Домашнее задание для группы 25 2019 год
план-конспект занятия

Примером самостоятельной работы с использованием данной методички могут быть задания дифференцированного уровня…

1. Базовый или репродуктивный уровень. Прочитать материал и составить конспект

2. Продуктивный уровень. Прочитать текст и составить 15 – 20 вопросов с правильным вариантом ответа

Пример. Что такое биология? - Биология это наука изучающая живые организмы, их происхождение и взаимосвязи.

 Тема: «Биология – химический состав клетки»

1) Макро и микроэлементы клетки.

2) Неорганические соединения: вода, соли.

3)  Органические вещества: белки, углеводы и липиды.

4)Их роль в процессе обеспечения жизнедеятельности клетки.

 Центральное значение химических процессов в органической жизни ни у кого не может вызвать сомнения. Такова природа самого явления органической жизни как более высокой формы движения материи по сравнению с химической формой движения. Органическая жизнь возникла именно на основе развития химической формы движения без каких-либо промежуточных форм. Поэтому химия имеет непосредственное отношение к жизни. По химическому составу живая материя очень сильно отличается от неживой материи земной коры.

Какие химические элементы и в каких соотношениях обнаруживаются в клетках? Как они туда попали? Каким образом обнаруживаемые в живых клетках молекулы оказались приспособленными для выполнения своих функций? Чтобы попытаться ответить на эти вопросы, мы должны рассмотреть биомолекулы с тех же позиций, что и небиологические молекулы, используя принципы и подходы, принятые в классической химии. Одновременно следует также охарактеризовать биомолекулы с биологической точки зрения – в свете представлений о том, что различные типы молекул в живой материи связываются друг с другом и взаимодействуют, подчиняясь законам, которые мы называем в совокупности молекулярной логикой живого.

Химический состав живой материи отличается от химического состава земной коры. Для различных форм живого необходимы лишь 27 из 92 природных химических элементов, присутствующих в земной коре. Основные из них – это элементы, входящие в состав органического вещества:

- углерод С, водород Н, кислород O, азот N, фосфор P и сера S;

элементы, встречающиеся в виде ионов:

- натрий Na+, калий K+, магний Mg2+, кальций Ca2+ и хлор Cl-;

микроэлементы:

- железо Fe, медь Cu, цинк Zn, марганец Mn, кобальт Co, йод I, молибден Mo, ванадий V, никель

Ni, хром Cr, фтор F, селен Se, кремний Si, олово Sn, бор B и мышьяк As.

Большинство встречающихся в живой материи элементов имеют сравнительно небольшие порядковые номера, и лишь у трех из них порядковые номера превышают 34. Более того, соотношение этих химических элементов в живых организмах совсем иное, чем в земной коре. В живых организмах в наибольших количествах встречаются четыре элемента – водород, кислород, углерод и азот; в большинстве клеток на их долю приходится более 99 % общей массы. Относительное содержание трех из этих

элементов – водорода, азота и углерода – в живом веществе гораздо выше, чем в земной коре.

Различия в элементарном составе земной коры и живой материи станут еще более явными, если

при сравнении учитывать только вес сухого вещества живых организмов, исключив из рассмотрения

воду, на долю которой приходится более 75 % их общего веса. В живых клетках углерод составляет 50-60 % сухого вещества, азот – 8-10 %, кислород – 25-30 % и водород – 3-4 %. В земной же коре на долю

углерода, водорода и азота, вместе взятых, приходится менее 1 % ее общей массы. Вместе с тем, восемь из десяти элементов, содержащихся в организме человека в наибольших количествах, входят в число десяти элементов, которые в наибольших количествах присутствуют в морской воде. Исходя из этих данных, можно сделать два рабочих допущения. Согласно первому из них, химические соединения, содержащие углерод, водород, кислород и азот (наиболее распространенные в живой природе элементы),

были отобраны в ходе эволюции благодаря их особой приспособленности для участия в процессах жизнедеятельности. Второе допущение состоит в том, что морская вода была именно той жидкой средой, в которой живые организмы впервые появились на ранних этапах развития Земли.

