10класс

Параграф 6, ГДЗ к учебнику по биологии 10 класс Пасечник с ответом на вопросы (Линия жизни)

§6. Неорганические - вещества: вода, соли

Вспомните

Страница 52

Вопрос 1. Какие вещества называют неорганическими?

Неорганические вещества - это вещества, которые не содержат углерода в составе своих молекул (за исключением карбонатов, карбидов). К ним относятся:

➢ Минеральные соли: NaCl (поваренная соль), CaCO3 (мел), KNO3 (калийная селитра)

➢ Оксиды: H2O (вода), CO2 (углекислый газ), SiO2 (кварц)

➢ Кислоты: HCl (соляная кислота), H2SO4 (серная кислота)

➢ Основания (щелочи): NaOH (едкий натр), KOH (едкий калий)

➢ Простые вещества: металлы (железо, медь, золото), неметаллы (кислород, азот, фосфор).

Вопрос 2. Какие известные вам организмы содержат много воды?

Медузы содержат до 95% воды, благодаря чему их тела прозрачны и подвижны.

Морские огурцы - до 90% воды, что делает их мягкими и гибкими.

Водоросли - до 90% воды, что обеспечивает им необходимую влажность и фотосинтез.

Многие фрукты и овощи содержат более 80% воды, что делает их сочными и освежающими.

В среднем организм человека состоит из 60-70% воды, которая необходима для всех жизненных процессов.

Вопрос 3. Какие неорганические вещества мы употребляем в пищу?

Поваренная соль необходима для поддержания водного баланса, передачи нервных импульсов и сокращения мышц.

Минеральные соли: калий, кальций, магний, фосфор, железо - для правильного функционирования организма.

Вода участвует во всех биохимических реакциях, обеспечивает транспорт веществ, регулирует температуру тела.

➢ Недостаток неорганических веществ может привести к различным заболеваниям, нарушению функционирования органов и систем.

Страница 55

Подумайте. Уникальные свойства воды определяются в том числе существованием между её молекулами водородных связей. Возможно ли существование таких связей между молекулами других веществ?

Водородные связи - это взаимодействия, которые возникают между атомами водорода, которые связаны с атомами высокоэлектроотрицательных элементов, таких как кислород, азот или фтор.

Водородные связи образуются так как:

• Кислород более электроотрицателен, чем водород, поэтому он притягивает к себе электроны, приобретая частичный отрицательный заряд.

• Атом водорода, связанный с высокоэлектроотрицательным атомом, приобретает частичный положительный заряд.

Примеры образования водородных связей:

◦ Между молекулами спирта, аминов, амидов, ДНК.

Страница 56

ТРЕНИРУЕМСЯ

Вопрос 1. Какие неорганические вещества содержатся в живых организмах?

1. Катионы:

• Калий

• Натрий

• Магний

• Кальций и др.

2. Анионы:

◦ Соляная кислота

◦ Угольная кислота

◦ Фосфорные кислоты

3. Соединения азота являются источником минерального питания, синтеза белков и нуклеиновых кислот.

4. Минеральные вещества:

• Фосфаты (например, фосфат кальция, который составляет основу костей)

• Карбонаты (например, карбонат кальция, который входит в состав раковин моллюсков)

Вопрос 2. Что определяет уникальные физические и химические свойства воды столь важные для существования живой материи?

Вода состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, которые связаны ковалентными связями.

Кислород в молекуле воды более электроотрицателен, чем водород, что приводит к частичному отрицательному заряду на атоме кислорода и частичным положительным зарядам на атомах водорода. Это создает дипольное взаимодействие между молекулами и приводит к образованию водородных связей.

Вопрос 3. Какие химические связи называют водородными?

Отрицательно заряженный атом кислорода одной молекулы воды притягивается к положительно заряженному атому водорода другой молекулы, образуя водородные связи.

Свойства водородных связей:

• Водородная связь менее прочная, чем ковалентная, примерно в 20 раз.

• Легко образуется и разрывается, несмотря на наличие достаточно сильного взаимодействия при высоких температурах (например, при 100 °С).

Вопрос 4. Какие физико-химические свойства воды наиболее важны для обеспечения жизнедеятельности клеток и многоклеточных организмов в разных условиях?

Высокая теплоёмкость воды защищает клетку от резких температурных колебаний, позволяя клеткам сохранять стабильную температуру.

