слабощелочной). Из анионов наиболееважны HPO42-, H2PO4-, Cl-, HCO3-.Особенность воды заключается в ее диполярности(диполь),то есть она имеет и "+"и"-"заряды,таким образом та часть молекулы, где находится водород, заряженаположительно, а часть, где находится кислород, — отрицательно. Благодаря полярностимолекул воды, электролиты в ней диссоциируют на ионы.Свойства воды: вода прозрачна, не имеет запаха и вкуса,плотность льда меньшеплотности жидкой воды, поэтому лед всплывает на поверхность,вода замерзает при 0° С икипит при 100° С,она плохо проводит теплоту и очень плохо проводит электричество.Вода — хороший растворитель,она поддерживает в живых организмовтемпературу,давлени.
Вода почти не сжимается, что важно для придания формы иупругости клеткам, органам и тканям, обеспечивают давление, необходимое положениеорганов и частей организма в пространстве.Вода участвует в расщеплении белков, углеродов.Вода- основное средство движения веществ в организме и клетке.Вода реагирует с солями, сахарами, аминокислотами, оксидами, гидроксидами,силикатами, сульфатами, фосфатами, глинами и т.д. Эти вещества называютсягидрофильными. Вещества, не реагирующие с водой- гидрофобные: жиры, др.6органические вещества с углеводородными радикалами, металлы и т.д.
Клеточныеповерхности, отделяющие клетку от внешней среды, и некоторые другие структурысостоят из гидрофобных соединений. Благодаря этому сохраняется структурнаяцелостность клетки.Амфифильные вещества- вещества, обладающие одновременно гидрофильными игидрофобными свойствами. Молекулы этих веществ обычно состоят из длинныхуглеводородных цепей, связанных с короткой полярной «головкой». Эти веществастремятся сконцентрироваться на границах раздела.
В частности, к амфифильнымвеществам относятся фосфолипиды, а также липопротеины. За счет амфифильных свойствфосфолипидов при взаимодействии с водой они формируют мицеллы,липосомы илипидные бислои. Белки обладают амфифильными свойствами, так как обычно в ихсостав входят аминокислоты с гидрофильными и с гидрофобными радикалами.Амфифильность белков влияет на образуемые ими третичные и четвертичные структурымолекул.74) Полупроницаемые мембраны.
Осмотическое давление и его роль в живыхклетках.Полупроницаемая мембрана- тонкая пластинчатая перегородка, пропускающаярастворитель и не пропускающая крупные молекулы растворимых веществ благодарядиффузии. Скорость прохождения зависит от давления, концентрации и температурымолекулы или растворимых веществ с обеих сторон, а также проницаемостимембраны для каждого раствора.Мембраны делятся на биологические и синтетические, пористые и непористые,твердые и жидкие, а также на гомогенные, ассиметричные, композитные и другие.Основы характеристики мембран- селективность, проницаемость, стабильность,химическая и термическая устойчивость.Принцип Ле Шателье — Брауна (1884 г.) — если на систему, находящуюся вустойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия(температура, давление,концентрация, внешнее электромагнитное поле), то в системеусиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия.О́смос — процесс односторонней диффузии через полупроницаемуюмембрану молекул растворителя в сторону бо́льшей концентрации растворённоговещества (меньшей концентрации растворителя).Осмос обусловлен стремлением системы к термодинамическому равновесию ивыравниванию концентраций растворов по обе стороны мембраны путем одностороннейдиффузии молекул растворителя.Важным частным случаем осмоса является осмос через полупроницаемуюмембрану.
Полупроницаемыми называют мембраны, которые имеют достаточновысокую проницаемость не для всех, а лишь для некоторых веществ, в частности, длярастворителя. (Подвижность растворённых веществ в мембране стремится к нулю). Еслитакая мембрана разделяет раствор и чистый растворитель, то концентрация растворителяв растворе оказывается менее высокой, поскольку там часть его молекул замещена намолекулы растворенного вещества (см. Рис.
1). Вследствие этого, переходы частицрастворителя из отдела, содержащего чистый растворитель, в раствор будут происходитьчаще, чем в противоположном направлении. Соответственно, объём раствора будетувеличиваться (а концентрация уменьшаться), тогда как объём растворителя будетсоответственно уменьшаться.Например, к яичной скорлупе с внутренней стороны прилегает полупроницаемаямембрана: она пропускает молекулы воды и задерживает молекулы сахара. Если такоймембраной разделить растворы сахара с концентрацией 5 и 10 % соответственно, точерез нее в обоих направлениях будут проходить только молекулы воды. В результате вболее разбавленном растворе концентрация сахара повысится, а в болееконцентрированном, наоборот, понизится.
Когда концентрация сахара в обоих растворахстанет одинаковой, наступит равновесие. Растворы, достигшие равновесия, называютсяизотоническими.Осмос, направленный внутрь ограниченного объёма жидкости, называетсяэндосмосом, наружу — экзосмосом. Перенос растворителя через мембрану обусловленосмотическим давлением. Оно равно избыточному внешнему давлению, которое следуетприложить со стороны раствора, чтобы прекратить процесс, то есть создать условияосмотического равновесия. Превышение избыточного давления над осмотическимможет привести к обращению осмоса — обратной диффузии растворителя.В случаях, когда мембрана проницаема не только для растворителя, но и длянекоторых растворённых веществ, перенос последних из раствора в растворительпозволяет осуществить диализ, применяемый как способ очистки полимеров иколлоидных систем от низкомолекулярных примесей, например электролитов.8Осмотическое давление (обозначается р) — избыточное гидростатическоедавление на раствор, отделённый от чистого растворителя полупроницаемой мембраной,при котором прекращается диффузия растворителя через мембрану.
Это давлениестремится уравнять концентрации обоих растворов вследствие встречной диффузиимолекул растворённого вещества и растворителя.Раствор, имеющий более высокое осмотическое давление по сравнению с другимраствором, называется гипертоническим, имеющий более низкое — гипотоническим.Осмотическое давление может быть весьма значительным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