- Основные элементы

Водород, кислород, углерод и азот способны образовывать прочные ковалентные связи посредством спаривания электронов, принадлежащих двум атомам. Кислород, углерод и азот образуют и одинарные, и двойные связи, благодаря чему получаются самые разнообразные химические соединения.

Химические свойства живых организмов в значительной степени зависят от углерода, на долю которого приходится более половины их сухого веса. Для заполнения внешней электронной оболочки атому водорода не хватает одного электрона, атому кислорода – двух, атому азота – трех и атому углерода – четырех электронов. Таким образом, при взаимодействии атома углерода с четырьмя атомами водорода

«обобществляются» четыре электронные пары, в результате чего возникает соединение метан (СН4), в котором каждая общая электронная пара соответствует одной одинарной связи.

Углерод может образовывать одинарные связи также и с атомами кислорода и азота. Однако наиболее важное значение в биологии имеет способность атомов углерода «делиться» электронными парами друг с другом, что приводит к формированию очень устойчивых одинарных углерод-углеродных связей. Каждый атом углерода может образовать одинарную связь с одним, двумя, тремя или четырьмя другими атомами углерода. Кроме того, два углеродных атома, соединяясь друг с другом, могут «обобществить» две пары электронов; при этом образуется двойная углерод-углеродная связь.

Благодаря описанным свойствам, ковалентно связанные атомы углерода способны образовывать множество разнообразных структур: линейные и разветвленные цепи, циклические и сетчатые структуры, а также их комбинации. Все эти структуры лежат в основе скелетов многочисленных органических молекул самых разных типов. К таким углеродным скелетам могут присоединяться другие атомные группы, что обусловлено способностью углерода образовывать ковалентные связи с кислородом, водородом, азотом и серой. Вещества, имеющие скелеты из ковалентно связанных углеродных атомов, называются органическими соединениями, причем их разнообразие практически безгранично.

Поскольку большинство биомолекул относятся к органическим соединениям, можно предположить, что способность углерода участвовать в формировании разнообразных химических связей сыграла решающую роль в выборе именно углеродсодержащих соединений для создания молекулярных механизмов клеток в процессе возникновения и эволюции живых организмов. Особенно важна способность атомов углерода взаимодействовать друг с другом путем возникновения ковалентных углерод-

углеродных связей. Каждый углеродный атом может установить ковалентные связи с четырьмя атомами углерода. Ковалентно связанные атомы углерода могут формировать каркасы бесчисленного множества различных органических молекул. Поскольку атомы углерода легко вступают в ковалентные связи с кислородом, азотом и серой, органические молекулы достигают исключительной сложности и разнообразия строения.

- Макроэлементы

Кроме четырех основных элементов, в клетке в заметных количествах (десятые и сотые доли процента) содержатся натрий, калий, кальций, хлор, фосфор, сера, железо, магний. Каждый из них выполняет важную функцию в клетке. Например, ионы Na+, К+ и Cl- обеспечивают проницаемость клеточных мембран для различных веществ и проведение импульса по нервному волокну. Кальций и фосфор участвуют в формировании костной ткани, обеспечивая прочность кости. Кроме того, кальций – один из факторов, влияющих на процесс свертывания крови. Железо входит в состав гемоглобина – белка эритроцитов, – связывающего кислород. Магний в клетках зеленых растений – компонент хлорофилла –

пигмента, обеспечивающего преобразование солнечной энергии в энергию химических связей (фотосинтез), в клетках животных находится в составе ряда ферментов.

- Микроэлементы

Остальные элементы (цинк, медь, йод, фтор и др.) содержатся в живых организмах в очень малых количествах – в общей сложности до 0,02 %. Они встречаются главным образом в специализированных клетках, где участвуют в образовании биологически активных веществ. Так, цинк входит в молекулу

гормона поджелудочной железы инсулина, регулирующего углеводный обмен, йод – компонент гормона щитовидной железы тироксина, регулирующего интенсивность обмена веществ и рост организма в процессе развития. Все химические элементы находятся в организме либо в виде ионов, либо входят в состав тех или иных соединений – молекул неорганических и органических веществ.