Высокая теплопроводность способствует равномерному распределению тепла между разными частями организма.

Высокая теплота испарения позволяет организму охлаждаться за счёт испарения воды, помогая предотвратить перегрев.

Вода поддерживает форму клеток за счёт своей не сжимаемости, что обеспечивает их упругость.

Максимальная плотность воды при +4 °C позволяет пресным водоёмам не промерзать до дна, обеспечивая выживание организмов зимой.

Дипольный характер позволяет воде эффективно растворять гидрофильные (полярные) вещества, обеспечивая участие в биохимических реакциях внутри клеток.

Вопрос 5. В каких растворителях могут растворяться гидрофобные вещества, а в каких - гидрофильные? Какие растворители вам известны?

Гидрофильные вещества содержат заряженные группы атомов и растворяются в воде. Примеры включают соли, органические кислоты, аминокислоты, простые сахара, а также полимеры, такие как полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты.

Гидрофобные вещества почти не содержат заряженных атомов и поэтому не растворяются в воде. Они не взаимодействуют с водой, но обладают способностью взаимодействовать друг с другом. Примером гидрофобных веществ являются липиды (жиры).

СОВЕРШЕНСТВУЕМСЯ

Задание 1.
Элемент
Символ
Значение для клетки и организма
Бор
B
Участвует в синтезе некоторых органических соединений; важен для роста растений и клеточной стенки.
Фосфор
P
Необходим для синтеза нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), АТФ; участвует в энергетическом обмене и формировании клеточных мембран.
Сера
S
Входит в состав аминокислот (цистеин, метионин); необходима для синтеза белков и метаболизма.
Кальций
Ca
Участвует в передаче нервных импульсов, сокращении мышц, формировании костной ткани, а также в процессе свертывания крови.
Марганец
Mn
Катализатор для многих ферментов; участвует в метаболизме углеводов и липидов, а также в формировании соединительных тканей.
Железо
Fe
Компонент гемоглобина, обеспечивающий транспорт кислорода в крови; участвует в процессах дыхания и энергетического обмена.
Кобальт
Co
Входит в состав витамина B12, необходим для синтеза ДНК и функционирования нервной системы.
Цинк
Zn
Участвует в синтезе белков и нуклеиновых кислот; компонент многих ферментов; необходим для иммунной функции и заживления ран.
Медь
Cu
Участвует в метаболизме железа; необходима для синтеза меланина и коллагена; играет роль в антиоксидантной защите клетки.
Задание 2.

Способ борьбы со льдом: использование антифриза на основе глицерина:

Глицерин - это натуральный продукт, который обладает антифризными свойствами, то есть понижает температуру замерзания воды.

Преимущества:

• Является биоразлагаемым веществом, поэтому не оказывает негативного воздействия на окружающую среду.

• Не вызывает коррозии и не разрушает дорожные покрытия.

• Эффективен при низких температурах, а также защищает от образования льда на более продолжительное время, чем соль.

• Можно использовать как раствор, который распыляется на поверхности, подверженные обледенению, или же как компонент дорожных реагентов.

Нужно использовать правильную концентрацию глицерина, чтобы получить желаемый эффект.

ОБСУЖДАЕМ

1. Температура: 20-25 °C является стандартной температурой для многих исследований, но общего стандарта нет.

2. Давление: 1 атмосфера (101,3 кПа) - это стандартное давление.

3. Влажность - обычно составляет около 50%.

4. Чистота реагентов и отсутствие воздействия посторонних факторов (влияние света, электромагнитных полей и т.д.) также могут быть частью нормальных условий.

Структурные и физические свойства

Вода имеет высокую полярность из-за её дипольного характера и водородных связей, которые образуются между молекулами. Водородные связи обеспечивают близкое расположение молекул, что приводит к её жидкому состоянию при нормальных условиях.

• Температура кипения воды (100 °C) выше, чем у сероводорода, благодаря сильным водородным связям.

Сероводород менее полярен и образует более слабые дисперсионные (ван дер Ваальсовы) силы между молекулами. Молекулы сероводорода не могут образовать водородные связи, и они легче отделяются друг от друга.

• Температура кипения сероводорода составляет -60 °C, что делает его газом при нормальных условиях.

Сообщить об ошибке
Закрыть