- Вода

Из неорганических соединений самое распространенное в живых организмах – вода. Вода является наиболее широко распространенным веществом в живой природе, и ее весовое содержание в большинстве живых организмов составляет 70 % и более. Ее содержание в клетках разного типа колеблется в широких пределах: в клетках эмали зубов воды около 10 %, а в клетках развивающегося зародыша – более 90 %. В теле медузы воды до 98 %. Кроме того, первые живые организмы возникли, вероятно, в первичном океане, так что вода – это по существу прародительница всего живого.

Вода заполняет все составные части каждой живой клетки, и именно она представляет собой ту среду, в которой осуществляются транспорт питательных веществ, катализируемые ферментами метаболические реакции и перенос химической энергии. Поэтому все структурные элементы живой клетки и

их функции обязательно должны быть приспособлены к физическим и химическим свойствам воды.

Более того, клетки научились использовать уникальные свойства воды для реализации некоторых процессов их жизнедеятельности.

Часто мы рассматриваем воду просто как безвредную инертную жидкость, удобную для практического использования в разных целях. Хотя в химическом отношении вода весьма устойчива, она представляет собой вещество с довольно необычными свойствами. В самом деле, вода и продукты ее ионизации – ионы Н+ и ОН- – оказывают очень большое влияние на свойства многих важных компонентов

клетки, таких, как ферменты, белки, нуклеиновые кислоты и липиды. Например, каталитическая активность ферментов в значительной мере зависит от концентрации ионов Н+ и ОН-.

Среди других химических веществ живой клетки преобладают органические соединения. Они составляют в среднем 20-30 % массы организма. К ним относятся биологические полимеры – белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, а также жиры и ряд небольших молекул – гормонов, пигментов, аминокислот, нуклеотидов, АТФ и др. В различные типы клеток входит неодинаковое количество тех или

иных органических соединений. Например, в растительных клетках преобладают сложные углеводы – 

полисахариды; в животных – больше белков и жиров. Тем не менее, каждая группа органических веществ в любом типе клеток выполняет сходные функции.

Практически все сухое вещество клеток составляют органические соединения, представленные четырьмя основными видами молекул: белками, нуклеиновыми кислотами, полисахаридами и липидами.

Неорганические молекулы живого вещества

Химию живых существ – животных, растений, бактерий и грибов – отличают две особенности: во-первых, живые существа состоят главным образом из воды и, во-вторых, молекулы химических веществ, свойственных только живому, имеют углеродные «скелеты».

Рассмотрим общую картину строения вещества, причем в первую очередь воду и углеродсодержащие компоненты живого.

1. ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ КЛЕТКИ

В земной коре встречается около 100 химических элементов, но для жизни необходимы только 16

из них.

- Главные элементы. Ионы. Микроэлементы органических молекул.

Н водород, Na+ натрий, Mn марганец, B бор, С углерод, Mg2+ магний, Fe железо, Al алюминий, N

азот, Cl хлор, Co кобальт, Si кремний, О кислород, К+ калий, Cu медь, V ванадий, Р фосфор, Са2+ кальций, Zn цинк, Mo молибден, S сера, J йод.

(Элементы, перечисленные в трех первых строках, встречаются во всех организмах. По А.

Lehninger, Biochemistry, Worth, N.Y., 1970).

Наиболее распространены в живых организмах (в порядке убывающего числа атомов) четыре элемента: водород, углерод, кислород и азот. На их долю приходится более 99 % как массы, так и числа

атомов, входящих в состав всех живых организмов. Однако в земной коре первые четыре места по распространенности занимают кислород, кремний, алюминий и натрий. Биологическое значение водорода,

кислорода, азота и углерода связано в основном с их валентностью, равной соответственно 1, 2, 3, 4.

- I. МАКРОЭЛЕМЕНТЫ

Они составляют основную массу вещества клетки. На их долю приходится около 99 % всей массы клетки. Особенно высока концентрация четырех элементов: кислорода, углерода, азота, водорода (98 % всех макроэлементов). К макроэлементам относят также элементы, содержание которых в клетке исчисляется десятыми и сотыми долями процента. Это, например, такие элементы, как калий, магний, натрий, кальций, железо, сера, фосфор, хлор.

- II. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

К ним относятся преимущественно ионы тяжелых металлов, входящие в состав ферментов, гормонов и других жизненно важных веществ. В организме эти элементы содержатся в очень небольших количествах: от 0,001 % до одной миллионной %, в числе таких элементов бор, кобальт, медь, молибден, цинк, ванадий, йод, бром и другие.

- III. УЛЬТРАМИКРОЭЛЕМЕНТЫ

Концентрация их не превышает одной миллионной %. Физиологическая роль большинства этих элементов в организмах растений, животных и в клетках бактерий пока устанавливается. К ним относятся уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий, селен и другие редкие элементы.

2. ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА КЛЕТКИ

Обнаружено, что некоторые организмы – интенсивные накопители определенных элементов. Так, ряд морских водорослей накапливают йод, лютики накапливают литий, ряска – радий, диатомовые водоросли и злаки – кремний, моллюски и ракообразные – медь, позвоночные – железо, некоторые бактерии – марганец и т. д. Элементарный состав организмов и химический состав окружающей среды существенно отличается. Например, кремния в почве около 33 %, а в растениях лишь 0,15 %, кислорода в почве около 49 %, а в растениях 70 % и т. д. Это указывает на избирательную способность организмов

использовать только определенные химические элементы, необходимые для построения и жизнедеятельности клеток. По содержанию элементы, входящие в состав клетки, можно разделить на три группы.

Химические элементы, которые входят в состав клеток и выполняют биологические функции, называются биогенными.

Все химические элементы в виде ионов либо в составе тех или иных соединений участвуют в построении организма. Например, углерод, водород и кислород входят в состав углеводов и жиров. В составе белков к ним добавляются азот и сера, в составе нуклеиновых кислот – азот, фосфор, железо, участвующие в построении молекулы гемоглобина; магний находится в составе хлорофилла; медь обнаружена в некоторых окислительных ферментах; йод содержится в составе молекулы тироксина (гор-

мона щитовидной железы); натрий и калий обеспечивают электрический заряд на мембранах нервных клеток и нервных волокон; цинк входит в молекулу гормона поджелудочной железы – инсулина; кобальт находится в составе витамина В12.

3. ЗНАЧЕНИЕ УГЛЕРОДА

Углерод имеет ряд уникальных химических свойств, фундаментальных для жизни. Изучением углерода и его соединений занимается отдельная отрасль химии – органическая химия. В чем заключаются уникальные свойства углерода? Его атомный номер равен 6, потому что в его ядре обращается шесть электронов. Ядро содержит еще и шесть нейтронов, так что атомная масса углерода равна 12. Вступая в

химическую реакцию, углерод приобретает заполненную (стабильную) оболочку из восьми электронов путем обобществления четырех электронов. Он, следовательно, образует ковалентные связи (обобществленные электроны), и валентность его равна 4 (он обобществляет четыре электрона).

Значение углерода определяется тем, что он способен образовывать стабильные, прочные кова-лентные связи. Эти связи он образует как с другими углеродными атомами, так и с атомами других элементов.

Углерод обладает способностью, не свойственной (во всяком случае в такой мере) ни одному другому элементу: соединяясь между собой ковалентными связями, его атомы образуют стабильные цепи или кольца. Именно этой стабильностью углерода и объясняются в первую очередь чрезвычайно разнообразные органические соединения:

 С-С-связи можно рассматривать как скелет органических молекул.

Углеродные атомы образуют обычные ковалентные связи с атомами Н, N, О, Р., S. Соединение с этими и с другими элементами в различных комбинациях обеспечивает большое разнообразие органических соединений.

Кратные связи. Еще одно важное свойство углерода заключается в его способности образовывать

кратные связи; этим же свойством обладают кислород и фосфор. Известны следующие кратные связи:

Двойные связи )C=С( )С=О )С=N-

Тройные связи -C . C- -C . N

Соединения, содержащие двойные связи (=) или тройные (.) углерод-углеродные связи, называются ненасыщенными. В насыщенном соединении имеются только простые (одинарные) углерод-углеродные связи.

Суммируем важные химические свойства углерода:

1. Его атомы сравнительно малы, атомная масса невелика;

2. Он способен образовывать четыре прочные ковалентные связи;

3. Он образует углерод-углеродные связи, строя таким путем длинные углеродные скелеты молекул в виде цепей и колец;

4. Он образует кратные ковалентные связи с другими углеродными атомами, а также с кислородом и азотом.

Это уникальное сочетание свойств обеспечивает колоссальное разнообразие органических молекул. Разнообразие проявляется в размере молекул, определяемых их углеродным скелетом, в химических свойствах, которые зависят от присоединенных к скелету элементов и химических групп, а также от степени насыщенности скелета, и, наконец, в различной форме молекул, определяемой геометрией, т. е. углами связей.

4. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ИОНЫ

Многие элементы в клетке содержатся в виде ионов – это катионы (К+, Na+, Са2+, Mg2+, NH3+) и анионы (Cl-, HPO42-, H3PO4-, HCO3-, NO3-) минеральных солей. Концентрация катионов и анионов в клетке и в окружающей ее среде резко различна. Внутри клетки присутствуют ионы К+ и крупные органические ионы, в околоклеточных жидкостях всегда больше ионов Na+ и Cl-. Вследствие этого образуется разность зарядов внешней и внутренней поверхностей мембраны клетки, между ними возникает разность потенциалов, обуславливающая такие важные процессы, как передача возбуждения по нерву или мышце.

Содержащиеся в организме ионы имеют важное значение для поддержания постоянства реакций среды в клетке и в окружающих ее растворах, т. е. являются компонентами буферных систем. Наиболее значимая буферная система млекопитающих – фосфатная и бикарбонатная.

Фосфатная буферная система состоит из H2PO4- и HPO42- и поддерживает рН внутриклеточной

жидкости в пределах 6,9 – 7,4. Главной буферной системой внеклеточной среды (плазмы крови) служит

бикарбонатная система, состоящая из H2CO3 и HCO3- и поддерживающая рН на уровне 7,4.

Соединения азота, фосфора, кальция и другие неорганические вещества служат источником строи-

тельного материала для синтеза органических молекул (аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и

др.) и входят в состав ряда опорных структур клетки и организма.

Некоторые неорганическое ионы (например, ионы кальция и магния) являются активаторами и компонентами многих ферментов, гормонов и витаминов. При недостатке этих ионов нарушаются жизненно важные процессы в клетке.

Немаловажные функции в живых организмах выполняют неорганические кислоты и их соли. Соляная кислота входит в состав желудочного сока животных и человека, ускоряя процесс переваривания белков пищи. Остатки серной кислоты, присоединяясь к нерастворимым в воде чужеродным веществам, придают им растворимость, способствуя выведению из организма. Неорганические натриевые и калиевые соли азотистой и фосфорной кислот служат важными компонентами минерального питания расте

ний, их вносят в почву в качестве удобрений. Соли кальция и фосфора входят в состав костной ткани животных.

5. ВАЖНАЯ РОЛЬ ВОДЫ

Без воды жизнь на нашей планете не могла бы существовать. Вода важна для живых организмов вдвойне, ибо она не только необходимый компонент живых клеток, но для многих еще и среда обитания.

Химические и физические свойства воды довольно необычны и связаны главным образом с малыми размерами ее молекул, с полярностью ее молекул и с их способностью соединяться друг с другом водородными связями. Под полярностью подразумевают неравномерное распределение зарядов в молекуле. У воды один конец молекулы несет небольшой положительный заряд, а другой – отрицательный.

Такую молекулу называют диполем. Более электроотрицательный атом кислорода притягивает электроны водородных атомов. В результате между молекулами воды возникает электростатическое взаимодействие, а поскольку противоположные заряды притягиваются, молекулы как бы склонны «склеиваться». Эти взаимодействия, более слабые, чем обычные ионные связи, называются водородными связями. Учитывая данную особенность воды, можно рассмотреть ее биологическое значение.

Вода – превосходный растворитель для полярных веществ. К ним относятся ионные соединения, такие, как соли, у которых заряженные частицы (ионы) диссоциируют (отделяются друг от друга) в во-де, когда вещество растворяется, а также некоторые неионные соединения, например сахара и простые спирты, в молекуле которых присутствуют заряженные (полярные) группы (у сахаров и спиртов это

ОН-группы).

Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно и, соответственно, его реакционная способность возрастает. По этой причине в клетке большая часть химических реакций протекает в водных растворах. Неполярные вещества, например липиды, не смешиваются с водой и потому могут разделять водные растворы на отдельные компоненты, подобно тому, как их разделяют мембраны. Неполярные части молекул отталкиваются водой и в ее присутствии притягиваются друг к другу, как это бывает, например, когда капельки масла сливаются в

более крупные капли; иначе говоря, неполярные молекулы гидрофобны. Подобные гидрофобные взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, а также многих белковых молекул, нуклеиновых кислот.

Присущие воде свойства растворителя означают также, что вода служит средой для транспорта различных веществ. Эту роль она выполняет в крови, в лимфатической и экскреторной системах, в пищеварительном тракте и во флоэме и ксилеме растений.

Вода обладает большой теплоемкостью. Это значит, что существенное увеличение тепловой энергии вызывает лишь сравнительно небольшое повышение ее температуры. Объясняется такое явление тем, что значительная часть этой энергии расходуется на разрыв водородных связей, ограничивающих подвижность молекул воды, т. е. на преодоление ее «клейкости».

Большая теплоемкость воды сводит к минимуму происходящие в ней температурные изменения.

Благодаря этому биохимические процессы протекают в меньшем интервале температур, с более постоянной скоростью, и опасность нарушения этих процессов от резких отклонений температуры грозит им не столь сильно. Вода служит для многих клеток и организмов средой обитания, для которой характерно довольно значительное постоянство условий.

Для воды характерна большая теплота испарения. Скрытая теплота испарения (или относительная скрытая теплота испарения) есть мера количества тепловой энергии, которую необходимо сообщить жидкости для ее перехода в пар, т. е. для преодоления сил молекулярного сцепления в жидкости. Испарение воды требует довольно значительных количеств энергии. Это объясняется существованием водородных связей между молекулами воды. Именно в силу этого температура кипения воды – вещества со

столь малыми молекулами – необычно высока.

Энергия, необходимая молекулам воды для испарения, черпается из их окружения. Таким образом, испарение сопровождается охлаждением. Это явление используется у животных при потоотделении, при тепловой одышке у млекопитающих или у некоторых рептилий (например, у крокодилов), которые на солнцепеке сидят с открытым ртом; возможно, оно играет заметную роль и в охлаждении транспирирующих листьев.

Скрытая теплота плавления (или относительная скрытая теплота плавления) есть мера тепловой энергии, необходимой для расплавления твердого вещества (льда). Воде для плавления (таяния) необходимо сравнительно большое количество энергии. Справедливо и обратное: при замерзании вода должна отдать большое количество тепловой энергии. Это уменьшает вероятность замерзания содержимого клеток и окружающей их жидкости. Кристаллы льда особенно губительны для живого, когда они образуются внутри клеток. Вода – единственное вещество, обладающее в жидком состоянии большей плотностью, чем в твердом.

Поскольку лед плавает в воде, он образуется при замерзании сначала на ее поверхности и лишь под конец в придонных слоях. Если бы замерзание прудов шло в обратном порядке, снизу вверх, то в областях с умеренным или холодным климатом жизнь в пресноводных водоемах вообще не могла бы существовать. Лед покрывает толщу воды как одеялом, что повышает шансы на выживание у организмов, обитающих в ней. Это важно в условиях холодного климата и в холодное время года, но, несомненно, особенно важную роль это играло в ледниковый период. Находясь на поверхности, лед быстрее и тает. То обстоятельство, что слои воды, температура которых упала ниже 4 град., поднимаются вверх, обуславливает их перемещение в больших водоемах. Вместе с водой циркулируют и находящиеся в ней питательные вещества, благодаря чему водоемы заселяются живыми организмами на большую глубину.

У воды большое поверхностное натяжение и когезия. Когезия – это сцепление молекул физического тела друг с другом под действием сил притяжения. На поверхности жидкости существует поверхностное натяжение – результат действующих между молекулами сил когезии, направленных внутрь.

Благодаря поверхностному натяжению жидкость стремится принять такую форму, чтобы площадь ее поверхности была минимальной (в идеале – форму шара). Из всех жидкостей самое большое поверхностное натяжение у воды. Значительная когезия, характерная для молекул воды, играет важную роль в живых клетках, а также при движении воды по сосудам ксилемы в растениях. Многие мелкие организмы извлекают для себя пользу из поверхностного натяжения: оно позволяет им удерживаться на воде

или скользить по ее поверхности.

- ВОДА КАК РЕАГЕНТ

Биологическое значение воды определяется и тем, что она представляет собой один из необходимых метаболитов, т. е. участвует в метаболических реакциях. Вода используется, например, в качестве источника водорода в процессе фотосинтеза, а также участвует в реакциях гидролиза.

- ВОДА И ПРОЦЕСС ЭВОЛЮЦИИ

Роль воды для живых организмов находит свое отражение, в частности, в том, что одним из главных факторов естественного отбора, влияющих на видообразование, является недостаток воды (ограничение распространения некоторых растений, имеющих подвижные гаметы). Все наземные организмы

приспособлены к тому, чтобы добывать и сберегать воду; в крайних своих проявлениях у ксерофитов, у обитающих в пустыне животных и т. п. Такого рода приспособления представляются подлинным чудом «изобретательности» природы.

6. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ВОДЫ

У всех организмов:

1) обеспечивает поддержание структуры (высокое содержание воды в протоплазме);

2) служит растворителем и средой для диффузии;

3) участвует в реакциях гидролиза;

4) служит средой, в которой происходит оплодотворение;

5) обеспечивает распространение семян, гамет и личиночных стадий водных организмов, а также

семян некоторых наземных растений, например кокосовой пальмы.

У растений:

1) обуславливает осмос и тургесцентность (от которых зависит многое: рост (увеличение клеток),

поддержание структуры, движения устьиц и т. д.);

2) участвует в фотосинтезе;

3) обеспечивает транспорт неорганических ионов и органических молекул;

4) обеспечивает прорастание семян – набухание, разрыв семенной кожуры и дальнейшее развитие.

У животных:

1) обеспечивает транспорт веществ;

2) обуславливает осморегуляцию;

3) способствует охлаждению тела (потоотделение, тепловая одышка);

4) служит одним из компонентов смазки, например в суставах;

5) несет опорные функции (гидростатический скелет);

6) выполняет защитную функцию, например в слезной жидкости и в слизи;

7) способствует миграции (морские течения).

Ответить на вопросы:

1) Какие химические элементы,  называются биогенными?

2)Какой элемент соединяясь между собой ковалентными связями, его атомы образуют стабильные цепи или кольца?

3)Какие элементы являются активаторами и компонентами многих ферментов, гормонов и витаминов? При недостатке этих ионов нарушаются жизненно важные процессы в клетке.

4)Какие органические соединения проявляют гидрофобные свойства?